建筑混凝土结构课程设计 建筑混凝土结构课程设计 混合结构房屋设计混合结构房屋设计 姓名： 专业：建筑工程 学号：101886 指导老师：余琼 组别：第八组活载姓名： 专业：建筑工程 学号：101886 指导老师：余琼 组别：第八组活载? ?（两层） （两层） 建筑混凝土课程设计计算书 1 目录 目录 混合结构类房屋的设计 3 （一）工程概况 3 1.设计题目 . 3 2.设计任务 . 3 3.设计资料 . 3 （二）结构设计 5 1.结构平面布置图 5 2.结构计算 . 5 （1）楼盖 . 5 1. 材料选用 . 5 2. 截面尺寸选择 6 3.板的设计（考虑塑性内力重分布方法计算） 6 4.次梁的设计（考虑塑性内力重分布的方法） 9 5.主梁的设计（按弹性理论计算） 12 （2）楼梯的设计（板式楼梯） . 17 .楼梯平面布置图 . 18 .材料选用 . 18 .尺寸选择 . 18 .梯段斜板的设计 . 19 .平台板设计 20 .平台梁设计 21 .配筋说明 . 21 （3）墙体验算及整体受压验算 . 23 1.材料选用 . 23 2.荷载代表值设计 23 3.过梁设计 . 23 4.高厚比验算 . 23 建筑混凝土课程设计计算书 2 5.底层墙承载力验算 . 23 （4）墙下条形基础设计 34 a. 材料选用 . 34 b.设计计算 . 34 建筑混凝土课程设计计算书 3 混合结构类房屋的设计 混合结构类房屋的设计 一工程概况 一工程概况 1设计题目 1设计题目 某二层仓库采用混合结构方案。 楼盖为现浇混凝土单向板肋形楼盖， 现浇钢筋混凝土柱及砖墙作为承重体系，现浇钢筋混凝土柱下单独及墙下条形基础。 2设计任务 2设计任务 （1） 按建筑平、立、剖面图进行结构平面布置。 （2） 按选定的结构方案进行结构计算。 .估算钢筋混凝土柱截面尺寸 .楼盖结构计算 板及次梁按塑性计算 主梁按弹性计算 .钢筋混凝土楼梯的计算 .承重外墙验算 确定结构静力计算方案 验算墙体高厚比 验算底层墙体承载力 .墙下条形基础计算 （3） 绘制施工图。 .基础平面布置图及基础配筋图 .楼盖结构平面布置图（包括连续板配筋） .次梁配筋图和剖面图 . 主梁配筋图和剖面图 3设计资料 3设计资料 （1）建筑平面图见图 1 所示，房屋层数为二层，主梁沿横向布置。 建筑混凝土课程设计计算书 4 平面图 （2）荷载 二毡三油绿豆砂 0.35kN/m2 石灰砂浆容重（天花板抹灰）17kN/m3 水泥砂浆容重 20kN/m3 钢筋混凝土容重 25kN/m3 细石混凝土容重 24kN/m3 砖墙容重 19kN/m3 钢窗容重 0.45kN/m3 屋面活荷载 0.5kN/m2 楼面活荷载 11.0kN/m2 （3） 根据地质报告， 室外地坪以下 1.5m 处为老土层， 地基承载力按 100kN/m3 考虑 （标建筑混凝土课程设计计算书 5 准值） ，地下水位于地面以下 0.5m 处。 （4）楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆找平层，板底采用20mm厚纸筋灰内粉刷。 二结构设计 二结构设计 （一）楼盖设计 1结构平面布置图 （一）楼盖设计 1结构平面布置图 2材料选用 2材料选用 混凝土：采用?30（? 14.3?/?, ? 1.43?/? 钢筋：梁中受力纵筋采用HRB400钢筋（级钢，? 360?/? E ? 2 ?10?/?） 其他钢筋均采用HPB300钢筋（级钢，? 270?/? .E ? 2.1 ? 10?/? 建筑混凝土课程设计计算书 6 3截面尺寸选择 3截面尺寸选择 柱：600? ? 600? 底层柱起控制作用， 进行轴压比验算N/Afc? 0.19 ?0.85（批注：柱截面尺寸偏大） 考虑到活载较大，所以外墙宽度取为 370mm。 板：? ? ?/35 ? 2000/35 ? 57?,考虑到可能存在局部冲击和堆积或者振动荷载，按构造规定偏安全地取板厚? ? 100? 次梁：? ? ?1/181/12? ? 5000/185000/12 ? 278417?, 取? ? 400? ? ? ?1/31/2? ? 400/3400/2 ? 133200? 考虑到楼面活载较大取? ? 200? 主梁：? ? ?1/141/8? ? 6000/146000/8 ? 429750? 取? ? 600? ? ? ?1/31/2? ? 600/3600/2 ? 200300? 考虑到楼面活载较大取? ? 300? 4板的设计（按考虑塑性内力重分布）4板的设计（按考虑塑性内力重分布）（1）荷载（1）荷载 永久荷载标准值 20?水泥砂浆找平层 0.02 ? 20 ? 0.40 ?/?100?钢筋混凝土板 0.1 ? 25 ? 2.5?/?20?纸筋灰内粉刷 0.02 ? 17 ? 0.34 ?/? 建筑混凝土课程设计计算书 7 3.24?/? 永久荷载设计值 ? ? 1.2 ? 3.24 ? 3.888 ?/?可变荷载设计值 ? ? 1.3 ? 11 ? 14.30 ?/? 合计 ? ? q ? 18.19 ?/?（2）正截面受弯承载力及配筋 （2）正截面受弯承载力及配筋 计算跨度：取 1m 宽板按连续梁进行计算，由于中间跨板与次梁固接；而边跨搁置在承重墙上，可以视为铰接，故板的计算长度可取为： 中间跨： ? ? 2000 ? 200 ? 1800 ? 边跨： ? ? ?/2 ? 1800 ? 92.5 ? 1892.5 ? 且01/ 21800 100/ 21850nllhmm+=+=所以边跨计算长度取为 1850mm. 单位宽度：? ? 1000? 截面高度：? ? 100? ; ? 100 ? 20 ? 80? 为了保证发挥截面塑性，截面相对最大受压区高度需满足以下条件： ? 0.35 x ? 0.35? 28? 计算结果见表 1-1（考虑板的内力重分布） 以边跨跨中为例，列出求解过程： M?1 11?g ? q?l?1 11? ?3.888 ? 14.3? ? 2.34? 5.66kN ? m ?f?bh? ?2? ? M? b ? 1000mm h? 80mm ? 1 ? ?1 ?2M? ?f?bh? 1 ? 1 ? 0.124 ? 0.0639 x ? h? 0.0639 ? 80 ? 5.11mm ?f?bx ? f?A? A?f?bx f?14.3 ? 1000 ? 5.11 270? 270.6mm? 其余截面类似，不再赘述。 建筑混凝土课程设计计算书 8 表 1-1 板的受弯承载力及配筋计算（取 1m 宽板带计算） 表 1-1 板的受弯承载力及配筋计算（取 1m 宽板带计算） 截面 端支座 边跨跨中 离端 第二支座 中间支座 中间跨跨中弯矩系数 0 1/11 -1/11 -1/14*0.8 1/16*0.8 M(kNm) - 5.66 -5.66 -3.37 2.95 受压区高度 x（mm） - 5.11 5.11 3 2.62 AS(mm2) - 270.6 270.6 158.9 138.8 选配 ? 8150 8150 6/8150 6/8150实际 AS(mm2) - 335 335 262 262 配筋率/% - 0.335 0.335 0.262 0.262 ? ?0.45? ?,0.2%? ? 0.24%，因此配筋满足最小配筋率要求。 同时经验证，x 均符合塑性能力要求，因此该配筋合理。 关于配筋的几点说明： 1）由于板厚小于 120mm 且未承受大的动荷载，因此采用分离式配筋； 2）因为 q/g? 3.7 ? 3,取? ?/3 ? 1850/3=617mm,为施工方便取为 700mm； 3）板厚 h?150mm,此时受力钢筋间距 s 满足 70mm ? s ? 200mm； 4）下部纵向受力钢筋深入支座的锚固长度las 5 d，偏安全地取las = 120mm 构造钢筋： 1）长边方向的分布钢筋，分布钢筋在受力钢筋内侧，其配筋面积不小于受力钢筋的15%，配筋率不宜小于 0.15%，分布钢筋直径不宜小于 6mm，间距不宜大于 250mm。可选用8250钢筋，配筋面积为201mm? 15% ? 335mm? 50.25mm?，配筋率 ? 0.25% ? 0.15%，满足条件。 2）垂直于主梁的构造钢筋，选用8200的钢筋。此时，其数量大于板中受力钢筋的 1/3，伸出主梁边缘的长度不应小于?/4=465mm,因此为便于施工取 500mm。 3）嵌固在板中的构造钢筋采用8200，板上部配置的构造钢筋，伸出墙边长度不应小于?/7=286mm，取 300mm；两边嵌固在墙内板角部分，双向配置构造钢筋，伸出墙边的距离不应小于?/4=500mm,因此取为 500mm。 建筑混凝土课程设计计算书 9 （2）斜截面受剪承载力及配筋 （2）斜截面受剪承载力及配筋 由于板尺寸较大， 高度较小， 其一般发生正截面受弯破坏， 因此不考虑板的受剪破坏。 5次梁的设计 5次梁的设计 （1）荷载 （1）荷载 永久荷载设计值 由板传来 3.888 ? 2 ? 7.776?/?次梁自重 1.2 ? 25 ? 0.2 ? ?0.4 ? 0.1? ? 1.8 ?/?两侧抹灰 1.2 ? 17 ? 0.02 ? ?0.4 ? 0.1? ? 2 ? 0.24 ?/? ? ? 9.8 ?/? 可变荷载设计值 由板传来 ? ? 14.3 ? 2 ? 28.6?/? 合计 ? ? ? ? 38.4 ?/?（2）正截面受弯承载力计算及配筋 （2）正截面受弯承载力计算及配筋 计算跨度：次梁与主梁整浇，故中间跨次梁计算跨度取净跨；边跨次梁搁置在承重墙上，视为铰支，故计算跨度为： 中间跨： ? ? 5000 ? 300 ? 4700? 边跨： ? ? 4750 ? 4935? ? 1.025? 4817.5? 截面信息： ? ? 400?; ? 400 ? 35 ? 365? 建筑混凝土课程设计计算书 10 承受正弯矩时，截面视为 T 形截面，其宽度确定如下： ? ? 200?; ? min?3,? ? 12? ? 200 ? 12 ? 100 ? 1400? 为了保证发挥截面塑性，截面相对最大受压区高度需满足以下条件： ? 0.35 x ? ? ? 127.75? 计算结果见表 1-2 以边跨跨中为例，列出详细求解过程如下： M?1 11?g ? q?l?1 11? 38.4 ? 4.8175? 81.0kN ? m b? 1400mm h? 10mm ?f?b?h ?h? ? 630.63kN ? m ? 81.0kN ? m， 应采用第一类 T 形截面来计算： ?f?b?h? ?2? ? M? ? 1 ? ?1 ?2M? ?f?b?h? 1 ? 1 ? 0.0607 ? 0.0308 x ? h? 0.0308 ? 365 ? 11.26mm ?f?b?x ? f?A? A?f?b?xf?14.3 ? 1400 ? 11.26 360?