钢筋混凝土课程设计计算书Word格式.docx

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4.49KN/m2

活荷载：

不上人屋面0.5KN/m2

屋面梁自重：

0.25*0.58*25+0.015*2*0.58*17=3.92KN/m。

屋面梁的线荷载

荷载类别

线荷载标准值（KN/m）

荷载分项系数

设计线荷载（KN/m）

恒载

4.49*3.90+3.92=21.43

1.2

25.72

活载

0.5*3.90=1.95

1.4

2.54

Q=g+q=25.72+2.54=28.26kN/m

（二）、标准层楼面荷载

楼面恒载:

1、30mm厚水磨石面层0.65KN/m2

2、100mm厚钢筋混凝土屋面板0.10*25=2.50KN/m2

3、底版抹灰及刷白20mm厚0.34KN/m2

合计:

3.49KN/m2

楼面活载取值:

4.0KN/m2

框架梁自重：

0.25*0.60*25+0.015*2*0.60*17=4.06KN/m。

楼面梁的线荷载:

3.49*3.90+4.06=17.67

21.20

4.0*3.9=15.60

20.28

（三）、风荷载：

（基本风压-----0.45KN/m2）

因屋面活荷载较小，故不考虑活载的最不利位置，按满载计算，则框架的线荷载为Q=g+q=25.72+2.54=28.26kN/m。

而标准层和底层，因活载较大，故需按恒载和活载最不利布置情况分别计算。

三、计算简图：

在垂直荷载作用时，用分层法计算；

在水平荷载作用时，用反弯点法计算。

恒载作用下的计算简图

为了减少误差，在用力矩分配法计算时，上层柱和中间柱的线刚度取0.9，顶层和中间层向柱端的传递系数取1/3；

底层柱线刚度仍取1.0，向柱底的传递系数仍取0.5。

K=EI/H

I=bh/12

三、刚度常数

刚架

结点

杆件

刚度系数K或K‘

∑K

U=K/∑K

C

顶层

A

AB

1/12*25*703*1/7.2=992

1884

0.527

0.5

AD

1/12*40*503*1/4.2*0.9=892

0.473

0.333

B

BA

2876

0.345

BE

0.31

BC

CB

CF

中间层

D

DA

2776

0.321

DG

DE

0.357

E

ED

3768

0.263

EH

0.237

EF

EB

F

FE

FC

FI

底层

G

GD

2578

0.346

GJ

1/12*40*503*1/6.0=694

0.269

GH

0.385

H

HG

3570

0.278

HE

0.25

0.33

HK

0.194

HI

I

IH

IF

IL

对于屋面层：

Q=g+q=28.26kN/m

计算固端弯距：

MAB=-MBA=-1/12*（g+q）*L2=-122.08kN•m。

MBC=-MCB=-1/12*（g+q）*L2=-122.08kN•m。

对于标准层：

梁的线荷载：

g=21.20KN/m。

MDE=-MED=-1/12*g*L2=-91.58kN•m。

MEF=-MFE=-1/12*g*L2=-91.58kN•m。

对于底层：

MGH=-MHG=-1/12*g*L2=-91.58kN•m。

MHI=-MIH=-1/12*g*L2=-91.58kN•m。

（三）、活载作用下框架梁的内力计算：

１、标准层：

梁受线活载作用设计值：

q=20.28kN/m2。

当活载作用在左跨时：

MDE=-MED=-1/12qL2=-87.61kN•m。

当活载作用在右跨时：

MEF=-MFE=-1/12qL2=-87.61kN•m。

2、二层楼面：

q=20.28kN/m。

MGH=-MHG=-1/12qL2=-87.61kN•m。

MHI=-MIH=-1/12qL2=-87.61kN•m。

（四）、按简支梁计算的跨中弯距和剪力

顶层：

M1=M2=1/8*（4.49*3.90+3.92）*1.2*7.22=166.67kN•m

V1=V2=1/2*（4.49*3.90+3.92）*1.2*7.2=92.59KN

中间层：

M1=M2=1/8*（3.49*3.90+4.06）*1.2*7.22=137.41kN•m

V1=V2=1/2*（3.49*3.90+4.06）*1.2*7.2=76.36KN

二层：

V1=V2=1/2*（3.49*3.90+4.06）*1.2*7.2=76.39KN

（四）、风载计算

一般框架Kb/Kc≥3时，中间层反弯点可假定在柱中央，对底层则假定在离下柱上端0.4hj,对顶层其位置可假定在上柱下端0.4hu处。

W3=μSμZWoA=（0.80+0.50）*1.0*0.45*3.9*4.2/2=4.97KN.

W2=μSμZWoA=（0.80+0.50）*1.0*0.45*3.9*4.2=9.58KN.

W1=μSμZWoA=（0.80+0.50）*1.0*0.45*3.9*（4.2/2+6.0/2）=11.64KN.

1、每跟柱的受的剪力：

Vj=[（EiIi/h3j）/ΣEI/h3]*ΣW=（Kjh2j/ΣK/h2）*ΣW

由于在本设计中各柱E值相同,各柱高度也相同

所以:

Vj=（Kj/ΣK）*ΣW

顶层:

ΣW=ΣW3=4.79KN。

VAD=892/（892+892+892）*4.79=1.60KN。

VBE=VCF=VAD=1.60KN。

五层：

ΣW=W3+W2=4.79+9.58=14.37KN。

VD1=892/（892+892+892）*14.37=4.79KN。

VE3=VF5=VD1=4.79KN。

四层：

ΣW=W3+W2+W2=4.79+9.58+9.58=23.95KN。

V12=892/（892+892+892）*23.95=7.98KN。

V34=V56=V12=7.98KN。

三层：

ΣW=W3+W2+W2+W2=4.79+9.58+9.58+9.58=33.53KN。

V2G=892/（892+892+892）*33.53=11.18KN。

V4H=V6I=V2G=11.18KN。

ΣW=W3+W2+W2+W2+W1=4.79+9.58+9.58+9.58+11.64=45.17KN。

VGH=694/（694+694+694）*45.17=15.06KN。

VHK=VIL=VGH=15.06KN。

2、柱端弯距,可直接计算得（略）.

3、梁端弯距

MAB=MAD=VAD*2.52=1.60*2.52=4.03KN·

m。

MCB=MCF=VCF*2.52=1.60*2.52=4.03KN·

MBE=4.03KN·

MBA=MBC=992/（992+992）*MBE=0.5*4.03=2.02KN·

五层:

MDE=MFE=MDA+MD1=1.60*1.68+4.79*2.10=12.75KN·

MED=MEF=992/（992+992）*（MDA+MD1）=1/2*（1.60*1.68+4.79*2.10）=6.37KN·

四层:

M12=M32=M1D+M14=4.79*2.10+7.98*2.10=26.82KN·

。

M21=M23=992/（992+992）*（MDA+MD1）=1/2*（4.79*2.10+7.98*2.10）=13.41KN·

三层:

M45=M65=M41+M4G=7.98*2.10+11.18*2.10=40.23KN·

M54=M56=992/（992+992）*（MDA+MD1）=1/2*（7.98*2.10+11.18*2.10）=20.12KN·

二层:

MGH=MIH=MG4+MGJ=11.18*2.10+15.06*2.10=55.10KN·

MHG=MHJ=992/（992+992）*（MDA+MD1）=1/2*（11.18*2.10+15.06*2.10）=27.55KN·

选取梁GH，其内力组合即为活载布置在GH跨，风载作用时的内力组合：

MGH=-59.82-63.25-55.10=-178.17KN·

m

MHG=+109.21+76.68+27.55=+213.44KN·

M中=+66.52+64.92+13.78=+145.22KN·

弯距调幅：

考虑钢筋混凝土结构内力重分布，将竖向荷载作用下中间支座的梁端弯距乘以调整系数β=0.75予以降低，并将所减少的弯距的平均值加到跨中正弯距上。

调整后的弯距为：

M´

GH=MGH=-178.17KN·

HG=MHG*0.75=+160.08KN·

中=M中+0.25（MGH+MHG）/2=+108.80KN·

支座按矩形截面计算，而跨中按T形截面计算，C30，fc=16.5N/mm2,fy=310N/mm2

梁GH的G端MGH=-178.17KN·

as=M/fc*b*h2o=178.17*106/（16.5*250*6652）=0.098rs={1+（1-2as）0.5}/2=0.948

AS=M/rs*fy*ho=178.17*106/（0.948*310*665）=912mm2选3Ф20；

As=942mm2

梁GH的H端：

MHG=+160.08KN·

as=M/fc*b*hh2o=160.08106/（16.5*250*6652）=0.088rs={1+（1-2as）0.5}/2=0.954

AS=M/rs*fy*ho=160.08*106/（0.954*310*665）=814mm2选2Ф20+1Ф16；

As=829mm2

梁GH跨中弯距M中=+108.80KN·

b´

f=1/3Ln=1/3*7200=2400或b+Sn=250+3900=4150;

选取b’f=2400mm;

as=M/fc*b*h²

o=108.80106/（16.5*2400*6652）=0.0062rs={1+（1-2as）0.5}/2=0.997

AS=M/rs*fy*ho=108.80*106/（0.997*310*665）=529mm2选2Ф18；

As=508mm2

梁端剪力：

恒载:

VGH=+69.53KN

VHG=-83.25KN

活载:

VGH=-VHG=+11.48KN

叠加：

VGH=+81.01KN

VHG=-71.77KN

验算截面限制条件：

Hw/b=600/250=2.4<

4;

0.25fcbho=0.25*16.5*250*665=685.78kN>

V=81.01kN满足要求

0.07fcbho=0.07*16.5*250*665=192kN>

V=81.01kN

按构造配箍：

选Ф8@200,但梁端要加密按100加密。

柱GH的配筋计算：

已知M=+11.0+13.85+54.22=+79.07KN·

mN=1425.559KN（计算略）

eo=M/N=79.07*103/1425.559=55.5mm

ea=0.12（0.3ho-eo）=0.12*（0.3*465-55.5）=10mm

初始偏心距：

ei=eo+ea=55.5+10=65.5mm

8<

Lo/h=6000/500=12<

30,故应考虑偏心距增大系数η

η=1+{1/（1400+ei/ho）}*（Lo/h）²

ζ1ζ2=1.06

ζ1=0.2+2.7ei/ho=0.58因Lo/ho=6000/500=12故ζ2=1.0

则有ηei=1.06*65.5=69.4mm<

0.3h0=139.5mm

故按小偏心受压破坏计算

es=h/2+ηei-as=500/2+69.4-35=284.4mm

2、计算x

按对称配筋计算：

As=A’s

ξ={N-ξbfcmbh0/[Nes-0.45fcmbh02/（0.8-ξb）（h0-a`s）]+fcmbh0}+ξb

=（1425559-0.544*400*465）/{[1425559*284.4-0.45*16.5*400*4652/（0.8-0.544）*（465-35）]+16.5*400*465}+0.544

=0.63

计算：

x=ξho=0.63*465=294mm

3、计算As=A´

s

As=A´

s=（Nes-fcbx（ho-0.5x））/fy（ho-as）

=[1425559-16.5*400*294*（465-0.5*294）]/[310*（465-35）]

<

故按柱截面（偏心受压）最小配筋率进行配筋pmin=0.7%As=pminbh=1400mm2选6Ф16+2Ф14As=1512mm2；

箍筋采用Φ8@100/200。

4、柱GJ自重:

N柱=0.45*0.5*6*25000=30000N

Nμ=1425559N

N总=Nμ+N柱=1455559N

ΣM=MJG=M恒+M活+M风=+11.0+13.85+54.22=+79.07KN·

已知:

基础埋深h=2.3m

Rg=20kN/m³

Rm=19kN/m³

（粘土）

fak=280kpa

首先按轴心基础估算基础底面积

假定基础宽度b<

3m则

fa=fak+ηdrm（d-0.5）=280+1.5*19*（2.3-0.5）=331.3kpa

A=NK/（fa-rgd）=1455559/（331.3-20*2.3）=5.1m²

确定偏心受压基础底面积

考虑偏心影响,将基底面积增加15%,即A=5.1*1.15=5.87m²

取b=2.3m;

L=2.6m

实际基础底面积为2.3*2.6=5.98m²

≈6m²

5、验算地基承载力:

作用于基底的竖向力

ΣF=Nk+rGAd=1455.559+20*6*2.3=1731.559kN

作用于基底的弯距:

ΣM=+79.07KN·

为了增加刚度,将基础长边L平行于弯距作用方向,则基础底面抗弯刚度

W=bl2/6=2.3*2.62/6=2.6

Pmax=ΣF/A+ΣM/W=（1731.559/6）+（79.07/2.6）=318.99kpa

Pmin=ΣF/A-ΣM/W=（1731.559/6）-（79.07/2.6）=258.19kpa

Pmax<

1.2fa=397.56kpa

PO=1/2（Pmax+Pmin）=288.59=<

fa满足要求

6、柱基配筋:

钢筋保护层厚度取40厚,fy=310n/mm²

阶边弯距I-I

MI-I=1/24Po*（L-a2）²

*（2b+b2）=1/24*288.59*（2.6-1.5）2*（2*2.3+1.3）=85.84KN·

As1=M/0.9h01fy=85.84*106/（0.9*510*310）=603mm²

沿b方向每米的配筋:

As=603/2.3=262mm²

阶边弯距II-II

MII-II=1/24Po*（L-a1）²

*（2b+b1）=1/24*288.59*（2.6-0.5）2*（2*2.3+0.4）=265.14KN·

As1=M/0.9h01fy=265.14/（0.9*1010*310）=941mm²

As=941/2.3=409mm²

选Ф12@300双向