课程设计计算书(60米).doc

第一篇 轻工业厂房设计资料1.1工程概况 本工程为上海市某轻工业厂房，位于上海市某开发区。厂房横向跨距6米，共两跨；纵向跨距10米，总长60米；建筑高度8.7米；其中底层层高4.5米；二层层高4.2米。1.2建筑说明1.2.1标高 本工程室内外高差0.3米1.2.2墙体工程 外墙：240厚粘土多孔砖，20厚1：2.5水泥沙浆掺5%防水剂打底，10厚1：1水泥沙浆胶底层，防水型外墙喷涂（白色）。 内墙：190厚粘土多孔砖，（1）20厚1：1：6水泥石灰砂浆打底，乳胶漆 (2)卫生间：15厚1：3水泥砂浆打底；10厚1：1水泥砂浆粘接层；釉面砖贴面。1.2.3楼地面工程1.2.3.1生产车间地面 3mm厚环氧树脂硬化地坪 150mm厚钢筋混凝土随捣随压光 0.15厚聚苯乙烯薄膜 100厚C15混凝土垫层 素土夯实 1.2.3.2办公地面 10厚地砖铺实拍平，水泥浆擦缝（卫生间为防滑瓷砖） 20厚1：4干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥 120mm厚钢筋混凝土随捣随压光 0.15厚聚苯乙烯薄膜 100厚C15混凝土垫层 素土夯实 1.2.3.3生产车间楼面 3mm厚环氧树脂硬化地坪 钢筋混凝土楼板随捣随压光 1.2.3.4办公楼地面 2.0厚塑料地板，专用胶粘剂粘结 30厚1 :2水泥砂浆找平 1.2.3.5卫生间楼地面 10厚防滑瓷砖，水泥浆擦缝 20厚1：4干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥 钢筋混凝土随捣随压光 1.2.4屋面工程 不上人屋面做法：40厚C20细石混凝土内配4150，每6米设缝嵌建筑胶，APP高聚物改性沥青防水卷材4.0mm厚刷基层处理剂一道，25厚硬质聚氨脂泡沫板保温层，20厚1:2.5水泥砂浆找平层，1:8水泥砂浆加气混凝土碎渣建筑找坡2%，最薄处30厚，屋面钢筋混凝土现浇板，板底20厚1:1:6水泥石灰砂浆，刷乳胶漆 1.2.5楼梯做法 20厚塑料地板，20厚1:2水泥砂浆找平，钢筋混凝土板，20厚1:1:6水泥石灰砂浆打底，乳胶漆1.2.6雨蓬做法 30厚防水砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，20厚1:1:6水泥砂浆板底抹灰，乳胶漆1.2.7门窗 采用90系列铝合金门窗1.3 结构说明1.3.1本工程按7度抗震设防1.3.2本工程基本风压 0.55KN/M21.3.3楼面活荷载标准值 （KN/M2）荷载性质类别屋面荷载楼面荷载楼梯荷载活荷载使用荷载0.72.03.5雪荷载0.31.3.4构件的选型 本工程主梁的跨度为10米，次梁的跨度为6米横向框架内布置叁根次梁，板的跨度为2米。 楼板的尺寸选定：按厚度比要求 h2000/40=50mm 同时h70mm 取h=100mm 框架横梁尺寸选定： h=L/8L/12 取h=L/10=6000/10=600mm b= h/2h/3 取b=250mm 纵向联系梁：h=L/12=10000/12=833mm，取h=800mm b= h/2h/3 取b=300mm 次梁： h=L/15L/20=10000/（1520）=600mm b= h/2h/3=250mm 柱截面全高取 600600mm第二篇 荷载标准值计算2.1结构计算简图，持力层选定为第二层，选定基础顶面至0.000为0.9米，得底层层高为5.4米。结构计算简图（单位：10-3E）见附图（一） 2.1.1线刚度计算 AB.BC跨梁i=2E0.30.63/(126)=1.810-3E 二层柱i=E0.60.63/(124.2)=2.5710-3E 一层柱i=E0.60.63/(125.4)=210-3E2.2恒载计算2.2.1屋面恒荷载 40厚C20细石混凝土内配4150 0.0425=1 APP防水卷材4mm厚 25厚硬质聚氨脂泡沫板保温层 0.025 20厚1:2水泥砂浆找平层 0.0220=0.4 1:8厚水泥加气混凝土碎渣找坡 0.197.5=1.425 100厚钢筋混凝土现浇板 0.125=2.5 20厚板底抹灰，乳胶漆 0.0217=0.34 屋面恒荷载 5.69 KN/M22.2.2屋面框架梁荷载 框架梁自重 0.30.625=4.5 抹灰 0.02(0.72+0.25)17=0.56 屋面框架梁线荷载 5.06 KN/M2.2.3屋面框架梁集中荷载标准值2.2.3.1边节点 纵向框架梁自重 0.250.751025=46.88 抹灰 0.02(0.652) 1017=4.42 纵梁传来屋面自重 1105.69=56.9 边节点受集中荷载 108.2 KN2.2.3.2中节点 纵向框架梁自重 0.250.751025=46.88 抹灰 0.02(0.652+0.25) 1017=5.27 纵梁传来屋面自重 56.92=113.8 中节点受集中荷载 165.95 KN2.2.3.3次梁节点处 次梁自重 0.250.61025=37.5 抹灰 0.02(0.52+0.25) 1017=4.26 次梁传来屋面荷载 2105.69=113.8 次梁节点处受集中荷载 155.56 KN2.2.4楼面恒荷载 3mm厚环氧树脂硬化地坪 100厚现浇钢筋混凝土板 0.125=2.5 20厚板底抹灰、刷乳胶漆 0.0217=0.34 楼面恒荷载 2.84 KN/M22.2.5楼面框架线荷载标准值 框架梁自重 0.30.625=4.5 抹灰 0.02(0.72+0.25)17=0.561 楼面框架梁线荷载 5.061 KN/M2.2.6楼面框架节点集中荷载标准值2.2.6.1边节点 边跨纵向框架梁自重0.250.751025=46.88 抹灰 0.02(0.652) 1017=4.42 纵梁传来楼面自重 1102.84=28.40 外墙自重0.24(4.2-0.8)(10-0.6)19=145.74 扣窗 -0.24(5.42.4)19=-59.1 铝合金窗 5.42.40.45=5.83 外墙抹灰（0.02+0.03）(3.458.4-5.42.4)17=13.62 柱自重 0.60.64.225=37.8 柱抹灰 4.2(0.020.63+0.030.6)17=3.86 边节点受集中荷载 227.49 KN2.2.6.2中节点 纵向框架梁自重 0.250.751025=46.88 抹灰 0.02(0.652) 1017=4.42 纵梁传来楼面自重 2102.84=56.8 柱自重 0.60.64.225=37.8 柱抹灰 0.020.64174.2=3.43 中节点受集中荷载 149.33 KN2.2.6.3次梁节点 次梁自重 0.250.61025=37.5 抹灰 0.02（0.25+0.52）17=3.83 次梁传来楼面荷载 2102.84=56.8 次梁处集中荷载 98.13 KN2.3活荷载标准值计算屋面活荷载标准值为0.7KN/M2,雪荷载0.3KN/M2,两者不能同时考虑,取大值0.7KN/M2;楼面活荷载标准值为2.0 KN/M2。可得：屋面板传于主梁活荷载集中力： 边节点：Pa2=Pc2=1100.7=7 KN 中节点：P中2=2100.7=14 KN 楼面板传于主梁活荷载集中力： 边节点：Pa1=Pc1=1102=20 KN 中节点：P中1=2102=40 KN恒荷载作用下计算简图见附图（二）活荷载作用下计算简图见附图（三）2.4风荷载计算： 基本风压 w0=0.55 KN/M2 风载体形系数 s=1.3 风震系数 z =1.0 风压高度系数 见下表 风压标准值计算公式： wk=zsz w0 Pw=wkA层次zsZzw0APw21.01.3910.5537.825.9511.01.34.80.960.5543.230.89 风荷载作用下计算简图见附图（四）第三篇 板、次梁计算3.1 屋面板配筋计算3.1.1屋面板布置（见附图六）3.1.2屋面荷载计算：（取1M板带为计算单元） 恒载：g=5.691.21=6.8 KN/M 活载：q=1.40.71=0.98 KN/M g+ q=6.8+0.98=7.78 KN/M,取7.8 KN/M 跨度计算： 边跨：lo1=2000-300=1700mm 中跨：lo2=2000-300=1700mm 按五等跨连续板计算。屋面荷载计算简图见附图（七）弯距设计值：查表得弯距系数m分别为：端支座-1/16；边跨中1/14；离端第二支座 -1/11；中跨中1/16；中间支座-1/14。 MA=-1/167.81.72=-1.41 KN.M M1=1/147.81.72=1.61 KN.M MB=-1/117.81.72=-2.04 KN.M M2=- MA =1.41 KN.M MC=- M1 =-1.61 KN.M正截面受弯承载力计算 板厚 100mm，h0=100-20=80mm b=1000mm C25混凝土 1=1.0 fc=11.9 KN/M2 HPB235钢筋 fy=210 KN/M2板配筋计算过程列于下表：截面A1B2C3M-1.411.61-2.041.41-1.611.41s0.01810.02110.02670.01810.02110.01810.01830.02130.02710.01830.02130.0183边跨计算As84.7896.80122.6684.7896.8084.78实际配筋（mm2）8180279mm28180279mm28180279mm28180279mm28180279mm28180279mm2中跨计算As84.7896.80122.660.884.78=67.8240.896.80=77.450.884.78=67.824实际配筋（mm2）8180279mm28180279mm28180279mm28180279mm28180279mm28180279mm2注：为施工方便，统一选配8180，分布筋6180。对轴线-轴间的板带，其跨中截面2，3的弯距设计值可折减20%。计算结果表明，均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，As/bh=279/(1000100)=0.279%,此值大于0.45ft/fy=0.451.27/210=0.27%;可以；同时此值大于0.2%,符合要求。3.2楼面板配筋计算3.2.1楼面荷载计算 恒载： g=1.22.841=3.41 KN 活载： q=1.42.01=2.8 KN g+q=3.41+2.8=6.21 KN 取6.5 KN 配筋计算过程及结果同屋面板。3.3屋面纵向中间框架配筋计算3.3.1屋面次梁荷载 恒载设计值 板传来的恒荷载： 5.692=11.38 次梁自重： 0.250.625=3.75 次梁抹灰： 0.02(0.62+0.25) 17=0.49 小计： 15.62KN/M 恒载设计值： g=1.215.62=18.74KN/M 活载设计值： q=0.982=1.96 KN/M g+q=18.74+1.96=20.70 KN/M3.3.2计算简图 计算跨度：边跨 l01=10000-240-250=9510mm,中间跨l01=10000-600=9400mm,因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，屋面次梁计算简图见附图（八）3.3.3内力计算3.3.3.1查表得弯距系数m分别为： 端支座：-1/24，边跨中：1/14 离端第二支座：-1/11， 离端第二跨跨中：1/16 中间支座：-1/14， 中间跨跨中： 1/16 弯距设计值： MA=-1/2420.709.512=-78.00 KN.M M1=1/1420.709.512=133.72 KN.M MB=-1/1120.709.42=-166.28 KN.M M2=M3 =1/1620.709.42 =114.32KN.M MC=- M1=-133.72 KN.M3.3.3.2剪力设计值 VA=0.520.709.51=98.43 KN VBL=0.5520.709.4=107.02 KN VBR=107.02 KN VC1=107.02 KN VCR=107.02 KN 3.3.4承载力计算 3.3.4.1正截面受弯承载力 bf=l/3=10000/3=3333mm bf=b+sn=300+1700=2000mm 取bf较小值，即bf=2000mm C25混凝土：1=1.0 fc=11.9 KN/MM2 ft=1.27 KN/MM2 纵向HRB400钢筋：fy=360 KN/MM2 箍筋HPB235： fyv=210 KN/MM2 1 fc bfhf(ho-hf/2)=1.011.92000100(715-50)=1582.7 KN.M Mu 故跨内截面均属第一类T形截面 正截面计算过程列表如下：（注：C表示HRB400）截面A1B2C3M-78133.72-166.28114.32-133.72114.32S0.0640.010.0140.0090.010.0090.0660.010.0140.0090.010.009As(mm2)312524652444524444选配钢筋2C16402mm23C16603 mm24C16804mm22C16402 mm23C16603 mm22C16402 mm22.3.4. 2斜截面受剪承载力 验算截面尺寸： hw= ho-hf=715-100=615mm hw/b=615/300=2.05Vmax=107.02KN截面尺寸符合要求。0.7 ftbh0=0.71.27300715=190.69KN107.02KN故可按箍筋的最小配筋率设置箍筋，取8150,沿梁长不变。 sv=Asv/bs=101/300150=0.22%配筋率下限： min=0.3ft/fy=0.31.27/210=0.18% svmin, 满足要求。3.4楼面次梁配筋设计3.4.1楼面荷载计算恒载设计值： 次梁自重 3.75 抹灰 0.49 板传来的恒载2.842 5.68 小计： 9.92KN/M恒载设计值：g=1.29.92=11.90 KN/M活载： q=1.4 22=5.6 KN/M g+q=11.90+5.6=17.50 KN/M楼面次梁配筋按屋面次梁设计配筋；取楼面次梁进行最不利设计。3.5次梁最不利设计3.5.1求B支座Mmax及支座剪力，活荷载布置在1,2,4跨3.5.1.1求固端弯距（查表）及剪力 MB=-0.105gl2-0.119ql2 =-0.10511.909.512-0.1195.69.512=-173.27KN M VBL=-0.606gl-0.620ql =-0.60611.909.51-0.625.69.51=101.60KN M VBR=0.52611.909.4+0.5985.69.4=90.32KN M3.5.2求跨中Mmax时，活载布置在1，3，5跨；3.5.2.1求固定端弯距及剪力 MB=-0.105gl2-0.053ql2 =-0.10511.99.42-0.0535.69.42=136.63 KN VBL=-0.606gl-0.553ql =-0.60611.99.4-0.5535.69.4=96.90 KN VBR=0.526gl+0.013ql =0.52611.909.4+0.0135.69.4=59.52 KN3.5.3截面配筋计算3.5.3.1梁正截面配筋 MB=-173.27-166.28 11.9/360=770mm2 原4C16满足要求。3.5.3.2梁斜截面配筋 按原设计的剪力值均大于最不利设计时的剪力值，故原设计的斜截面配筋不需调整，仍按8150 ，沿梁长通长配置。第四篇 框架结构内力计算4.1 恒载作用下内力4.1.1计算简图 （见附图二）4.1.2计算各节点分配系数 屋面A2点： SA2B2=43.2=12.8 SA2A1=40.92.57=9.25 则： A2B2=12.8/(12.8+9.25)=0.58 A2A1=0.42 B2点： SB2A2=12.8 SB2C2=12.8 SB2B1=40.92.57=9.25 则： B2A2=0.37 B2C2=0.37 B2A2=0.26 楼面A1点： SA1A2=22.570.9=4.63 SA1A0=42=8 SA1B1=43.2=12.8 则： A1A2=4.63/(4.63+8+12.8)=0.18 A1A0=0.31 A1B1=0.51 楼面B1点： SB1A1=12.8 SB1C1=12.8 SB1B2=9.25 SB1B0=8 则： B1A1=0.3 B1C1=0.3 B1B2=0.22 B1B0=0.184.1.3求各节点固定端弯距4.1.3.1屋面 MA2B2=-1/12gl2-1/8Pl-9/16Pl-3/64Pl =-1/125.0662-1/8155.566-9/64155.566-3/64155.566=-306.855 KN.M MB2A2=306.855 KN.M MB1C1=-306.855 KN.M MC1B1=306.855 KN.M4.1.3.2 楼面 MA1B1=-1/12gl2-5/16Pl =-1/125.0662-5/1698.136=-168.81 KN.M MB1A1=168.81 KN.M MB1C1=168.81 KN.M MC1B1168.81 KN.M4.1.4 用分层法求弯距图4.1.4.1 屋面0.420.580.37-306.855 306.855128.875177.98 88.99-73.23 -146,4630.7642.47 21.24-3.93 -7.861.652.28 1.14-0.21 -0.420.090.12 0.06161.38161.38 263.55 1/353.79 4.1.4.2 楼面 13.14 1/3 39.43 0.01 0.33 8.7 30.390.180.510.3 0.31-168.81 168.81 81.8886.931 43.05-31.78 -63.56 16.216.2 8.1-1.22 -2.43 0.60.62 0.31-0.05 -0.09 0.030.02 0.01 98.71-98.09 154.2 1/2 47.614.1.4.3节点不平衡弯距再分配 A20.420.58179.8-161.38-7.74-10.68172.06-172.06A1 0.310.180.5198.7166.73-98.09 -20.88-12.12-34.3577.8354.61132.44 注：C1，C2节点同A1，A2节点4.1.4.4弯距图、调幅后弯距图4.1.4.4.1 弯距图（见附图九）：恒载作用下M图（KN.M）图中集中荷载处弯距值计算屋面：M11=3ql2/32+3Pl/16+Pl/8+Pl/16-172.06+(329.88-172.06)/4=3/326.5882+3/16139.648+1/8139.648+1/16139.648-242=216.38 KN.M M12=ql2/8+Pl/8+Pl/4+Pl/8-212.73+(263.55-212.73)/2=1/85.0662+1/8155.566+1/4155.566+1/8155.566-238.14=251.31 KN.M M13=3ql2/32+3Pl/16+Pl/8+Pl/16-172.06+3(263.55-172.06)/4=3/325.0662+3/16155.566+1/8155.566+1/16155.566-240.68=126.41KN.M楼面：M11=3ql2/32+3Pl/16+Pl/8+Pl/16-132.44+(154.2-132.44)/4=3/325.0662+3/1698.136+1/898.136+1/1698.136-132.44+(154.2-132.44)/4=99.99KN.M M12=1/85.0662+ Pl/2-132.44+(154.2-132.44)/2=152.08 KN.M M13=3/325.0662+3/898.136-132.44+(154.2-132.44)/4=99.99KN.M4.1.4.4.2 调幅 取弯距调幅系数=0.85 ,则 MA2B2= MC2B2=0.85172.06=146.25 KN.M MB2A2=0.85263.55=224.02 KN.M MB2C2=-224.02 KN.M MA1B1= MC1B1=0.85132.44=112.57 KN.M MB1A1=-MB1C1=0.85154.2=131.07 KN.M集中荷载处弯距值计算屋面:M11=3ql2/32+3Pl/8-224.02+(224.02-146.25)/4=3/325.0662+3/8155.566-243.46=123.63KN.M M12=1/85.0662+ 155.566/2-146.25+(224.02-146.25)/2=304.32 KN.M M13=3/325.0662+3/8155.566-146.25+3(154.2-132.44)/4=215.40 KN.M楼面：M11=3ql2/32+3Pl/8-112.57+(131.07-112.57)/4=3/325.0662+3/898.136-112.57+(131.07-112.57)/4=120.68 KN.M M12=1/85.0662+ 98.136/2-112.57+(131.07-112.57)/2=195.34 KN.M M13=3/325.0662+3/898.136-112.57+3(131.07-112.57)/4=111.43 KN.M调幅后弯距图见附图（十）KN.M4.1.4.5 恒载作用下剪力计算 A2B2梁： RA=Pl/2-(236.55-168.81)/8+3P/2 =5.066/2+3155.56/2-(263.55-172.06)/8=237.08 KN RB=Pl/2+(263.55-172.06)/8+3P/2 =5.066/2+3155.56/2+(263.55-172.06)/8=259.96 KN A1B1梁： RA=Pl/2-(154.2-132.44)/8+3P/2 =5.066/2+398.13/2-(154.2-132.44)/8=110.59 KN RB=Pl/2+(154.2-132.44)/8+3P/2 =5.066/2+398.13/2+(154.2-132.44)/8=165.10 KNA1A2柱：（172.06+110.5）/4.2=67.28 KNA1A0柱：（77.83+47.61）/5.4=23.23 KN恒载作用下简力图见附图（十一）4.1.4.6恒载作用下轴力计算4.1.4.6.1 柱自重 第二层柱： 0.60.64.225=37.8 KN 第一层柱： 0.60.65.425=48.6 KN4.1.4.6.2 各梁、柱轴力计算 A2节点： B2节点： 165.95259.96 259.96 67.28 67.28 685.87 108.2 237.0867.28 67.28 345.28 A1节点： 345.28+37.8+227.49=610.57 67.28 110.59 44.05 22.58 721.16 B1节点： 649.83+37.8+138.52=826.15165.10 165.1044.05 44.05 1156.35 恒载作用下轴力图见附图（十二）4.2活荷载作用下内力计算4.2.1 计算简图见附图（三）4.2.2 求各节点固定端弯距 屋面：MA2B2=-5/16Ql=-5/16146=-26.25 KN.M MB2A2=26.25 KN.M MB2C2=- MC2B2=-26.25 KN.M 楼面：MA1B2=-5/16Ql=-5/16406=-75 KN.M MB1A1=75 KN.M MB1C1=- MC1B1=-75 KN.M4.2.3 用分层法求弯距4.2.3.1 屋面0.420.580.37-26.25 26.2511.0215.23 7.61-6.26 -12.532.633.63 1.82-0.34 -0.670.150.19 0.113.8-13.8 22.581/34.64.1.4.3 楼面 8.561/325.67 0.12 3.05 22.50.180.510.3 0.31-75 168.81 36.7538.25 19.13-28.19 -56.38 13.9114.38 7.19-1.19 -2.37 0.580.61 0.31 51.24-51.14 136.691/2 25.624.2.3.3 节点不平衡弯距再分配 A2节点：0.420.5820.26-13.8-2.71-3.7517.55-17.55A1节点：0.180.510.315.43-51.1451.24-1-2.82-1.714.43-53.9649.534.2.3.4 活荷载作用下弯距图（见附图十三） 注：括号中数字为考虑活荷载最不利布置时，采用满布荷载法，跨中弯距乘1.1增大系数。图中集中荷载处弯距计算：屋面：M11=3/8Pl-22.02=3/8146-22.02=9.48 KN.M M12=1/2Pl-23.69=1/2146-23.69=18.31 KN.M M13=3/8Pl-25.37=3/8146-25.37=6.13 KN.M楼面：M11=3/8Pl-62.22=3/8406-62.