钢筋混凝土结构设计范本

同济大学浙江学院2008-2009第二学期《混凝土结构设计》课程设计专业土木工程班级学号姓名教师签名:批阅日期:教师签名:目录一・工程概况及设计资料现浇钢筋混凝土主次梁单向板楼盖及柱设计现浇钢筋混凝土双向板楼盖结构设计混合结构建筑物墙体设计现浇钢筋混凝土板式楼梯设计混合结构建筑物墙下条形基础与柱下单独基础《钢筋混凝土结构》课程设计计算书

（2009-7）一.工程概况及设计资料1.1结构形式采用混合结构，楼屋盖为钢筋混凝土单向板主次梁，竖向承重结构为内框架，基础为钢筋混凝土柱下独立基础和墙下条形基础。楼梯为现浇钢筋混凝土板式楼梯。1.2水文地质地基土层自上而下为：人工填土，层厚0.6〜1.0m；褐黄色粘土，层厚4.0〜4.5m,&80kN/m2,尸19kN/m3；灰色淤泥质粉土，层厚20~22m点=70kN/m2,尸18kN/m3；暗绿色粘质粉土,未穿，&160kN/m2,Y=20kN/m3。 ""地下水位在自然地表以下0.8m,水质对结构无侵蚀作用。基础持力层为褐黄色粘土层。1.3设计荷载基本风压及基本雪压按上海地区采用。常用建筑材料和构件自重参照荷载规范确定。屋面使用荷载按不上人屋面设计。楼面使用荷载值根据荷载规范确定（本设计按4.6表规定取值）。1.4楼屋面做法屋面：细砂面层，二布三油PVC防水层,40厚C20细石混凝土找平层（双向配筋04@200）,最薄处60厚挤塑板保温层,，油膏胶泥一度隔气层，现浇钢筋混凝土屋面板，板下20厚纸筋灰粉底。楼面：30厚水泥砂浆面层，现浇钢筋混凝土梁板，板底梁面20厚纸筋灰粉面。1.5材料混凝土：基础用C20，上部结构用C25。墙体：±0.000以下采用MU10标准砖，M5水泥砂浆；±0.000以上采用MU10多孔砖，M5混合砂浆。

1.6平面尺寸与使用荷载数据序号荷载数据(kN/m) 柱网尺寸(m2)51 6 4X6-2X6南立面图建筑平±剖面图东立而图 1 1-1制面图®®®®二层平面图17南立面图建筑平±剖面图东立而图 1 1-1制面图®®®®二层平面图17土口皿IIKPMK>1MODJJ5WJ_LiaWl-3DWH^a^LlWdLu.L HQQHMDlJjQi~ T'■ninBTJ CODD 1 ED« aTil Wkmaa i cqoq ,34WD二现浇钢筋混凝土主次梁单向板楼盖及柱设计2.1楼层结构平面布置图及截面尺寸假定构件截面尺寸bxM假定（mm）构件截面尺寸假定?xh（mm）板h=1/40=1002100次梁h=1/（12〜18）=500200柱h=H/15〜25=350350主梁h=l/（10〜14）=600250楼面绪构布置平面图（方案一）2.2板配筋 弹性设计取血板带）2.2.1计算简图恒载计算面层恒载计算面层钢砼楼面板板底粉刷标准值：恒载20x0.03x1=0.6kN/m25x0.1x1=2.5kN/m17x0.02x1=0.34kN/mg（（kN/m）=0.6+2.5+0.34=3.44kN/m

活载qk（kN/m）=3.0x1=3.0kN/m折算荷载（设计值）：恒载g，（kN/m）=1.2gk+1.4qk/2=6.228kN/m活载q'（kN/m）=1.4qk/2=2.1kN/m2.2.2内力分析l=2.0m板弯矩计算截面1截面B截面2截面C截面3k0.078 」-0.1050.033-0.0790.046 g M=kg'l2 1.943 ,-2.6150.822-1.9681.263gg=k0.100-0.1190.079-0.1110.085qM=kq'l2.…一一一&84…一…一「-0.9990.633-0.9320.787q q-jM=M+M2.783 ,-3.6141.483-2.9002.050gq（kq按活荷载最不利布置取值。）2.2.3配筋计算板配筋计算截面1截面B截面2截面C截面3M（kN.m）4.0915.2452.3474.3072.850 a=M±a1febh02_ 0.095 .0.1220.055 -0.1010.0677=（1+山一2a）/20.95 」0.9350.972 -0.9470.965 S 、 s A=Mf由 341.77」445.21191.64360.96234.39 s -y-s-0 选用08@14008@11006@120—08@14006@120—实配（mm2）359457236359236（赤1000mm,h0=h-气=60mm。C25:f=11.9N/mm2,f=1.27N/mm2,a1=1.0;HPB235:f=210N/mm2。）Asm.n=max{0.2%,0.45f/f}bh=217.6mm22.2.4板配筋图S，mm ''nm-i ! _i _i———I•■■nm-i ! _i _i———I•■■r1J11111JJJi1II_L_~A _B 一C 一D-E -1650 1800 1800_1800 16501 T 1 z1 H1 『[2.3板配筋设计2.3板配筋设计2.3.1计算简图塑性设计取.1m板带）恒载计算面层20x0.03x1=0.6kN/m钢砼楼面板25x0.08x1=2.0kN/m板底粉刷25x0.08x1=2.0kN/mg=0.6+2.0+0.34=2.94kN/mq=6.0x1=6.0kN/m2.3.2内力分析M=kq（g+q）121]=2.0-0.25-0.2/2=1.65m 12=2.0-0.2=1.8m 1B=（1.65+1.8）/2=1.725m板弯矩计算截面1截面B截面2截面C截面3弯矩系数1/11 」-1/11L 1/161/14L -1/16弯矩值2.213-2.4181.810-2.0691.810（kq按活荷载最不利布置取值。）2.4次梁配筋设计2.4.1计算简图荷载标准值：恒载板传来2.94x2/1=5.88kN/m次梁自重25x0.2x（0.4-0.08）+17x0.02x（0.4-0.08）x2=1.818kN/mgk（kN/m）=5.88+1.818=7.698kN/m活载板传来 qk（kN/m）=6.0x2/1=12kN/m折算荷载（设计值）： g，（kN/m）=1.2gk+1.4qk/4=13.438kN/mq’（kN/m）=1.4x3qk/4=12.6kN/m2.4.2内力分析

l=6m次梁弯矩计算截面1截面B截面2截面Ck0.077-0.1070.036-0.071gM=kg’l237.250-51.76317.416-34.348g g-k0.100-0.1210.071-0.571qM=kq’l245.360-54.88632.206-48.535qqM=M+vM82.610-106.64949.622-82.883（kq按活荷载最不利布置取值。）次梁剪力计算截面1截面B.截面B.截面Ck0.393江-0.607右0.536-0.464gV=kg'l31.687-48.94143.217-37.411g gk0.466-0.6200.603-0.571qV=kq'l33.718-46.87245.587-43.168qqV=V+V65.405-95.81388.804-80.579g q2.4.3配筋计算bf=min{6000/3,200+2000-200,200+12x80}=1160mm次梁纵筋配筋计算截面1截面B截面2截面CM(kN.m)82.610106.64949.62282.883”2(afbh2)1.839x1093.171x1081.839x1093.171x1081L1Ua=M/afbh02(a=M/afbfh02)0.0450.3360.0270.261Y=(1+山一2a)/20.9770.7860.9860.846A=M/(fyhJ765.401239.14456.45894.71s ys0选用318420218220+18实配（mm2）763.021256.0508.7882.34(h0=h-气=365mm。C25:£=11.9N/mm2,f=1.27N/mm2,«1=1.0;HPB335:匕=300N/mm2。跨中按第一类T形截面；支座按矩形截面。)箍筋配筋计算截面A截面B.截面B.截面C.V(kN)65.405江95.813右88.804江80.579V/8fbh0.0750.1100.1020.093LL0V(=0.7fbh)64.89764.89764.89764.897L t0V=V—V0.50830.91623.90715.682

nAsv/s=(Vsv/1.25fyh0)(mm2/mm)s(mm)(n=2,Asv1=28.26mm2)0.0050.3230.2500.16411304175226345实配06@20006@20006@20006@200(HPB235:f^^=210N/mm2；P=1.02.4.4次梁配筋图)c1 科：* J顼£1Id1位b!_ 143Lrm;■Jiw1hm::12.5主梁配筋设计2.5.1计算简图1：&汹c：LJ1 (HPB235:f^^=210N/mm2；P=1.02.4.4次梁配筋图)c1 科：* J顼£1Id1位b!_ 143Lrm;■Jiw1hm::12.5主梁配筋设计2.5.1计算简图1：&汹c：LJ1 1—d-65200 11 1JJQJJG-A2000| 2000—2000-B_2000\ 2000I200060006000荷载标准值:恒载(主梁自重按次梁间距长(2m)分段折算简化为集中荷载)主梁自重25x0.25x(0.6-0.08)x2.0=6.5kN粉刷17x0.02x(0.6-0.08)x2x2.0=0.707kN次梁传来7.698x6.0=46.188kNG=6.5+0.707+46.188=53.395kN活载Q=12x6.0=72kN/m /=〃展s)= 3、盘二腭缆上0.00】45。 主梁弯矩计算2.5.2内力分析l=6m截面1截面Bk0.222-0.333gM,=kGl71.122-106.683g

k0.278-0.333qM,=kQl120.096-143.856qkM=YgMgk+YqMqkqY=1.2，y=1.4 253.481-329.418yg=1.35,yq=1.0216.111-287.878（kq按活荷载最不利布置取值。）主梁剪力计算截面A截面B.k0.667左-1.333gV,=kG35.614-71.176gk gk0.833-1.333qV.=kQ59.976-95.976qkEg匕EqVqkqy=1.2，y=1.4126.703-219.778-*-g ^q yg=1.35，yq=1.0108.055-192.0642.5.3配筋计算bf=min{6000/3,250+2000-250,2500+12x400}=2000mm主梁纵筋计算截面1截面BM(kN.m)253.481329.418”2(afbh2)7.598x1099.497x1081cfUa=M/afbh02(a=M/afbfh02)0.0330.347y_=(1+山一2a)/20.9830.777A=M/(fyhJ1521.32501.2s ys0选用422525实配（mm2）1519.762453.13(h0=h-as=565mm。C25:f=11.9N/mm2,f=1.27N/mm2,«1=1.0；HPB335:fy=300N/mm2。跨中按第一类T形截面；支座按矩形截面。）主梁箍筋计算截面A截面B.V(kN)126.703左219.778 左 V/Bfbh0.0750.131,cc0V(=0.7fbh)125.571125.571c 't0V=V-V1.13294.207 sv c nAsv/s=(Vsv/1.25fyvh0)(mm2/mm)s(mm)(n=2,Asv1=28.26mm2)0.0080.635706589实配06@20006@100(HPB235:f^^=210N/mm2；P=1.0 )集中力计算:

F=min{7.698x6.0x1.2+12x6.0x1.4,7.698x6.0x1.35+12x6.0x1.0}=156.23kN集中力两侧附加箍筋面积：Asv=F//yv=156.23x103/210=744mm2每侧各4道08双肢箍(实际Asv=16x50.3=804.8mm2)2.5.4主梁配筋图寸丽4OTD2.6柱配2.6.1计图-筋设计1-算简l：-hi：2：-EI2000120001200012000120001200016000 1 60000204I-b：.-■：■自重柱二层：25x0.35x0.35x3.9+17x0.02x0.35x4x3.9=13.80kN底层：25x0.35x0.35x4.82+17x0.02x0.35x4x4.82=13.80kN次梁 25x0.2x(0.4-0.08)x6+17x0.02x(0.4-0.08)x6x2=10.906kN主梁 25x0.25x(0.6-0.08)x2+17x0.02x(0.6-0.08)x2x2=7.207kN楼屋面恒载屋面：G2=4.03x5x2+10.906+7.207=66.473kN楼面：由主梁计算中得到］=53.395kN楼屋面活载屋面：0=05x5x2=6kN楼面：由主梁计算中得勉广72kN

60006000|G(Q)-C60006000|G(Q)-CG(Q)轴向压力恒载 二层：N2g=G2+1.333>G2x2=243.69kN底层：N1g=G2+1.333G2x2+N2g+13.80=453.236kN轴向压力活载 二层：N2q=Q+1.333x22x2=21.996kN底层：N1q=Q,+1.333X22x2+N2q=285.948kN243.6945 257.49!2.6.2轴470.2922.6.2轴470.292285.948N(恒)NN(恒)N（活）N2=max{1.2X252.465+1.4x21.996，1.35x252.465+1.0x21.996}=362.824kNN1=max{1.2x470.292+1.4x285.948，1.35x470.292+1.0x285.948}=964.678kN2.6.3配筋计算N<Nu=0.9知A+fAs’)f=11.9N/mm2, f=300N/mm2<400N/mm2, bh=122500mm2l0=4820mm伊=4820/35=14查表彻=0.92A：=(N-时cA)/气’=(964.678-0.92x11.9x122500)/(0.92x300)<0Psmin’=0.6% As，/bh<psA'=0.6%bh=0.006x350x350=735mm2选用416(A，=804mm2)按构造要求配置箍筋直径d=6mm^直径d=6mm^d.=d/4=16/4=4mni^6mmmin间距s=200间距s=200W400mmWb=350mmW1玄=15x16=240mm实选06@2003.1截面尺寸（假定）3.1截面尺寸（假定）板厚（mm）80mm3.2荷载计算gk=2.94kN/m qk=6kN/mg=1.2x2.94=3.528kN/m q=1.4x6=8.4kN/mg+q=3.528+8.4=11.928kN/m3.3区格板内力计算（取1m板带）lx=2700mm ly=3130mm跨中截面弯矩计算简图支座截面弯矩计算简图跨中截面弯矩计算简图支座截面弯矩计算简图l/1支承条件aaa：a' x—y 0.86四边嵌固y-0.0618 y -0.0549四边铰支0.04960.0350

Mx=ax(g+q)lx2=0.0496x11.928x2.72=4.313kN.mxM=a(g+q)l2=0.0350x11.928x3.132=4.090kN.mM卜=M+-uM=4.3y3+0.2x4.090=5.131kN.mx xyM卜=M+MMx=4.090+0.2x4.313=4.953kN.mM；=-a；(g+q)lx2=-0.0618x11.928x2.72=-5.340kN.m心-"(g+q)ly2=-0.0549x11.928x3.132=-6.415kN.m3.4区格板配筋计算跨中截面L 支座截面短向「长向「短向长向M(kN.m)5.1314.9535.3406.415h060506060a=M/afbh?0.120. 0.166h0.125. 0.150 s 1"C0 =(1+山一2aJ/20.936L0.909L0.933L0.918 As=Mfy四 435.1L618.9L454.3L554.6选用010@150卜…皿@15Q…T,010@140,010@140 实配（mm2）623623561561(8=1000mm,h0=h-as=60mm。)3.5区格板配筋图混合结构建筑物墙体设计4.1静力计算方案确定楼（屋）盖类别：整体式钢筋混凝土楼（屋）盖横墙间距：24m计算方案：刚性方案

4.2底层纵墙高厚比验算&=H0fh=（3870+450+500）/370=13.03伊〕=24 七=1・0 M2=1-0.4bs/b=1-0.4x3/6=0.8^=13.03急俨2伊〕=1.0x0.8x24=19.24.3底层纵墙承载力验算4.3.1计算单元（1）计算单元：取一个开间的窗洞中线间距内的竖向6m宽墙做为计算单元（2）受荷范围：6mx3m（3）计算截面：二层楼盖主梁底面、底面基础梁上表面4.3.2计算简图（1）荷载资料屋面防水层（kN/m2）：（1）荷载资料屋面防水层（kN/m2）：0.35kN/m2找平层（kN/m2）：25x0.04=1.0kN/m2隔气层（kN/m2）：0.1kN/m2保温层（kN/m2）：4x0.06=0.24kN/m2粉刷层（kN/m2）：17x0.02=0.34kN/m2砖墙（厚370）（kN/m2）：19x0.37+17x0.02+0.55=7.92kN/m2（厚240）（kN/m2）：19x0.24+20x0.02+0.55=5.51kN/m2钢窗 （kN/m2）：0.55kN/m2 “&屋面荷载（kN/m2）：0.35+1+0.24+0.1+25x0.08+0.34=4.03kN/m2楼面荷载（kN/m2）：20*0.03+25x0.08+17x0.02=2.94kN/m2JNlNjk-g [2k-qNw3kJNJNl1k-8 ll1k-q（2）荷载计算（按荷载标准值）计算荷载项荷载计算墙体N,w3k,女儿墙5.51x1x6=33.06kNNw2k第2层7.92x3.9x6-7.92x1.2x3+0.45x1.2x3=158.436kNNw1k第1层7.92x4.82x6-7.92x1.2x3+0.45x1.2x3=202.154kN屋面Nn.l2k-gMml2k-g4.03x6x3+25x6x0.32x0.2+17x0.02x0.32x6x2+25x3x0.52x0.25+17x0.02x0.52x3x2=94.256kN94.256x0.105=9.899kN.mNn.l2k-qMml2k-q0.5x6x3=9.0kN9.0x0.105=0.945kN.mewa0=10寸（hc/f）=0.2m ew=h/2—0.4a0=0.105m

2.94x6x3+25x6x0.32x0.2+17x0.02x0.32x6x2+25x3x0.52x0.25+17x0.02x0.52x3x2=74.636kN74.636x0.105=7.837kN.mNl1k-q6x6x3=108kNMlNl1k-q6x6x3=108kNMl1k-qei108x0.105=11.34kN.ma0=10寸(hc/f)=0.2mel=h/2—0.4a0=0.105m说明：气计入墙体荷载及钢窗重。a0说明：气计入墙体荷载及钢窗重。a0=10寸（hc/f）=0.2m（3）纵墙内力图（按荷载标准值计算）

1）恒载下轴力图、弯矩图2）可变载下轴力图、弯矩图243.69算(4■7.75-7.83721.996285.948_d^34底层纵墙内力计（按设计值）243.69算(4■7.75-7.83721.996285.948_d^34底层纵墙内力计（按设计值） H恒% M恒 NM(活) M截面1—1组合11.2x360.388+1.4x117=596.266kN1.2x7.837+1.4x11.34=25.280kN.m组合21.35x360.388+1.0x117=601.184kN1.35x7.837+1.0x11.34=21.693kN.m截面2—2组合11.2x562.542+1.4x117=838.850kN组合21.2x562.542+1.4x117=874.092kN说明：组合1：(%%)=(1.2,1.4)；组合2：(7g，7Q)=(1.35,1.0)4.3.3底层纵墙受压承载力验算截面1—1截面2—2组合1组合2N(kN)596.266601.184874.092A(m2)0.37x3=1.111.111.11e=M/N(m)0.0420.0360e/h0.1140.0970y(m)0.1850.1850.185

13.0313.0313.0390.5530.5860.797f(Yaf)1.51.51.35Nu(=fA)(kN)920.745975.6901194.304备注满足满足满足说明：(P=\/{1+12(e/h+A(1何0-1)/12)2},%=1/(1+奶2)4.3.4局部受压承载力验算nnN^yfAiAl=a0b=0.2x0.25=0.05m2A0=(2h+b)h=(2x0.37+0.25)x0.37=0.3663m2A0/Al=0.3663/0.05=7.326>3.0W=1.5—0.5(A0/A)=0Y=1+0.35寸(A0/Al—1)=1.88<2.0Nl=max{1.2x74.636+1.4x108,1.35x74.636+1.0x108}=240.763kNnYAi=0.7x1.88x1.5x103x0.05=98.7kNN冲fA[ 局部受压承载力不满足4.3.5局部受压承载力不满足时可采取的措施及设计验算方法采取措施：设置圈梁作为垫梁，或设置垫块现浇钢筋混凝土板式楼梯设计aa5.1梯段斜板设计5.1.1荷载计算及计算简图踏步斜边长c=（a2+b2）0.5=335mm梯段斜板段水平长度/=3600+b1=3800mm （b1为平台梁宽）梯段斜板厚度h=l/（25~30）=130mm 取h=130mml0=3.78m（梯段斜板计算跨度=斜板水平投影长度+平台梁宽）l0=min{3800,1.05x3600}=3780mm荷载计算：地砖面层0.55x（0.15+0.3）x1/0.3=0.825kN/m三角形踏步25x0.3x0.15/2x1/0.3=1.875kN/m斜板25x0.13x0.335x1/0.3=3.629kN/m板底抹灰17x0.02x1x0.335/0.3=0.380kN/m恒载gk=6.709kN/m活载0k=3.5kN/m荷载设计值g+q=ygk+yqqk=max{1.2x6.709+1.4x3.5，1.35x6.709+1.0x3.5}=12.951kN/m5.1.2内力计算8M=(g+q)l2/10=12.951x3.782/10=18.50kN/m5.1.3配筋计算h0=h-20=110mma=M/(a1fcbh02)=18.50x106/(1.0x11.9x1000x1102)=0.128Ys=(1+(1-2气)0.5)/2=0.931As=M/fy*h0)=18.50x106/(300x0.931x110)=602.2mm2pmin=max(0.2%,0.45"/f)=0.2%Asmin=pminbh=0.002x1000x130=260mm2选用HRB335纵筋012@180(As=628mm2)； 分布钢筋每踏步下106 。5.1.3配筋计图 S5.2平台板设计（取1m板带）2165-BZ=6000-3600-250-250/2+80/2+200/2=2165mmgk=0.55x1+17x0.02x1+25x0.08x1=2.89kN/m0k=3.5x1=3.5kN/mg+q=yggk+YQq2165-BZ=6000-3600-250-250/2+80/2+200/2=2165mmgk=0.55x1+17x0.02x1+25x0.08x1=2.89kN/m0k=3.5x1=3.5kN/mg+q=yggk+YQqk=max{1.2>2.89+1.4x3.5,1.35x2.89+1.0x3.5}=8.368kN/mM=(g+q)l2/8=8.368x2.1652/8=4.903kN/mh=h—20=60mma=M/(afph&)=4.903x106/(1.0x11.9x1000x602)=0.114Ys=(1+(1-2气)0.5)/2=0.939As=M/(fy7sh0)=4.903x106/(210x0.939x60)=414.4mm2pmin=max(0.2%,0.45fjfy)=0.272%Asmin=pminbh=0.00272x1000x80=217.6mm2选用HPB235纵筋010@170(As=462mm2)分布筋06@2005.3平台梁设计3029gq-Bd-*10(*170TUTEW]§馋-l1=6000-2500-250-120=3130mml=min{11,1.05ln}=3029mmh=l/12=0.252mm 取h=0.3ml=-120-250/2=2885mm则h0=0.265mgk=17x(0.22+0.22+0.2)x0.02+25x0.2x0.22+2.89x0.5x2.165/1+6.709x3.78x0.5/1=17.126kN/mqk=3.5x0.5x2.165/1+3.5x0.5x3.78/1=10.404kN/mg+q=Yggk+yqqk=max{1.2>17.126+1.4x10.404,1.35x17.126+1.0x10.404}=35.117kN/mM=(g+q)l2/8=35.117x3.2092/8=40.274kN/mh=h—20=265mm hf/h0=80/265=0.3与，=min{3029/6,200+2885/2}=505mm取bf=505mmafbfhf(h0-hf/2)=1.0x11.9x505x80x(265-80/2)=108.171kN/m>Mc属于第一类T形截面a=M/(afcbfh02)=40.274x106/(1.0x11.9x505x2652)=0.095Ys=(1+(1-2a,)0.5)/2=0.95As=M/(fy7sh0)=40.274x106/(300x0.95x265)=533mm2pmin=max(0.2%,0.45"/f)=0.2%As,min=pminbfh=0.002x505x300=303mm2选用HRB335纵筋2018(As=508.7mm2)V=(g+q)ln/2=35.117x2.885/2=50.656kNVc=0.7方bh0=0.7x1.27x200x265=47.117kNV<0.25"cfbh0=0.25x1.0x11.9x200x265=157.675kNVsv=V-Vc=50.656-47.117=3.539kNVsv/1.25x210x265=0.051选用(n=2,Asv1=28.26mm)s=nAsv1/0.051=2x28.26/0.051=1108mm构造配置箍筋06@200混合结构建筑物墙下条形基础与柱下单独基础、、DQLj—i 6.1墙下条形基础6.1.1基础底板宽度基底竖向力Nk(kN/m)计算：由墙体计算得到NGk=562.542-0.92x7.92x6=518.824kNN=(N+N)/6=105971kN.lzx<T|z <llz7Q基础埋置深度确定：1.5m底板宽度：B>Nk/(fa-YD】一y2d2)B>105971/[80-20x(0.8+0.45/2)-10x0.25]=1.86m选用宽度：B=1.9m6.