学士六层框架宿舍楼结构设计计算书

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-0.0823-0.0832-0.0797-0.0833-0.0833-0.0831-0.0571-0.0570-0.0570-0.0558-0.0571-0.0558-0.0512-0.0558最终弯矩5.814.936.805.357.494.1711.253.102.041.993.041.513.412.211.620.89-9.44-9.00-12.37-8.47-14.20-5.49-5.49-4.74-6.60-6.24-8.58-5.69-10.17-3.68-3.37-3.18表10-3单向板的弯矩计算区格B10.80.0417-0.0833-0.23-0.4510.4楼面板配筋计算混凝土板的强度等级为C30混凝土保护层最小厚度与钢筋直径、构件种类、环境条件和混凝土强度等级有关。根据【混规表8.2.1】可取板保护层厚度20mm。初选用直径为8mm的冷扎带肋（CRB550）钢筋为受力主筋；一般将短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧，以获得较大的截面有效高度，故短跨方向跨中截面有效高度时，取76mm方向跨中截面有效高度时，取68mm支座处均为96mm；考虑到连续板在支座可以出现塑性铰，故对中间跨的板的支座弯矩进行条幅，取条幅系数0.85最小配筋率或为了便于计算，近似取，，其其他区格板板的配筋间表10-4，其中当相邻区格支座弯矩不等时，去两者之间的较大值进行配筋计算。表10-4三层楼盖双向板跨中截面配筋板厚区格板位置配筋实配120A1方向965.81116240C8@200251方向882.0444240C8@200251120A2方向964.9398240C8@200251方向881.9943240C8@200251120A3方向966.80136240C8@200251方向883.0466240C8@200251120A4方向965.95119240C8@200251方向881.6736240C8@200251120A5方向968.45169240C8@200251方向883.7882240C8@200251100A6方向764.17105200C8@200251方向682.2162200C8@200251100A7方向7611.25283200C8@170296方向681.6246200C8@200251100A8方向763.1078200C8@200251方向680.8925200C8@200251表10-5双向板支座配筋计算板厚区格板位置配筋实配120A1方向96-9.44188240C8@200251方向88-6.60143240C8@200251120A2方向96-9.00179240C8@200251方向88-6.24136240C8@200251120A3方向96-12.37247240C8@200279方向88-8.58186240C8@200251120A4方向96-8.47169240C8@200251方向88-5.69124240C8@200251120A5方向96-14.20283240C8@170296方向88-10.17221240C8@170296100A6方向76-5.49138200C8@200251方向68-3.68104200C8@200251100A7方向76-5.49138200C8@170296方向68-3.3795200C8@200251100A8方向76-4.74119200C8@200251方向68-3.1890200C8@200251表10-6单向板配筋计算板厚区格板位置配筋实配100B1跨中760.236200C8@200251支座96-0.459200C8@200251注：此板较小配筋的锚固长度于相邻的板有重合，故在有重叠区域钢筋通长配置10.5楼面板裂缝宽度与挠度验算（1）板裂缝宽度验算裂缝宽度验算属正常使用极限状态，采用荷载的标准组合。取板底弯矩最大值、板顶弯矩较大值及最大值进行验算，即取区格A5进行验算。若最大裂缝宽度小于等于其限值，则满足要求。本题环境等级一级，裂缝控制等级三级，查【混规表3.4.5】得。验算时按【混规7.1】在标准组合下最大裂缝宽度计算公式可按下列计算公式：裂缝间纵向受拉钢筋一般不均匀系数;受拉区钢筋等效直径有效受拉钢筋配筋率;有效受拉混凝土截面面积支座处；在永久荷载作用下的钢筋应力其中计算结果见表10-8表10-7板裂缝计算截面跨中向7.02251600000.0042<0.01取0.01334.870.7100.027<0.30(满足)跨中向3.23251600000.0042<0.01取0.01154.080.2520.023<0.30(满足)支座向-11.93335600000.0056<0.01取0.01426.270.7940.289<0.30(满足)支座向-8.54297600000.0050<0.01取0.01344.390.7210.233<0.30(满足)(2)板挠度验算根据【混规表3.4..3】知板的受弯挠度限值为，计算的挠度值，本例取A5板为计算算例。由结构力学知识在在均布荷载作用下，两端固接的梁的挠度为：板的计算挠度钢筋混凝土受弯构件长期刚度；钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式【混规式7.2.3-1】计算:；裂缝间纵向受拉钢筋一般不均匀系数;挠度增大系数，【混规7.2.5】当时，取；在永久荷载作用下的钢筋应力，其值取用裂计算的值；受压翼缘面积与腹板有效面积的比值，对矩形截面。计算结果见表10-8表10-8板挠度计算截面跨中方向6.706.313.10.1960.00521.51E+127.79E+119.0315.5跨中方向3.112.964.10.1750.00269.46E+114.85E+1119.0820.5次梁所受荷载包括板传来的荷载、墙上传线荷载（盥洗室为盥洗池等效线荷载）、自身重及其粉刷层重。按弹性理论计算梁的支座弯矩时，可按支座弯矩等效的原则，将三角形分布荷载和梯形分布荷载等效为均布荷载。但计算跨中弯矩时，仍需按实际荷载分布计算，在上述方法计算得出的支座弯矩基础上叠加实际荷载分布得出跨中弯矩或者考虑简化，按简支梁计算，如此得出的跨中弯矩偏大，即构件偏安全设计。图10-2非框架梁编号及其负荷范围本题内力计算时，支座处按等效均布荷载计算，跨中截面按实际荷载分布计算。10.6次梁设计次梁荷载荷载计算初选次梁L6为算例截面尺寸为250mm×500mm，其荷载计算如下：板所受的均布荷载从图10-2可见，次梁L6受到由A4和A5区格板传来的梯形分布荷载；板传来的等效均布荷载L4梁自重L1梁粉刷墙体线荷载为取则计算支座弯矩时总等效荷载设计值②次梁内力计算计算支座弯矩时取其计算简图如图10-3，计算原则应是在等效局部荷载求梁的支座弯矩，梁的跨中弯矩应按原荷载用积分求得（这里用结构力学求解器代替积分过程）图10-3次梁计算等效简图简图弯矩设计值为：跨中支座剪力设计值计算跨中弯矩计算简图如图。内力用结构力学求解器求计算值为跨中；支座剪力设计值：；；C、比较上述两种算法的结果可知，等效荷载下计算所得的支座处弯矩与剪力均偏大，跨中弯矩按实际求解的较大，按此值设计偏于安全。即取支座；最大剪力；跨中进行截面校和。③正截面受弯承载力计算已知梁为C30，钢筋为HRB400，查表的，梁为250×500考虑板的影响，跨中截面按T形截面计算。；；判断截面类型：即为第一类梯形截面。截面抵抗矩系数构件截面相对受压区高度配筋面积最小配筋面积选用3C18B、支座截面按矩形梁梁截面计算截面抵抗矩系数;构件截面相对受压区高度;配筋面积;最小配筋面积;选用4C20斜截面受剪承载力计算即截面满足受剪承载力的要求，不会发生斜压破坏。可否构造配筋即需要计算校和配箍承载力。此案例中仅配置箍筋，由得：选用C8@200满足计算要求，满足构造要求。裂缝宽度验算与挠度验算裂缝宽度验算属正常使用极限状态，采用荷载的标准组合。取梁跨中和梁支座处进行裂缝验算，对梁跨中进行挠度验算。若最大裂缝宽度小于等于其限值，则满足要求。本题环境等级一级，裂缝控制等级三级，查【混规表3.4.5】得。验算时按【混规7.1】在标准组合下最大裂缝宽度计算公式可按下列计算公式：裂缝间纵向受拉钢筋一般不均匀系数;受拉区钢筋等效直径有效受拉钢筋配筋率有效受拉混凝土截面面积支座处；在永久荷载作用下的钢筋应力其中的计算如下：板所受的均布荷载从图10-2可见，次梁L4受到由A4和A5区格板传来的梯形分布荷载板传来的等效均布荷载L4梁自重L1梁粉刷墙体线荷载为则计算支座弯矩时总等效荷载设计值弯矩标准值跨中支座计算结果见表10-9表10-9次梁裂缝计算截面跨中截面72.237633085000.0056<0.01，取0.01234.000.5420.213<0.30，满足支座截面147.431227625000.01963297.010.8760.267<0.30，满足（2）梁挠度验算根据【混规表3.4..3】知梁的受弯挠度限值为，计算的挠度值，按两端固接计算：梁的计算挠度钢筋混凝土受弯构件长期刚度；钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式【混规式7.2.3-1】计算:；裂缝间纵向受拉钢筋一般不均匀系数;挠度增大系数，【混规7.2.5】当时，取；在永久荷载作用下的钢筋应力，其值取用裂计算的值；受压翼缘面积与腹板有效面积的比值，对矩形截面，跨中梯形截面。计算结果见表表10-10次梁挠度72.2369.036.90.5420.0065633.75163E+131.91831E+133.95591934.510.7屋面板结构布置其结构布置区格板编号如图10-4所示：图10-4屋盖结构平面布置及楼板区格编号屋面板荷载计算荷载的值在前面已经计算过，可自己采用，但确定荷载设计值时考虑两种情况：可变荷载效应控制和永久荷载效应控制，取大者。可变荷载效应控制：永久荷载效应控制：;计算结果见表10-11表10-11屋面层楼盖荷载设计值已知屋面楼梯屋面5.34.820.77.766.258.146.821.400.49可变荷载控制的组合9.166.74永久荷载控制的组合9.127.17注：单位为10.8屋面板弯矩设计值和配筋计算（按弹性理论计算）计算方法同楼盖部分，计算结果见表10-12。表10-12双向板的弯矩计算已知弯矩区格A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10X方向3.73.63.73.14.12.52.52.63.53.7Y方向6.96.95.96.96.96.27.26.16.96.9比值0.540.520.630.450.590.400.350.430.510.54在g'=g+q/2对称荷载作用下跨中弯矩系数0.03880.03940.03660.04160.03710.04220.04170.04150.03970.03880.00520.00450.00840.00300.00720.00200.00010.00310.00420.0052在g'=±q/2反对称荷载作用想跨中弯矩系数0.09070.09350.07780.10520.04660.11400.12500.10420.09510.09070.02030.01810.02590.01340.03520.08710.05300.01360.01810.0203在满跨活荷载q作用下支座弯矩系数-0.0817-0.0823-0.0787-0.0832-0.0797-0.0833-0.0833-0.0831-0.0826-0.0817-0.0571-0.0570-0.0571-0.0558-0.0571-0.0558-0.0512-0.0558-0.057-0.0571最终弯矩6.266.015.864.756.533.323.313.333.984.362.191.982.551.353.051.491.110.951.241.47-10.25-9.77-9.87-7.32-12.28-4.77-4.77-5.15-7.25-8.02-7.16-6.77-7.16-4.91-8.79-3.20-2.93-3.46-5.01-5.6010.9屋面板配筋计算混凝土板的强度等级为C30混凝土保护层最小厚度与钢筋直径、构件种类、环境条件和混凝土强度等级有关。根据【混规表8.2.1】可取板保护层厚度20mm。初选用直径为8mm的冷扎带肋（CRB550）钢筋为受力主筋；一般将短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧，以获得较大的截面有效高度，故短跨方向跨中截面有效高度方向跨中截面有效高度支座处均为96mm；考虑到连续板在支座可以出现塑性铰，故对中间跨的板的支座弯矩进行条幅，取条幅系数0.85最小配筋率表10-13双向板跨中截面配筋计板厚区格板位置配筋实配120A1方向966.26125240C8@200251方向882.1948240C8@200251120A2方向966.01120240C8@200251方向881.9843240C8@200251120A3方向965.86117240C8@200251方向882.5555240C8@200251120A4方向964.7595240C8@200251方向881.3529240C8@200251120A5方向966.53130240C8@200251方向883.0566240C8@200251120A6方向963.3266240C8@200251方向881.4932240C8@200251120A7方向963.3166240C8@200251方向881.1124240C8@200251120A8方向963.3366240C8@200251方向880.9521240C8@200251120A9方向963.9879240C8@200251方向881.2427240C8@200251120A10方向964.3687240C8@200251方向881.4732240C8@200251为了便于计算，近似取γ=0.95，，其计算工程机配筋间表3.1.2，其中当相邻区格支座弯矩不等时，去两者之间的较大值进行配筋计算。表10-14单向板配筋计算板厚区格板位置配筋实配120B1跨中960.357200C8@200251支座88-0.719200C8@200251表10-15双向板支座截面配筋计算板厚区格板位置配筋实配120A1方向96-10.25204240C8@200251方向88-7.16156240C8@200251120A2方向96-9.77195240C8@200251方向88-6.77147240C8@200251120A3方向96-9.87197240C8@200251方向88-7.16156240C8@200251120A4方向96-7.32146240C8@200251方向88-4.91107240C8@200251120A5方向96-12.28245240C8@200251方向88-8.79191240C8@200251120A6方向96-4.7795240C8@200251方向88-3.2070240C8@200251120A7方向96-4.7795240C8@200251方向88-2.9364240C8@200251120A8方向96-5.15103240C8@200251方向88-3.4675240C8@200251120A9方向96-7.25145240C8@200251方向88-5.01109240C8@200251120A10方向96-8.02160240C8@200251方向88-5.60122240C8@20025110.10屋面板裂缝宽度与挠度验算方法同楼盖部分，应注意屋盖处于露天环境，裂缝要求较高，，计算略。屋面次梁设计方法同楼盖部分，应注意屋盖处于露天环境，裂缝要求较高，，计算略。11楼梯设计本信息楼有两类楼梯，①-③轴线的楼梯楼梯设计为全为150mm×280mm的双跑AT型楼梯，⑨-⑩轴楼梯设计一层一跑为148mm×292mmAT型板,二跑为148mm×288mmBT型折板，其余层楼梯均为150mm×280mmAT型楼梯，现以⑨-⑩轴一般层楼梯的设计为例说明一般楼梯的设计过程。⑨-⑩轴楼梯间开间为3.4m，进深为6.9m。采用现浇板式楼梯，。水磨石面层，底面为水泥砂浆粉刷。混凝土强度等级C30。板和梁纵筋均采用HRB400钢筋，板分布钢筋采用HPB300钢筋，梁柱构造箍筋亦为HPB300钢筋。楼梯间的均布活荷载按消防楼梯取值3.5kN/mm2。11.1结构布置以中间层楼梯为算例在梯段板两端布置平台梁PTL1，楼面处的平台梁直接支承在纵向框架梁上，休息平台处的平台梁支承在楼梯立柱TZ与框架柱上，如图8.1。图11-1一般层楼梯平面图11.2内力计算和截面设计基本资料A楼梯几何参数楼梯净跨:楼梯高度:踏步宽；踏步高；踏步数:n=12(阶)；楼梯板的斜角；°；；取一米板宽为计算单元；梯板厚:，考虑到挠度要求故取；上平台楼梯梁；下平台楼梯梁:B材料信息混凝土强度等级:C30；；；；钢筋强度等级:HRB400；；；；图11.2AT型楼梯示意图荷载计算梯段板永久荷载标准线荷载计算：20厚花岗岩楼面20厚水泥砂浆找平层三角形踏步楼梯板自重栏杆合计梯段板可变荷载标准线荷载计算可变荷载确定荷载设计值时考虑两种情况：可变荷载效应控制和永久荷载效应控制，取大者。永久荷载效应控制：可变荷载效应控制：取荷载设计值截面设计楼梯板水平计算跨度跨中弯矩设计值板的有效高度选配D10@150，实际选配；支座负筋选配D10@200，分布钢筋选配D10@250；11.3梯段板裂缝和挠度计算挠度计算——按荷载效应的标准组合计算的弯矩值——按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值1.计算标准组合弯距值Mk:计算永久组合弯距值Mq:3.计算受弯构件的短期刚度1)计算按荷载荷载效应的两种组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力【混规式7.1.4-3】【混规式7.1.4-3】2)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积:混规(7.1.2－5)3)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ【混规式7.1.2－2】【混规式7.1.2－2】4)计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE5)计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面，6)计算纵向受拉钢筋配筋率计算受弯构件的短期刚度采用标准组合下的短期刚度【混规式7.2.3-1】采用准永久组合下的短期刚度【混规式7.2.3-1】4.计算受弯构件的长期刚度B1)确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数当时，【混规式7.2.5】计算受弯构件的长期刚度采用荷载标准组合【混规式7.2.2-1】采用荷载准永久组合【混规式7.2.2-2】【混规式7.2.2-2】5.计算受弯构件挠度6.验算挠度挠度限值满足规范要求!11.4平台板、平台梁设计平台板TP-1490计算平台板去厚度为80mm，取1m带宽计算荷载计算平台板永久荷载标准值计算20厚花岗岩楼面20厚水泥砂浆找平层平台板自重合计平台板可变荷载标准线荷载计算可变荷载确定荷载设计值时考虑两种情况：可变荷载效应控制和永久荷载效应控制，取大者。永久荷载效应控制：可变荷载效应控制：取荷载设计值截面设计楼梯板水平计算跨度跨中弯矩设计值板的有效高度选配D8@200，实际选配；支座弯矩按跨中的两倍计算，最后计算面积为跨中的两倍，选配D8@180，实际选配；平台梁PL-1设计取平台梁为200mm×250m荷载计算平台梁永久荷载先荷载计算板传梁的均布线荷载梁自重梁两侧抹灰梁上墙传来的荷载