《混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》.doc

1、10 土木工程（專升本）混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號(hào)：完成日期：混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)某多層工業(yè)建筑物平面如下圖所示：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。一、設(shè)計(jì)資料1）樓面構(gòu)造層做法：水泥砂漿地面（0.65KN/ m 2）鋼筋混凝土現(xiàn)澆板（25kN/m 2 ）；20mm 厚石灰砂漿抹底（17kN/m 2）；2）可變荷載：Pk=6.0 kN/m 23）永久荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4（當(dāng)樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值4kN/m 2 時(shí),取 1.3)；4）材料選用：混凝土：采用C25；鋼筋：梁縱向受力鋼筋采用HRB400 級(jí)鋼筋，其余采用HPB2

2、35 級(jí)鋼筋；5）本建筑物位于非地震區(qū)，建筑物安全級(jí)別為二級(jí)，結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一類。二、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6.3m,次梁跨度為6.6m，主梁每跨內(nèi)布置兩跟次梁，板的跨度為2.1m ,l 02/l 01=6.6/2.1=3.14, 因此安單向板設(shè)計(jì)。按跨高比條件，要求板厚h 2200/40=55.0mm, 對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚 h=100mm 。次梁截面高度應(yīng)滿足 h=l 0/18l 0/12=6600/186600/12=366550mm 。考慮到樓面活荷載比較大，取 h=500mm 。截面寬度取為 b=200mm ?？蚣芰航孛娓?/p>

3、度應(yīng)滿足 h=l 0/15l 0/10=6600/156600/10=440660mm ，取 h=600mm 。截面寬度取為 b=300mm 。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖如下圖所示：三、板的設(shè)計(jì)1）荷載板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：水泥砂漿地面（0.65KN/ m 2）=0.65kN/m 2鋼筋混凝土現(xiàn)澆板：0.1*25=2.5kN/m 220mm 厚石灰砂漿抹底：0.020*17=0.34kN/m 2小計(jì)：3.49 kN/m 2 取 3.5 kN/m 2板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：60.0kN/m 2永久荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4，因當(dāng)樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 4kN/m 2,所以取 1.3。于是板的恒荷載

4、設(shè)計(jì)值：g=1.2*3.5=4.2kN/m 2活荷載設(shè)計(jì)值：q=1.4*6.0=8.4kN/m 2荷載總設(shè)計(jì)值：g+q=4.2+8.4=12.6kN/m 21)計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為 200*500mm ，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度不小于 100mm，取板在墻上的支承長(zhǎng)度為 120mm 。按內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨： l=l 0+h/2=2100-100-120+100/2=1930mm1.025ln=1950mm，取 l 0=1950mm中間跨： l0=l n=2100-200=1900mm因跨度相差小于 10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取 1m 寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：2）彎

5、矩設(shè)計(jì)值查表得， 板的彎矩系數(shù)m 分別為： 邊跨中： 1/11，離端第二支座：-1/11 ，中跨中： 1/16，中間支座： 1/14。故M 1=-M b=(g+q)l 012/11=12.6*1.95 2/11=4.36kN.m2/14=12.6*1.92M c=-(g+q)l 01/14=3.25kN.mM 2=(g+q)l 012/16=12.6*1.9 2/16=2.85kN.m3）正截面受彎承載力計(jì)算板厚 100mm，h0=100-20=80mm ；板寬 b=1000mm 。C25 混凝土， 1=1.0 ，f c=11.9N/mm 2， f y=210N/mm 2 ；板配筋計(jì)算的過(guò)程如

6、下表：板的配筋計(jì)算表截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（ kN.m）4.36- 4.362.853.25s=M/ a1fcbh 020.0650.0650.030.034=1-(1-2 s) 1/20.0670.0670.030.035軸線計(jì)算配筋 (mm2)304304136159 ，fc/fyAS= bh0實(shí)際配筋 (mm2) 8150 8150 8180 8180As=335As=335As=279As=279軸線計(jì)算配筋 (mm2)3043040.8*136=0.8*305= AS= bh0fc/fy109127實(shí)際配筋 (mm2) 8150 8150 8180 8180As=335As=335A

7、s=279As=279計(jì)算結(jié)果表明，均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；A /bh=279/(1000*80)=0.34%，此值比 0.45f /f=0.45*(1.43/210)=0.30%大，同時(shí)大于0.2%，符st y合要求。四、次梁設(shè)計(jì)按考慮內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的活荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。1）荷載設(shè)計(jì)值恒荷載設(shè)計(jì)值：板傳來(lái)恒荷載：4.2*2.1=8.82kN/m次梁自重：次梁粉刷：0.2* （0.5-0.1） *25*1.2=2.4kN/m0.02* （ 0.5-0.1 ）*2*17*1.2=0.32kN/m小計(jì)：11.6kN/m

8、活荷載設(shè)計(jì)值：q=6*2.1*1.4=17.64kN/m荷載總設(shè)計(jì)值：g+q=29.3kN/m2）計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為 270mm。主梁截面為 250*650mm 。計(jì)算跨度：邊跨： l=l 0+a/2=6600-120-250/2+240/2=6475mm1.025ln=6508mm ，取 l0 =6475mm 中間跨： l0=l n=6600-250=6350mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：3）內(nèi)力計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值：M 1=-M b=(g+q)l 02/11=29.3*6.475 2/11=111.68kN.m 2222M c=-(g+q)l

9、 n /14=29.3*6.350/14=85.05kN.mM 2=(g+q)l 012/16=29.3*6.350 2/16=73.85kN.m 2剪力設(shè)計(jì)值：V A =0.45*(g+q)l 01=0.45*29.3*6.475=86.3kN.mV BL =0.60*(g+q)l 01=0.6*29.3*6.475=115.06kN.mV BR =0.55*(g+q)l 01=0.55*29.3*6.350=102.33kN.mV C=0.55*(g+q)l 01=0.55*29.3*6.350=102.33kN.m4)承載力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按 T 形截面計(jì)算， 翼緣寬度取

10、bf =l/3=6600/3=2200mm ，又 bf=b+sn=300+2000=2200mm ，故 bf=2200mm 。除支座 B 截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。C25 混凝土，1c=11.9N/mm2， ft=1.27N/mm2，縱向鋼筋采用HRB400 鋼，=1.0， ff y=360N/mm 2，箍筋采用 HPB235 鋼，f yv=210N/m 2。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T 形截面。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（ kN.m）111.68- 111.6873.8585.05s=M/ 1fcbh02 或0.01220.01220.0080.009

11、 s=M/ 1fcbfh02=1-(1-2 s)1/20.0120.0120.0080.009As = bfh0fc/fy529529353397As= bh0fc/fy選配配筋 (mm2)3 183 183 163 16As=763As=763As=603As=603計(jì)算結(jié)果表明，均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；A s/bh=762/(200*500)=0.762%，此值比 0.45f t/f y=0.45*(1.43/360)=0.1787%大，同時(shí)大于 0.2%，滿足要求。2）斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核，腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸： hw=h0-hf=

12、465-100=365mm， hw/b=365/200=1.8V0.7ftbh =0.7*1.27*200*465=82.7kNVA=73.34kN 。僅需按造配置箍筋， 選配 8200，0SV=2*50.24/（ 250*150 ） =0.26%0.3*ft/fyv=0.3*1.27/210=0.18%，滿足要求。五、主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)1、荷載設(shè)計(jì)值為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁自重等效為集中荷載。恒荷載：次梁傳來(lái)恒荷載：11.6*6.6=76.6kN主梁自重：0.3*（ 0.60-0.1） *25*1.2*6.3=28.35kN主梁粉刷：0.02* （ 0.6-0.1） *2*17*1.2*6

13、.3=2.142kN小計(jì)：取 106.55kN活荷載： 17.64*6.6=116.45kN取 152.0kN2、計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在 400*400mm的混凝土柱子上，其計(jì)算跨度邊跨： ln=6300-120-200=5980mm ，因 1.025l n=150mm0.1 ，翼緣計(jì)算寬度按 bf=2.3m 。l/3=6.9/3=2.3m和B 支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值M B =M Bmax -V 0b/2=398.2-231.4*0.40/2=351.7kN?？v向受力給你鋼筋除 B 支座截面為兩排外，其余均為一排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T

14、形截面。正截面受彎承載力的計(jì)算過(guò)程如下表所示：主梁正截面承載力計(jì)算截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（ kN.m）367.7-398.2193.4-68.4 s=M/ 1fcbh02 或0.0360.0420.0190.007s=M/ 1fcbfh02 s=1-(1-2 s)1/2/20.980.980.990.996AS16951913882310=M/ sh0fy4257 203202 20選配配筋 (mm2)As=1963As=2200As=942As=628計(jì)算結(jié)果表明，均小于0.518，滿足要求；取中間跨跨中截面驗(yàn)算，其承載負(fù)彎矩時(shí)的最小配筋率，AS 、 bh=628/（ 250*650 ） =0

15、.39% ，此值比 0.45f t/f y=0.45*(1.27/360)=0.158%大，同時(shí)大于0.2% ，滿足要求。2）斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核，腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸： h=h -h=590-100=490mm ，h/b=490/250=1.96V0.7f tbh0=0.7*1.27*250*590=131.1kN0.3*ft/fyv=0.3*1.27/210=0.18%，滿足要求。次梁傳來(lái)的集中力Fl=62.5+80.8=143.3kN ， h1=650-500=150mm ，附加箍筋布置范圍s=2h1+3b=2*150+3*200=900mm 。取附加箍筋8200 雙肢箍，則在長(zhǎng)度s 內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=9