混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué)生姓名：學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：所在學(xué)院：所在學(xué)院：工程學(xué)院專專 業(yè)：業(yè)：土木工程中國(guó)大慶2009 年 3 月目目 錄錄1、設(shè)計(jì)資料.12、板的設(shè)計(jì).12.1 荷載 .22.2 內(nèi)力計(jì)算.22.3 正截面承載力計(jì)算.33、次梁的設(shè)計(jì).43.1 荷載.43.2 內(nèi)力計(jì)算.43.3 截面承載力計(jì)算.54、主梁的設(shè)計(jì).74.1 荷載.74.2 內(nèi)力計(jì)算.84.3 截面承載力計(jì)算.114.4 主梁吊筋計(jì)算.131.設(shè)計(jì)資料本設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)任務(wù)書上對(duì)應(yīng)學(xué)號(hào)為 2 的設(shè)計(jì)。對(duì)象為某多層廠房，采用內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，邊柱為磚墻，樓蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單項(xiàng)板肋梁樓蓋，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)

2、值為5.0，樓面梁格布置,如圖 1。樓面層為水泥花磚地面2/kNm1272006900LLmmmm（磚厚 25，包括水泥粗砂打底） ，自重 0.6。板底及梁側(cè)采用 15厚混合砂mm2/kNmmm漿打底。板深入墻內(nèi)，次梁伸入墻內(nèi)，主梁伸入墻內(nèi)，柱的截面尺mm120240mm370mm寸為?；炷敛捎?C25（=11.9） ，梁的受力縱筋采用 HRB335 級(jí)400400mmmmcf2/Nmm鋼筋（=300） ，其余采用 HPB235 級(jí)鋼筋（=210） 。yf2/Nmmyf2/Nmm 圖 1 樓面梁格布置圖2.板的設(shè)計(jì)板按塑性內(nèi)力重分部方法設(shè)計(jì)。按剛度條件板厚為，按構(gòu)造要求，工業(yè)房屋樓面的最小厚

3、度為，故取板厚，取次梁截面高度，截面寬度80mm80hmm450hmm。200bmm板的幾何尺寸和計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖 2。 圖 2 板的幾何尺寸及計(jì)算簡(jiǎn)圖2.1 荷載恒荷載板自重 0.08 252.02/kNm樓面面層 0.62/kNm天棚抹灰 0.015 17=0.262/kNm=2.86kg2/kNm使用活荷載 =5.0kq2/kNm荷載組合設(shè)計(jì)值根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50092001）規(guī)定，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值大于 4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載應(yīng)取，所以有:1.3Q1.21.31.22.861.3 5.09.93kkgqgq2/kNm=8.411.351.3 0.71.352.861.3

4、0.75.0kkgqgq2/kNm取9.932/kNm2.2 內(nèi)力計(jì)算取一米寬的板帶作為計(jì)算單元，各跨的計(jì)算的跨度為：中間跨： 02.30.202.10nmll邊跨： 00.200.082.30.122.12222ntmll邊跨與中間跨的計(jì)算跨度相差： 002.122.100.0095102.10故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算反力。各截面的彎矩計(jì)算見表 1。表 1 板的彎矩計(jì)算截 面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座彎矩系數(shù)111111116114 2MgqkN ml219.932.124.0611219.932.124.0611 2.74-3.132.3 正截面承載力計(jì)算取板的截面有效高度，各截面的配筋

5、計(jì)算見表 2。板的配筋圖、鋼筋表見060hmm施工圖。表 2 板的正截面承載力計(jì)算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座在平面中的位置18軸間18軸間1278軸間27軸間1278軸間27軸間M kN m4.06-4.062.722.19-3.132.520scMbh f0.0950.0970.0630.0510.0370.0580.5 112ss0.9500.9500.9670.9740.9810.9700ssyMAh f313285206165221189選配鋼筋A(yù) 8160A 8170A 8200A 8200A 8200A 8200實(shí)配鋼筋面積()2mm3142962512512512513

6、.次梁的設(shè)計(jì)取主梁的梁高，梁寬。650hmm250bmm次梁的截面尺寸及支撐情況見圖 3。 圖 3 次梁的幾何尺寸及支撐情況3.1 荷載恒荷載由板傳來(lái) 2.86 2.36.58/kNm次梁自重 250.2(0.450.08)1.85/kNm梁側(cè)抹灰 17 (0.450.08) 2 0.0150.19 /kNm8.62kg /kNm使用活荷載 5.02.311.5kq /kNm荷載組合設(shè)計(jì)值1.21.31.2 8.62 1.3 11.525.29kkgqgq/kNm1.351.3 0.71.35 8.62 1.3 0.7 11.522.10kkgqgq/kNm取25.29gq/kNm3.2 內(nèi)力

7、計(jì)算按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算次梁內(nèi)力。計(jì)算跨度：中間跨：07.20.256.95nllm邊跨： 00.250.247.20.127.0751.0251.0256.9557.129222nnallmlm邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差：7.0756.950.018010%6.95故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。剪力計(jì)算時(shí)跨度取凈跨。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 4 所示。 圖 4 次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁內(nèi)力計(jì)算表 3，表 4。表 3 次梁彎矩計(jì)算截 面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座彎矩系數(shù)111111116114 2MgqkN ml2125.29 7.075115.0811115.082125.29 6.9576.3516-

8、87.26表 4 次梁剪力計(jì)算截 面邊支座第一內(nèi)支座(左)第一內(nèi)支座(右)中間支座剪力系數(shù)0.450.60.550.55nVgqlkN0.45 25.29 6.95579.15105.540.55 25.29 6.9596.6797.673.3 截面承載力計(jì)算次梁跨中截面按 T 形截面進(jìn)行計(jì)算，其翼緣寬度取二者中的較小值：6.952.3233flbm 0.22.12.3fnbbsm 故取。2.3fbm 判別各跨中截面屬于哪一類 T 形截面，取，則： 045035415hmm0802300 80 11.9415821.11115.0822fffchb h fhkN mkN m 故屬于第一類 T

9、形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，第一內(nèi)支座截面，按兩排筋考慮，??；中間支座按一排筋考慮，取。045060390hmm045035415hmm次梁正截面承載力計(jì)算見表 5。表 5 次梁正截面承載力計(jì)算截 面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座M kN m115.08-115.0876.35-87.2620scMbh f21150800002300 41511.90.0242115080000200 39011.90.3182763500002300 41511.90.01628726000020041511.90.213112s 0.0240.550b0.3970.35 10.0160.550b0.

10、2420.350.5 112ss0.9880.8020.9920.879200()syMAmmh f1150800000.988 415 300935.61150800000.8023903001226.4763500000.992415 300618.2872600000.879415 300797.4選配鋼筋3B 204B 201B 20+2B 161B 25+2B 16實(shí)配鋼筋面積()2mm9411256716893注：的計(jì)算大于其限制值，但考慮到鋼筋伸入支座對(duì)減少受壓區(qū)高度有利，所以此處不予處理。1次梁斜截面承載力計(jì)算見表 6。表 6 次梁斜截面承載力計(jì)算截 面邊支座第一內(nèi)支座(左)第

11、一內(nèi)支座(右)中間支座()V kN79.15105.5496.6796.67續(xù)表 600.25()ccbh fN0.25 1.020041511.9246925V0.25 1.020039011.9232050V232050V246925V00.7tf bh0.7 1.27 200 41573787V0.7 1.2720039069342V69342V73787V箍筋肢數(shù)、直徑2A 62A 62A 62A 621()svsvAnAmm228.356.656.656.656.6001.250.7yvsvtf A hsVf bh1.25 210 56.6 41579150737871149.71.

12、25 210 56.6 39010554069342160.11.25 210 56.6 3909667069342212.01.25 210 56.6 4159667073787269.5實(shí)配箍筋間()s mm160160200200次梁配筋見施工圖。4.主梁的設(shè)計(jì)按彈性理論計(jì)算主梁內(nèi)力，不考慮塑性內(nèi)力重分布。取柱截面尺寸為。主梁的截面幾何尺寸與支撐情況如圖 5。400400mmmm 圖 5 主梁幾何尺寸及支撐情況4.1 荷載恒荷載由次梁傳來(lái) 8.62 7.262.06kN主梁自重（折算為集中荷載） 0.25(0.650.08)2.3258.19kN梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載） 2(0.650

13、.08)2.3 0.015 170.67kN70.92kG kN使用活荷載 11.57.282.8kQ kN荷載組合設(shè)計(jì)值1.21.31.2 70.92 1.3 82.8192.74kkGQGQkN1.351.3 0.71.35 70.92 1.3 0.7 82.8171.09kkGQGQkN取 1.2 70.9285.10G kN 1.3 82.8107.64Q kN4.2 內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度如下：中間跨：069006.9cllmmm邊跨：00.40.40.376.90.126.9722222nballm 00.40.41.0251.025 6.90.126.94222nbllm取。計(jì)算簡(jiǎn)圖見

14、圖 6。06.94lm 圖 6 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖（尺寸單位 m）各種荷載工況下的主梁內(nèi)力計(jì)算見表 7。表 7 各種荷載工況下的主梁內(nèi)力計(jì)算荷載工況計(jì) 算 簡(jiǎn) 圖內(nèi) 力 圖1 2 3 4 內(nèi)力計(jì)算過(guò)程見表 8。表 8 內(nèi)力計(jì)算荷載工況彎 矩剪 力110.244 85.10 6.94144.10MKGLkN m0.267 85.10 6.94157.69BMKGLkN m 20.067 85.10 6.939.34MKGLkN m2285.10 2.3157.6996.6033aBMGaMkN m10.733 85.1062.38AVK GkN162.38 85.1022.72AVVGkN 右11.2

15、67 85.10107.82VK GkN B左11.0 85.1085.10VK GkNB右0V2左210.289 107.64 6.94215.89MkN m0.133 107.64 6.9499.35BMkN m 299.35MkN m 2107.64 2.399.35181.343aMkN m0.866 107.6493.22AVkN193.22 107.6414.42VkN 右1.134 107.64122.06VkN B左0VB右310.044 107.64 6.9432.87MkN m 0.133 107.64 6.9499.35BMkN m 20.200 107.64 6.914

16、8.54MkN m2( 99.35)66.233aMkN m 0.133 107.6414.32AVkN 114.32BVVkN 右左1.0 107.64107.64VkNB右40.311 107.64 6.94232.32BMkN m 0.089 107.64 6.9466.48CMkN m 11107.64 2.3232.32170.133MkN m2107.64 2.3232.3292.693aMkN m20.170 107.64 6.9126.26MkN m221107.64 2.3232.3266.4870.5333MkN m0.689 107.6474.16AVkN174.16 1

17、07.6433.48VkN 右1.311 107.64141.12VkN B左1.222 107.64131.54VkNB右131.54 107.6423.90VkN2右23.90 107.6483.74CVkN 左66.486.99.63DVkN最不利組合見圖 7 所示。主梁的彎矩包絡(luò)圖與剪力包絡(luò)圖見圖 8。 圖 7 主梁最不利內(nèi)力組合 圖 8 主梁彎矩及剪力包絡(luò)圖4.3 截面承載力計(jì)算主梁跨中截面按 T 形截面計(jì)算，其翼緣寬度取下列二值中的最小值：6.92.333flbm 0.257.20.257.2fnbbsm 取，取。2300fbmm 065035615hmm判別 T 形截面類型：08

18、02300 80 11.961522fffchb h fh 112590200001259.02359.99kN mMkN m故屬于第一類 T 形截面。主梁支座截面按矩形截面計(jì)算，?。ㄒ蛑ё孛孑^大考慮布置065080570hmm兩排筋布置在次梁主筋下面） ?？鐑?nèi)截面在負(fù)彎矩作用下按矩形截面計(jì)算取065060h 。590mm主梁的截面承載力及配筋計(jì)算見表 9 和表 10。表 9 主梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨中中間支座中間跨中()M kN m359.99390.01187.8860.010()2bQkN m0.4107.64 85.10238.550()2bMQkN m351.4620scMbh

19、 f23599900002300 59011.90.0382351460000250 57011.90.36421878800002300 61511.90.018260010000250 59011.90.058112s 0.0390.55b0.4780.55b0.0180.55b0.0600.55b102()csyfbhAfmm0.039 2300 590 11.93002099.30.478 250 570 11.93002701.90.018 2300 615 11.93001010.00.060 250 615 11.9300365.9選配鋼筋2B 25+4B 203B 25+4B 202B 20+2B 162B 16實(shí)際鋼筋面積（）2mm223827291030402注：同次梁（因?yàn)榕浣罹鶠?HRB335 級(jí)鋼筋） 。b表 10 主梁斜截面承載力計(jì)算截