土木工程-混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
土木工程-混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
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1、混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋二、基本資料某多層廠房,采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋,其二層樓面結(jié)構(gòu)布置如以下圖所示,板伸入墻內(nèi)120mm,次梁伸入墻內(nèi)240mm,主梁伸入墻內(nèi)370mmkn/m,板底及梁側(cè)用15m冊(cè)石灰砂漿粉刷。樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取qk=3.0+0.1n(n:學(xué)號(hào))。柱網(wǎng)尺寸為lix|2,|i=l2=6+,其中m取值為:當(dāng)學(xué)號(hào)n=110時(shí),m=3;當(dāng)學(xué)號(hào)n=1120時(shí),m=2;當(dāng)學(xué)號(hào)n=2130時(shí),m=1;當(dāng)學(xué)號(hào)n=3140時(shí),m=Q混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20或C25,主次梁縱向受力鋼筋采用HRB335或HRB40如余鋼筋均采用HPB233三、基本任務(wù)

2、及成果要求2. 一撰寫混凝土樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書板的設(shè)計(jì)按可塑性內(nèi)力重頒布理論進(jìn)行設(shè)計(jì)次梁的設(shè)計(jì)按可塑性內(nèi)力重頒布理論進(jìn)行設(shè)計(jì)主梁的設(shè)計(jì)按彈性理論進(jìn)行設(shè)計(jì),要求滿足承載力及裂縫寬度條件設(shè)計(jì)總結(jié)對(duì)設(shè)計(jì)的合理性方面及存在的不足進(jìn)行總結(jié)1. 二繪制樓面結(jié)構(gòu)施工圖2#圖紙2張樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖1:100圖中需標(biāo)注墻、柱定位軸線編號(hào),梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號(hào)建議代號(hào):板一Bn,次梁一CLn,主梁一ZLn。2. 板的配筋圖可直接繪在結(jié)構(gòu)平面布置圖上圖中需標(biāo)明板厚、鋼筋直徑、間距及其長(zhǎng)度定位尺寸。3. 次梁模板及配筋圖1:50,1:20圖中需標(biāo)注次梁截面尺寸,箍筋形式、直徑及間距,縱向鋼筋直徑、根數(shù)、編號(hào)及縱

3、向長(zhǎng)度定位尺寸。4. 主當(dāng)模板及配筋圖1:30,1:20包括主梁的彎矩包絡(luò)圖及材料抵抗彎矩圖。圖中需標(biāo)注主梁截面尺寸、箍筋形式、直徑及間距,縱向鋼筋直徑、根數(shù)、編號(hào)及縱向長(zhǎng)度定位尺寸,其中縱筋的縱向長(zhǎng)度定位應(yīng)依據(jù)材料抵抗彎矩圖進(jìn)行。主要說(shuō)明構(gòu)件確實(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋代號(hào)與級(jí)別的對(duì)應(yīng)如代表HPB235等、保護(hù)層厚度,尺寸單位以及樓面荷載值等。某工業(yè)廠房鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料圖1是某多層工業(yè)廠房的樓蓋建筑平面布置樓梯間不在此平面內(nèi),樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋,試進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中板、次梁按考慮塑性內(nèi)力重頒布設(shè)計(jì),主梁按彈性理論設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)資料如下: 樓面做法如下:水磨石面

4、層鋼筋混凝土現(xiàn)澆板20mmkn/m2容重25kn/m2板下混合砂漿抹面15mm容重17kn/m2 樓面活荷載q=5.7kn/m2 材料:混凝土,025,鋼筋,梁內(nèi)受力鋼筋為HRB335,其余用HPB235鋼筋。 梁板入墻長(zhǎng)度:板為120mm;次梁為240mm;主梁為360mm。柱:bxb=500mmx500mm。恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2;活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.3因?yàn)闃敲婊詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值大于4kn/m2。1. 根據(jù)構(gòu)造確定板厚及主、次梁的截面尺寸確定主梁跨度為,次梁跨度為,主梁每跨跨內(nèi)布置兩根次梁,板跨度為2100mm。按高跨比條件,要求板厚h>2100/40=525mm,對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板,要求h

5、>70mm,取板厚h=80mm。次梁截面尺寸:h=l/181/12=350525mm取h=450mm主梁截面尺寸:b=l/3l/2=150225mm取b=200mmh=l/141/8=450787.5mm取h=650mm,b=300mm板的設(shè)計(jì)塑性內(nèi)力重頒布法(1)確定板的計(jì)算跨度次梁截面200X450,板在墻上支承寬度為120mm,板跨長(zhǎng)如附圖1邊跨:lm=ln+h/2=1760+80/2=1800m中跨:l02=ln=2100-200=-1900mm邊跨和中跨相差小于10%,可按等跨連續(xù)板計(jì)算,取1m寬板帶為計(jì)算單元,其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:2. 次梁設(shè)計(jì)塑性內(nèi)力重頒布法主梁設(shè)計(jì)彈性理論法二

6、、計(jì)算1.板的計(jì)算:1荷載計(jì)算:恒載標(biāo)準(zhǔn)值:220mmxkn/m80mmxkn/m220mmxkn/m2;2gkkn/mxkn/m2;xkn/m2;kn/m2;2kn/m。2內(nèi)力及配筋計(jì)算:板彎短系數(shù)。:力跨為1/11,離端第二支座為-1/11,中跨中為1/16,中間支座為了-1/14,固有M1=-Mb=1/11p+g(l01)2=(10.12/11)X2kn-mM2=M3=1/16(p+g)(l02)2=(10.23/16)x2kn-mMc=-1/14(p+g)(l01)2=-(10.23/14)x2kn-m板厚h=80mm,h0=80-20=60mm;混凝土C25,c=1fcn/mm2;H

7、PB235鋼筋,fy=210n/mm2;板按考塑性內(nèi)力重頒布方法計(jì)算,取1m寬板帶作為計(jì)算單元(b=1000mm),板的配筋計(jì)算見(jiàn)卜表。板的配筋計(jì)算板帶部位截面1B2CMknmd=M/(afcbh02)丫s=0.51+(1-2o)As=M/fy丫sh0(mm2)248248189216選配鋼筋8200820082008200實(shí)配鋼筋面積mm2251251251251板配筋如以下圖:2.次梁的計(jì)算:次梁按考慮塑性內(nèi)力重頒布方法計(jì)算。1荷載計(jì)算:恒載設(shè)計(jì)值:x2.1=5.92kn/m;次梁自重:X25XX0.45-0.08=kn/m;X17XX0.45-0.08x2=0.30kn/m;g=8.44

8、kn/m;x2.1=15.56kn/m;合計(jì):g+q=24kn/m。2內(nèi)力計(jì)算:計(jì)算跨度:邊跨:l01nX5910=6058mm;l01=ln+c/2=5910+240/2=6030mm;取較小值6030mm中間跨:10=1n=6000mm;跨度齋戒:6058-6000/6058V10%;按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。查得彎矩系數(shù)a值;邊跨中為1/11,離端第二支座為-1/11,中跨中為1/16,中間支座為-1/14,故彎矩設(shè)計(jì)值為:M=-MB=(g+q)l012/11=24X-mM2=(g+q)l022/16=24x62/16=54kn-mMc=-(g+q)l022/14=-24x-m剪力設(shè)計(jì)值為V

9、A=0.45(g+q)l01X24XVBL=0.6(g+q)lmx24xVBr=0.55(g+q)ln2X24XVC=0.55(g+q)l02X24X3承載力計(jì)算1正截面受彎承載力計(jì)算支座B、C按200X450的矩形截面計(jì)算,跨內(nèi)按T形截面計(jì)算,其翼緣寬度取下面二都是較小值:bf=1/3x6000=2000mmvb+sn=200+1900=2100mm取b'f=2000mm梁高:h=450mmh0=450-35=415mm翼緣厚:b'f=80mm判別T形截面類型:Gifcb'fh'f(h0-h'fXX2000X80X(415-80/2)=714kn-論M

10、i>M2;故各跨中截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算,按布置一排縱筋考慮,h0=415mm,混凝土C25,ai=1,fc2,fy=300n/mm2次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見(jiàn)下表:次梁正截面承載力計(jì)算aw1B2CMknm54-d=M/(afcbh02)130.150丫s=0.51+(1-2a.)900.8920.918As=M/fy丫sh0(mm2)選配鋼筋218+114222314216+14實(shí)配鋼筋面積mm27604612)斜截面承載力計(jì)算混凝土C25,ft2;箍筋采用HPB235fyv=210n/mm;hJh=(465-80)/200<4,屆厚腹梁。次梁斜

11、截面承載力計(jì)算截面AB1BrCVkn6cfcbh。tbh。VA<構(gòu)造配筋<VB1V計(jì)算配筋VVBrV計(jì)算配筋vVcv計(jì)算配筋選用箍筋8666Asv=nAsv1(mm2)yvAsvh0tbh0-1349X0.8=10794486X0.8=35893589實(shí)際配筋8200820082008200驗(yàn)算0.24ft/fyv=0.18%0.25%>0.18%0.25%>0.18%0.25%>0.18%0.25%>0.18%滿足最小配筋率。次梁配筋圖見(jiàn)附圖33.主梁的計(jì)算:主梁按彈性理論計(jì)算主梁兩端支承于磚墻,入墻360mm高柱截面尺寸為500x500mm,主梁的有關(guān)尺

12、寸及支承情況如下圖。1荷載恒載設(shè)計(jì)值:x主梁自重折算為集中荷載乂25XX0.65-0.08X2.1=10.77kn;梁側(cè)抹灰折算為集中荷載乂17XX0.65-0.08X2X2.1=0.98kn;活荷載設(shè)計(jì)值:X2計(jì)算跨度主梁兩端支承于磚墻,入墻360mm,中間支承柱500X500,按連續(xù)梁計(jì)算邊跨:101=1n1+(a+b)/2=5810+(360+500)/2=6240mm;I01XlnX5810+500/2=6205mm;取l01=6210mm中間跨ln=6300mm;跨度差v10%,可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。3內(nèi)力計(jì)算由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多,故主梁可視為皎支柱頂上的連續(xù)梁。在各種不同

13、頒布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行,跨中和支座截面最大彎矩及剪力按以下公式計(jì)算,貝U:M=k1G1+k2Q1V=k3G+k4邊跨:Gixn-mPix-m式中系數(shù)k值由查表得。4主梁承載力計(jì)算1正截面受彎承載力計(jì)算跨內(nèi)按T形截面計(jì)算,因?yàn)閔f/h0>所以b'fvb+sn=0.3+6=取b'f=2100m”算判斷1、2截面類型:aifcb'fh'f(h0-h'fXX2100X80x-m>M1>M2屬第一類T形截面。B支座按矩形截面計(jì)算,其彎矩設(shè)計(jì)值Mb=MBmax-V0-m2斜截面受力計(jì)算h0=580mmHw/b=(h0

14、-hf)/b=(580-80)/3004,屬厚腹梁。將以上最不利內(nèi)立縱使下的彎矩圖及剪力圖分別又疊畫在同一坐標(biāo)圖上,即可得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖,參見(jiàn)圖紙。主梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見(jiàn)表主梁正截面承載計(jì)算aw邊跨跨中中間支座中間跨跨中Mknm2、ct=M/(cufcbh0)丫s=0.51+(1-2隹)As=M/fy丫sh0(mm2)14411590755228選配鋼筋222直+222彎422直+222彎222218實(shí)配鋼筋面積mm215201777760509主梁斜截面承載力計(jì)算截面支座Ar支座Bi支座BrVkn6cfcbh0=kntbh0=knVavknkn<Vb1vknkn<Vbr<kn選用箍筋262002620026200Asv=nAsv1(mm2)VCS=ftbh

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