鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)書

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)書0.5kN/m24.0kN/m，橫向柱網(wǎng)尺寸取為：6.6m，縱向柱網(wǎng)尺寸與橫向柱網(wǎng)相同。21.2設(shè)計(jì)條件：1.2.1結(jié)構(gòu)類型：砌體結(jié)構(gòu)1.2.2建筑材料：1.2.2.1水泥砂漿砌膨脹珍珠巖單拱隔熱板40mm14kN/mm3?；炷琳移拢ㄆ露?%，最薄處20mm厚、重度不大于14kN/mm）21：2.5水凝砂漿找平20mm厚（重度20kN/m）3現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，板底抹灰15mm厚（重度17kN/m）31.2.2.210mm厚耐磨地磚（重度22kN/m31：3水泥砂漿找平20mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，板底混合砂漿抹灰20mm厚042021006600400660066021042樓蓋建筑平面2.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。主梁跨度為6.6m，次梁的跨度為6.6m，主梁每跨布置兩根次梁，板的跨度為2.2m，l/l=6.6/2.2=3，因此按單向板o21設(shè)計(jì)。按跨高比條件，要求板厚h2200/40=55mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h70mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=l/18～loo到樓面可變荷載比較大，取h=500mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=l/15～loo寬度為b=300mmDCBA0022L4B4L5B5h=800022002200）梁主40089L6B600223L00220022021042660066006600330001234樓蓋板結(jié)構(gòu)平面布置圖563.板的設(shè)計(jì)3.1樓蓋板的設(shè)計(jì)已如前述，軸線①～②、⑤～⑥的板屬于端區(qū)格單向板；軸線②～⑤的板屬于中間區(qū)格單向板。3.1.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值10mm厚耐磨地磚0.01×22=0.22kN/m20.08×25=2kN/m280mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板20mm1：3水泥砂漿找平20mm板底混合砂漿抹灰0.02×20=0.4kN/m20.02×17=0.34kN/m2小計(jì)2.96kN/m24kN/m2板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2或1.35，因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值等于4.0kN/m，2所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4。于是板的荷載總計(jì)算值①q=g+q=1.35×2.96+0.7×1.4×4=7.916kN/m2GkQk②q=g+q=1.2×2.96+1.4×4=9.152kN/m2GkQ由于②>①，所以?、趒=9.152kN/m，近似取q=9kN/m2k23.1.2計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200mm×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。按塑性力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨l=l+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025l=2030mm，取l=2020mmonno中間跨l=l=2200-200=2000mmon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)圖如圖所示A1B2C3C2B1A20202000200020002020樓蓋板的計(jì)算簡(jiǎn)圖3.1.3彎矩計(jì)算值由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)am座，-1/14。故M=-M=（g+q）l2/11=9.2×/11=3.34kN·m1BM=-（g+q）l/14=-9.2×/14=-2.57kN·m22CM=M=（g+q）l/16=9.2×/16=2.25kN·m2232這是對(duì)端區(qū)單向板而言的，對(duì)于中間區(qū)格單向板，其M和M應(yīng)乘以0.8，C2M=0.8×-2.57=-2.06kN·m；M=0.8×2.25=1.80kN·mC3.1.4正截面受彎承載力計(jì)算2環(huán)境類別為一級(jí)，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。板厚80mm，h混凝土，a=1.0，f=14.3kN/m2o1c鋼筋，f=210N/m。板配筋計(jì)算的過程于下表。2y樓面板的配筋計(jì)算a=M/（afbh）2s1c0=1-1-A=bso1cyΦ8160A=314.0Φ8160A=314.0Φ6/8160A=246.0Φ6/8160A=246.02ssssAso1cyΦ6/8160實(shí)際配筋（mm）2A=314.0A=314.0A=246.0A=246.0ssss計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性力重分布的原則；A0.45f/f=0.45×1.43/210=0.306%，s同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率。tyDCBA0022W4B4W5B50022002200400890560W6B6（X1000223L00223.6000022021042660066006600330001234屋面板結(jié)構(gòu)平面布置圖563.2屋面板的設(shè)計(jì)3.2.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值水泥砂漿砌膨脹珍珠巖單拱隔熱板≥20mm粒混凝土找坡（0.02+0.02+0.02×2）×12×14=1.666kN/m20.04×14=0.56kN/m2水泥砂漿找平80mm鋼筋混凝土板0.02×20=0.4kN/m20.08×25=2kN/m215mm板底混合砂漿抹灰0.015×17=0.255kN/m2小計(jì)4.881kN/m20.5kN/m2板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載總計(jì)算值①q=γg+ψγq=1.35×4.881+0.7×1.4×0.5=7.079kN/m2GkQk②q=γgγq=1.2×4.881+1.4×0.5=6.557kN/m2GkQ由于①>②，所以取①q=7.079kN/m，近似取q=7kN/m2k23.2.2計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200mm×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。按彈性計(jì)算，板的計(jì)算跨度：邊跨l=1.025l+b/2=1.025×g+q=7kN/m^o12321ABCCBA21202200220022002120屋面板的計(jì)算簡(jiǎn)圖hb（2200-100-120）+200/2=2130mm＞l+=2120mm，取l=2120mm2o中間跨l=l=2200mmo因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1mn算簡(jiǎn)圖如圖所示3.2.3彎矩計(jì)算值由表11-1可查得，板的彎矩系kk故12M=0.078×6.589×2.12+0.100×0.49×2.122=2.53kN·m21M=0.033×6.589×2.2+0.079×0.49×2.2=1.24kN·m222M=0.046×6.589×2.2+0.085×0.49×2.2=1.67kN·m223M=-0.105×6.589×2.12-0.119×0.49×2.12=-3.39kN·m22BM=-0.079×6.589×2.2-0.111×0.49×2.22=-2.78kN·m2C3.2.4正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別為二級(jí)a80mm，ha=1.0，f=14.3N/2o1c鋼筋，f=210N/。板配筋計(jì)算的過程于下表。2y屋面板的配筋計(jì)算截面a=Mafbh）0.0582s1c0=1-1-s計(jì)算配筋2soa1y實(shí)際配筋Φ6/8160A=246.0A=314.0A=246.0A=314.0A=246.0（mm）2sssss均小于0.35；As此值大于0.45f/f=0.45×1.43/210=0.306%，同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋ty率。4.次梁設(shè)計(jì)按考慮塑性力重分布設(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可變和在不考慮梁從屬面積的荷載折減。4.1荷載永久荷載設(shè)計(jì)值板傳來永久荷載次梁自重次梁粉刷3.522×2.2=7.81kN/m小計(jì)g=10.67kN/mq=5.6×2.2=12.32kN/mg+q=22.99kN/m可變荷載設(shè)計(jì)值荷載總設(shè)計(jì)值4.1.2計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為240mm。主梁截面為300mm×650mm。計(jì)算跨度：邊跨l=l+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025l=6488mm，取onnl=6450mmo中間跨l=l=6600-300=6300mmg+q=22.99kN/mon因跨度相差小于計(jì)算。次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。4.2力計(jì)算A1B2C3C2B1A由表11-3可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值：次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖M=-M=（g+q）l2/11=22.99×52/11=86.95kN·m1B0M=-（g+q）l/14=-22.99×/14=-65.18kN·m22C0M=（g+q）l/16=22.99×/16=57.03kN·m222剪力設(shè)計(jì)值：0V=0.45（g+q）l=0.45×22.99×6.33=65.49kNAV=0.60（g+q）l=0.60×22.99×6.33=87.32kNV=V=0.55（g+q）l=0.55×22.99×6.3=79.66kNC4.3承載力計(jì)算4.3.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨按T形截面計(jì)算，翼緣寬度去b=lb=b+sb=2200mm。除B截'''ffn面縱向鋼筋排兩排布置外。其余截面均布置一排。f環(huán)境類別為一級(jí)，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=25mm，一排縱向鋼筋h=500-35=465mm二排縱向鋼筋h=5000-60=440mm。ooC30混凝土，a=1.0，f=14.3N/f=1.43N/HRB335221ct鋼，f=300N/，箍筋采用HPB235鋼，f=210N/。正截面承載力計(jì)算22yyv過程列于下表。經(jīng)判別跨截面均屬于第一類T形截面。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B2Ca=Mafbh）或62666s1c0a=M/（afbh）2222's1cf=1-1-sA=bhaf/f或yso1cA=bhaff'1選配鋼筋sfocy214彎212彎212彎212彎=741.1（2）=622.9=421.1A=515.1AAAmmssss均小于0.35；As此值大于0.45f/f=0.45×1.43/300=0.21%，滿足最小配筋率。ty4.3.2斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：h=h-h=465-80=385mm，因h/b=385/200=1.925＜4，截面按下式驗(yàn)算：'wofwβfbh=0.25×1×14.3×200×465=332.48×10N＞V=87.32×3ccomaxN，截面滿足要求。3驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置箍筋0.7fbh=0.7×1.43×200×465=93.093×N＞V=87.32×N構(gòu)造配33t筋，選用Φ6160oc228.3f=0.24×=0.16%210ρ=nAbs==0.17%ρ=0.24×t200160f1sv,minyv采用Φ6雙支箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面。調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)梁局部圍將計(jì)算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小s=0.8×160=128mm最后取箍筋間距施工，沿梁長(zhǎng)度不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3ff=0.3×14.3/210=0.20%。t實(shí)際配筋率=nAbs=56.6/（200×130）=0.22%＞0.20%滿足要求。sv15.主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)5.1荷載設(shè)計(jì)值為了簡(jiǎn)化計(jì)算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載10.67×6.6=70.42kN主梁自重（含粉刷）[（0.65-0.08）×0.3×2.2×25+0.02×（0.65-0.08）×2×2.2×17）]×1.2=12.31kN永久荷載設(shè)計(jì)值可變荷載設(shè)計(jì)值G=70.42+12.31=82.73kN取G=83kNQ=12.31×6.6=81.31kN取Q=81kN5.2計(jì)算簡(jiǎn)圖400mm×400mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度邊跨l=6600-200-120=6280mm因0.025l=157mm＜a/2=185mm，nn取l=1.025l+b/2=1.025×6280+400/2=6637mm近似取l=6640mm0中跨n0l=6600mm0主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下，因跨度相差不超過10%，故可利用附表6-2計(jì)算力GGGGGGA1B2C3D664066006640主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖5.3力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖5.3.1彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=kGl+kQl式中系數(shù)k、k由附表6-2相應(yīng)欄查得102012M=0.244×83×6.64+0.289×81×6.64=134.47+155.44=289.91kN·m1,mM=-0.267×83×6.64-0.311×81×6.64=-147.15-167.27=-314.42kN·mB,maxM=0.067×83×6.60+0.200×81×6.64=36.70+107.57=144.27kN·m2,max5.3.2剪力設(shè)計(jì)值剪力V=kG+kQ式中系數(shù)k、k由附表6-2相應(yīng)欄查得3434V=0.733×83+0.866×81=60.84+70.15=130.99kNA,mV=-1.267×83-1.311×81=-105.16-106.19=-211.35kN,maxV=1.0×83+1.222×81=83+98.98=181.98kN,m5.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：①第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。由附表6-2知支座B或C的彎矩值為M=M=-0.267×83×6.64-0.133×81×6.64=-218.68kN·m在第1跨以支座BC彎矩M=0，M的連線為基線。作的簡(jiǎn)支梁彎AB矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：1M（G+Q）l+=（83+81）×6.64-1218.68=290.09kN·m（與前面計(jì)算B33330的M=289.91kN·m接近）1,m132M12218.68（G+Q）l+=（83+81）×6.64-3=217.2kN·mB330在第2跨以支座彎矩M=-218.68kN·m，M=-218.68kN·m的連線作為基BC113Gl+M=30B×83×6.60-218.68=-36.08kN·m②第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨：在第1跨以支座彎矩M=0，M的連線為基線。作ABG=83kN，Q=81kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：1314.4232314.42（83+81）×6.64-（83+81）×6.64-=258.18kN·m31=153.37kN·m33在第2跨：M以支座C彎矩MM的連線為基線，作B的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得C12123（G+Q）l+M+（M-M）=（83+81）×6.64-195.02+33（-314.42+195.02）=88.37kN·m30CBC11113（G+Q）l+M+（M-M）=（83+81）×6.64-195.02+33（-314.42+195.02）=128.17kN·m30CBC③第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載M=M=-0.267×83×6.64-0.133×81×6.64=-218.68kN·mBC第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：131（G+Q）l+M=3=144.27kN·m接近）0BM2,max第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：1111Gl+M=×83×6.64-×218.68=110.81kN·m313330B212Gl+M=×83×6.64-×218.68=37.92kN·m33330B④在第1跨有可變荷載，在第2、3跨沒有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值M=-0.267×83×6.64-0.178×81×6.64=-242.88kN·mBM=-0.267×83×6.64+0.044×81×6.64=-123.48kN·mc在第2跨以支座彎矩M=0，M的連線為基線，作G=83kN，ABQ=81kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：13111（G+Q）l+M=×（83+81）×6.64-×218.68=282.03kN·m3330B13212（G+Q）l+M=×（83+81）×6.64-×218.68=201.07kN·m3330B在第2跨以支座彎矩M=-242.88kN·m，M=-123.48kN·m的連線作為基B線，作1個(gè)和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩c值分別為：13212Gl+（M-M）+M=×83×6.6+（-242.88+123.48）3330Bcc-123.48=-20.48kN·m1111Gl+（M-M）+M=×83×6.6+（-242.88+123.48）3-123.48=-19.32kN·m3330Bcc彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示。剪力包絡(luò)圖：①第1跨V=130.99kN；過第1個(gè)集中荷載后為130.99-83-81=-33.01kN；過第2A,m個(gè)集中荷載后為-33.01-83-81=-197.01kNV=-211.35kN；過第1個(gè)集中荷載后為-211.35+83+81=-47.35kN；過第,max2個(gè)集中荷載后為-47.35+83+81=116.65kN②第2跨V=181.98kN；過第1個(gè)集中荷載后為181.98-83=98.98kN。,m當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)V=1.0×83+1.0×81=164kN；過第1個(gè)集中荷載后為164-83-81=0。剪力包絡(luò)圖如下（b）所示AB0主梁的力包絡(luò)圖5.4承載力計(jì)算5.4.1正面受彎承載力跨按T形截面計(jì)算，因bh==0.13＞0.1。翼緣計(jì)算寬度按'f0l3=6.6/3=2.2mm和b+s=6m中較小值確定取b=2.2m'nfB支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值M=M-Vb/2=-314.42-164×BB支座截面為2排外，其余均1排?？缃?B,max面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。正截面受彎承載力的計(jì)算過程列于下表。截面a=Mafbh）或106621sc0a=M/（afbh）12222's1cf=（1+1-ssA=M/fhss選配鋼筋yo2彎A=17683彎2彎=942.22=628（mm）=2081AAA2s主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。sss5.4.2斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：h=h-hh/b=500/300=1.67＜4截面尺寸按下式驗(yàn)算：'w0fw0.25fbh=0.25×1×14.3×300×580=622.05×10kN＞V=211.35kN，截3cc面尺寸滿足要求。omax計(jì)算所需腹筋：采用Φ8200雙肢箍筋，AsvsV0.7f1.25fhcst0yv0250.30.71.433005801.25210580200250.76N250.763V130.99kN＜V，V181.98kN＜V，V211.35＜V，因此A,max,max支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。,max驗(yàn)算最小配箍率：A100.6f===0.17%＞0.24=0.16%，滿足要求。tsv300200次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來集中力F=70.42+81.31152kN，h=650-500=150mm，附加箍筋布fyvl1置圍s=2h+3b=2×150+3×200=900mm。取附加箍筋Φ8200雙肢，則在長(zhǎng)度s可13A=254.5mm，由式2fAsin+mnfA=2×210×254.5×0.707+6×2×2yyvsv1210×50.3=202.3×kN＞F，滿足要求。3l因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的0.1%，且其間距不大于200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置2Φ14，308/（300×570）=0.18%＞0.1%，滿足要求主梁邊支座需設(shè)置梁墊，計(jì)算從略。6.繪制施工圖0066B11@@88/φ66006610051B6B588006611@@8800700666611@@80866B2061@φ87B1B4061@800φφAφφ00512315004150063445055681742427834412036660066006600125346888218724005221813Ф6@1302001-12-23-399964112216436321454-45-56-6次梁配筋圖7.對(duì)主梁撓度與裂縫寬度的計(jì)算7.1對(duì)主梁撓度的計(jì)算簡(jiǎn)化將梁為簡(jiǎn)支梁來計(jì)算，綜合其有矩形截面與T型截面的計(jì)算，故有7.1.1對(duì)支座B的配筋面積計(jì)算由已知可得A=2081mm，按矩形截面進(jìn)行計(jì)算，=0.52sq由計(jì)算可求得g=13.6kN/m，q=8.8kN/mkk⑴求M和Mkq1111M=gl+ql=×13.6×6.64+×8.8×6.6422228888kk0k0=75+48.5=123.5kN·m1181=×13.6×16.642+×0.5×8.8×6.64M=gl+qlk2888qk0q0=75+24.25=99.25kN·m⑵計(jì)算有關(guān)系數(shù)542081EA2==sE3×=0.08s300580Ec0A2081300650==A0.5=0.021＞0.01sM123.56==hA=117.6Nmmk20sf2.01=1.1-0.65×=1.1-0.65×=0.5710.021117.6⑶計(jì)算BsEAh2225B===1.05×N·ss02E60.08s1.150.5710.21.150.21013.5'f⑷計(jì)算BM21B=B=×1.05×=5.82×10N·13k2M1Msq⑸變形驗(yàn)算k2123.55Ml5=×48263f==9.75mmk0B10查附表5-1知，fl=1/200=0.0050fl=9.75/6640=0.001＜0.005變形滿足要求。07.1.2對(duì)第二跨中配筋面積計(jì)算由已知可得A=942.2mm，按T型截面進(jìn)行計(jì)算2s⑴求M和Mkq1111M=gl+ql=×13.6×6.6+×8.8×6.6=122kN·m22228888kk0k0111=×13.6×1+×8.8×M=gl+qlk6.626.62=98kN·m28888qk0q0⑵計(jì)算有關(guān)系數(shù)54942.2EA2==sE3×=0.034s300615Ec0A942.2==A0.5=3.77×103＞10×103s故=0.01M6==hA0.87=242Nmmk2942.20sf2.010.01242=1.1-0.65×=