建筑结构设计课设

1、建筑结构设计课程设计:炳琳学号： 20120323老师：林拥军专业：土木工程年级：2012级10班钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计实例学号20120323，故题号为25。其已知条件为：某多层工厂建筑，平面尺寸为21 X 27m采用砖混结构，框架承重体系。楼盖要求采用现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖。外墙厚370mm柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为 400mnX 400mm可变荷载标准值： Q k = 4.5kN/m , q =1.3。材料选用：C30混凝土；梁纵向受力钢筋采用HRB400级热轧钢筋，其余钢筋采用HPB300级热轧钢筋。4. 1结构平面布置2242查混凝土结构设计规 得：f c=14.3

2、 N/mm , f t=1.43 N/mm , E c=3X 10 N/mm查混凝土结构设计规 得：HPB300级钢筋：f y= f y =270Zmnf, E s=2.1 X 105 N/mm2252HRB400级钢筋：f y=360 N/mm, E s=2.0 X 10 N/mm按照考虑塑性力重分布的方法设计板和次梁，按照弹性理论的方法设计主梁。结构平面布置如图 2.11所示，主梁为横向布置，跨度为5400mm间距为7000mm次梁为纵向布置，跨度为7000mm间距为1800mm区格长边与短边之比7000 3.88大于3,按单向板肋形楼1800盖进行设计。（以L1方向为纵向）5W网 i m

3、 I isoo啟.甜加L JffMfle图2.11楼盖结构平面布置图5询QWD -驱L均隠Z7CP.T5iCC创9 L彊呃L伽截面尺寸（1）板：根据设计要求，hl/40=1800/40=45mm又规规定的最小板厚，工业建筑楼板：80mm （书127页）故取板厚为80mm(2) 次梁：截面高 h= (1/18 1/12) 1= (1/18 1/12) X 7000=388.89583.33mm 取 h=500mm 截面(1 31 2) 500166.7 250.0mm宽度按（h/3“2 ）初估，&（131.2）h取 b=200mm(3) 主梁：截面高 h= (1/14 1/8) l= (1/14

4、 1/8) X 5400=385.7675mm 取 h=650 mm 截面宽度按（h/3h/2 ）初估,b (1312)h(13 1 2) 650216.7 325mm取 b=300mm4. 2板的设计（按考虑塑性力重分布计算）1.荷载计算单佟nn图2.12 板的剖面图板的几何尺寸如图 2.12所示。板自重：0.08 25 2.0kN/m2水磨石楼面面层：规范 0.65kN/m2板底粉刷：题中 0.25kN/m2恒荷载标准值：gk 2.0 0.65 0.25 2.90kN/m2恒荷载设计值：g 1.2gk 1.2 2.90 3.48kN/m2活荷载标准值：qk 4.5kN/m2活荷载设计值：2

5、q 1.3qk1.3 4.5 5.85kN/m设计总何载：2g q 3.48 5.85 9.33kN/m2. 计算简图(1)次梁截面尺寸为 b h200mm 500mm，故各跨的计算跨度为边跨：101 =ln+ h/2=(1.8 - 0.37/2 - 0.20/2)+0.08/2=1.555m中跨：1。2 = l n=1.8-0.20=1.6m边跨与中间跨相差:1.6 1.5551.6100%2.81% 10%故可按等跨连续梁计算，且近似取计算跨度。取1m宽板带作为计算单元， 以代表该区间全g+q=9.33kN/m板带的受力情况。故 1m宽板带上沿跨度的总均布荷载设计值为A 7 A 2 A y

6、 A A8CcBA5?,1S001556图2.13板的计算简图3. 弯矩设计值M,(g q)l；丄 9.33 1.555211 112.05kN mMb丄(g q)if 9.33 1.6211 112.17kN m支座处弯矩按相邻两跨较大跨长计算max 1.955,2.00m2右(g q)l0丄 9.33 1.62 1.49kN m161 2 1 2MC (g q)l09.33 21.71kN m14141 212M3 (g q)l；9.33 221.49kN m3 16( M)0 164. 配筋计算取h0= 80-20= 60mm C30混凝土的强度2 2f c=14.3 N/mm ;HPB

7、300 级钢筋 f y=2702mm板的配筋计算如表 2.11所示。表2.11板的配筋计算计算截面1B2C3平面图中的位置 内1 A设计弯矩/ N m205021711493-17061493Mas2fcbh。0.0400.0420.0290.0330.0291 G 2as0.0410.0430.0290.0340.029Afcbhofi y129.23136.9993.52107.1293.52选配钢筋61706170517051705170实配钢筋面积（mm）166166115115115zs图2.14 单向板配筋图4. 3次梁的设计（考虑塑性力重分布计算）次梁的几何尺寸与支承情况如图2.

8、15图2.15次梁的几何尺寸与支承情况板传来的恒荷载标准值 次梁自重标准值：次梁梁侧抹灰标准值：1.荷载计算2.90 1.85.22kN/m25 0.2 (0.5 0.08)2.1kN/m按 12mm计17 0.012 () 20.17136 kN/m5.22 2.10.171367.491kN/m1.2gk 1.2 &65136 8.989kN/m4.5 2.2 8.1kN/m1.3qk 10.53 kN/mq 8.989 10.53 19.520kN/m恒荷载标准值：g k恒荷载设计值：g活荷载标准值：qk活荷载设计值：q设计总荷载：g沿次梁跨度总的设计荷载取19.52kN/m2.计算简图

9、主梁截面尺寸b h 300mm 650mm边跨计算跨长:0.30.37017.00.256.785m22011.025ln 1.025(7 0.320.25) 6.765 m故l016.765m中间跨计算跨长：10 7.0 0.3 6.7m跨度相差6.83 6.7 100% 1.94% 10% 故可按等跨计算力,6.7为三跨次梁计算简图如图2.16所示。旷q二 19. 52kX/nr二 W 出I出 J W 城“67656700676S7|zf单位：ran图2.16 次梁计算简图3 力计算(1 )弯矩计算M1 丄(g q)l： 19.52 6.83282.78kN m11 111 2 1 2MB

10、 (g q)l；19.52 6.83282.78kN m11 111 2 1 2M2 (g q)l(219.52 6.72 54.76kN m16 16(2)剪力计算Va 0.45(g q)lnVbi0.6(g q)ln0.4519.52(70.372竽)58.54kN0.370.30.619.52(7)78.06kN220.55(g q)ln0.55 19.52 (7 0.3)71.93kN4.正截面承载力计算次梁跨中截面按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面两者的较小值:按梁的计算跨度|0b fIqln7 0.3o OQ m厶111333按梁的计算跨度l0bfb Sn0.20 (1.8

11、 0.2)1.80m按翼缘高度hfbfb 12hf0.20 12 0.08 1.16m故取 bf 伽判别各跨中T形截面的类型：取 h50035465 mm 1 80贝 Vfcbfhf(h0h f) 14.3 1160 80 (465) 564 kN m2 2T形截面计算，支座处截面按矩形截面计算，支大于表中各弯矩值，故各跨中截面均按第一类座与跨中截面均按一排钢筋考虑。次梁的正截面承载力计算如下表：2 2C30 f c=14.3 N/mm , f t=1.43 N/mm次梁受拉纵筋 HRB400级钢筋：f y=360 N/mm2次梁箍筋采用HPB300级钢筋：f y=270 N/mm2次梁的正截

12、面承载力计算表计算截面1B2设计弯矩/ kN m82.7882.7854.76士十M支座as2仙跨内asM 2f4 ho0.0120.1340.0081 J 2as0.0120.1440.008支座As bhbfy跨内 AsEbh）fy500.34532.94329.69选配钢筋218214+118312实配钢筋面积（mr509（超过2.3%）562.5 （超过5.3%）339 （超过3.2%）5.斜截面强度计算次梁的斜截面承载力计算表截 面AB左B右V( kN)58.54-78.0671.930.25 c fcbh。332.475V332.475V332.475V0.7ftbh。93.09V

13、93.09V93.09V箍筋方式按构造配筋按构造配筋按构造配筋A 支座：O.7ftbho V按构造配筋1 43取双肢 6， svmin 0.24 143 100%0.095%3602 (f)2200 0.095%297.62mm取 s 200mmB支座左侧：0.7 ftbh0 V按构造配筋B支座右侧：0.7 ftbh0 V按构造配筋综上取s 200mm最终各截面均为双肢箍筋 6 200mm.?-?一HI、M.J jfezn1图2.17次梁配筋示意图4主梁的设计由题目已知，柱的截面尺寸为400mM 400mm主梁的几何尺寸及支承情况如图2.18所示。图2.18主梁的几何尺寸与支承情况1.荷载计算

14、次梁传来的集中荷载标 准值Gk*: 主梁自重标准值：梁侧抹灰标准值：恒荷载标准值：恒荷载设计值：活荷载标准值：活荷载设计值：设计总荷载：ab0.370.40.370.401 In1 5.4 -5.4m222222(1)边跨:1。11.025 ln(2)中间各跨:I。5.4 0.3 0.35.4m5.4 5.34100%1.1% 10%故可按等跨计算力5.47.49136 752.440 kN25 (0.65 0.08) 0.3 1.87.695 kN17 0.012 2 (0.65 0.08) 1.80.417 kNGk 52.43952 7.695 0.4186 60.553 kN G 1.

15、2Gk 1.2 60.55372.664 kNQk8.1 7 56.7kNQ 1.3Qk 73.71kNG Q 72.66473.71146.37kN2.计算简图0.3 0.653梁 12 El 1.27 10 3EI5.40.4 0.43柱一12El 4.74 10 4EI 柱高取 4.5m4.5由于主梁线刚度较柱刚度大得多，故主梁中间支座按铰支承考虑。主梁支承在砖墙上，支承长度为370mm计算跨度分别为b 1.025 (5.4 04 37) 045.34m2 2 2 2故取 l015.34m又跨度相差甚少，故一律用 5.4m计算计算简图如图2.19所示。5 皿50054005御0500S-

16、ffcr /rixn图2.19 主梁计算简图(应为五跨连续梁)3.力计算(1)弯矩计算M am1Gl0 am2Ql 0Gio 72.664 5.4 392.39kN mQl073.71 5.4398.03kN m可由附录5查得各种情况下的am值。主梁弯矩计算如表2.16所示。表2.16主梁弯矩计算表项次荷载简图am m?am M?am1M7am1M7am丽1均布0.2400.2810.1000.2110.12294.17110.2639.2482.7968.102活 0.2870.1400.1050.228114.2355.7241.79195.823活2.40.1400.2160.10555

17、.7285.9741.794活 0.2270.3190.189 0.2090.11890.35126.9775.23 83.1946.975活 0.2820.0930.1720.0540.198112.2437.0268.4621.49170.05Mmax组合值208.4116.71125.21-104.29138.62Mmin组合值94.17-165.9939.24-129.7647.87(2)剪力计算V aviG av2Q 72.66avi 73.71av2可由附录5查得各种情况下的av值。主梁剪力计算如表2.17所示。164却f7.7?项次荷载简图avVAavVBTav石avvDrava

18、vVDr恒均布0.719-1.281 1.070-0.930 1.000-1.000 0.9301.070 1.2810.71952.2493.08 77.7567.57 72.6672.66 67.5777.75 93.0852.24活 0.681-1.319 1.262-0.7380.061-0.061 0.981-1.019 0.1370.13750.2097.22 93.0254.404.504.50 72.3175.11 10.1010.10活 -0.0936.86-0.093 0.7961.204 1.243-0.7570.099-0.099 1.1530.8476.86 58.6

19、788.75 91.6255.807.307.30 84.9962.43Vnax组合值102.44-99.93170.77-121.97164.28-77.16 139.8870.45 178.07-42.14Vnin组合值45.39-190.30136.42-156.32 68.16-128.46 60.282.64 103.18-114.684.主梁的正截面承载力计算主梁跨中截面在正弯矩作用下按T形截面计算，其翼缘宽度取下列值的较小值:按梁的计算跨度|0按梁的净距Snb fl0ln b 5.40 0.4 0.41.80m333b fbS 0.30 7.0 0.307.0 m按翼缘高度h，f

20、b； b 12hf0.30 12 0.08 1.26m取 h0650 50600mm判别各跨中T形截面的类型：hf80aifcbf(ho) 14.3 1260 80 (600) 840.59kN m该值大于表中任一弯矩值，故属于第一类T形截面。主梁支座截面及在负弯矩作用下的跨中截面按矩形截面来计算。取ho=65O 50=600mm22C30 fc=14.3 N/mm , f t=1.43 N/mmHRB400级钢筋：f y=360 N/mm2表2.18主梁正截面配筋计算计算截面1B2C3M (kN -208.41-165.99125.21-129.76138.62Vbb2-一42.9442.9

21、4一Mb Mb Vbb2208.41-123.05125.21-86.82138.62支座aM0.0320.0800.0190.0560.021支丿座as2fcbhbM跨内n跨内内a$2fcbA0.0330.0830.0190.0580.0221 v1 2as支座 Asfsbh0fy跨内As邑bfhofy980.87594.36585.40413.93648.78选配钢筋616612514610514实配钢筋面积（mrr）12066787694717695.主梁斜截面承载力计算表2.19主梁斜截面配筋计算截面AB （左）B （右）C （左）C （右）D （左）D （右）E （左）E （右）F1

22、02.4156.3164.2128.4139.8178.0114.6V（ kN）190.30170.7770.454286878643.5643.5643.5643.5643.5643.5643.5643.5643.5643.50.25 cfcbhoVVVVVVVVVV180.18180.18180.18r 180.18180.18180.18180.18180.18180.18Vc0.7 ftbhoVVVVVVVVVV箍筋肢数、直径2 82 82 82 82 82 82 82 82 82 8Asvn Asv1100.5100.5100.5100.5100.5100.5100.5100.5100.5100.5弯起筋一118118118118118118118118一每道弯起筋面积（mrr）254.5254.5254.5254.5254.5254.5254.5254.5Vb0.8 fyAsb