混凝土结构与砌体结构设计课程设计.docx

姓名 杜换荣班级 土木1308班学号 201302526指导老师 丁小军混凝土结构与砌体结构设计课程设计 （一）设计资料 1.某工业用仓库楼面结构布置如图所示（楼梯在此平面外）。楼面结构布置 2.设计荷载 楼面标准活荷载为5kn/m2。 楼面做法为20mm厚水泥砂浆面层。 3.材料选用 钢筋：梁中受力纵筋为hrb335级钢筋（fy=300n/mm2），其他选用hrb235钢筋（fy=210n/mm2）。 混凝土强度等级为c25（fc=11.9n/mm2，ft=1.27n/mm2，ftk=1.78n/mm2）。 （二）设计要求 1.板、次梁按塑性内力重分布方法计算； 2.主梁内力按弹性理论计算； 3.绘出该楼面结构平面布置及板、次梁和主梁的模板及配筋的施工图。 （三）楼板的设计 1.计算简图 板按考虑塑性内力重分布设计。根据梁、板的构造要求，板不需作挠度验算的最小厚度为l0/30=2000/30=67mm，考虑到工业房屋楼面最小厚度为80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高h按l0l0估算，考虑活荷载较大，取次梁截面高h=450mm，次梁截面宽度b=200mm。 板深入墙体120mm。各跨的计算跨度为 边跨l0=2000-100-120+80/2=1820mm 中跨l0=2000-200=1800mm 边跨与中跨的计算相差小于10%，按等跨连续板计算。 荷载 楼面、面层 1.20.0220=0.48knm2 板自重 1.20.0825=2.40knm2 板底抹灰 1.20.01516=0.29knm2 g=3.17knm2 楼面活荷载 q=1.35.0=6.5knm2 合计 g+q=9.67knm2 故板的计算简图如图所示。板的计算简图 2.内力计算 m1=（g+q）l02=9.671.822=2.912knm2 m2=（g+q）l02=9.671.822=1.958knm2 mb=9.671.822=2.288knm2 mc=9.671.822=1.958knm2 3.配筋计算 取h0=8020=60mm，各截面配筋计算见下表，板的配筋图见下图。板正截面承载力计算截面1b2c板带位置轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴m(knm)2.912 2.9122.288 -2.8821.9581.9580.8=1.5661.9581.5660.0680.0670.0450.0360.0380.0300.960.970.980.9820.0390.030as=1271651118912495配筋8125as=1518125as=1518200as=2018125as=2018125as=1518125as=1136200as=1136180as=85板的配筋施工图 （四）次梁计算 1.主梁截面高h按l/8l/14估算，取h=650mm，主梁宽按h/3-h/2估算，取b=250mm;次梁深入墙中240mm，按考虑塑性内力重分布计算，各跨计算跨度为 边跨 l0=5400-125-120-240/2=5275mm l0=1.025（5400-12-120）=5283mm,取边跨l0=5275mm 中跨 l0=5400-250=5150mm 边跨与中跨计算跨度小于10，故可按等跨连续梁计算。 荷载 板传来的恒载 3.172.0=6.34kn/m 次梁自重 1.20.2（0.45-0.08）25=2.22kn/m 次梁侧面抹灰 1.20.015（0.45-0.08）216=0.21kn/m g=9.09kn/m 板传来活荷载 q=6.52.0=13.00kn/m 合计 g+q=22.09kn/m 故次梁计算简图如图所示。次梁的计算简图 2.内力计算 m1=（g+q）l02=22.095.2752=55.88kn/m m2=（g+q）l02=-22.095.152=36.62kn/m mb=-22.095.2842=-55.88kn/m mc=-22.095.152=-36.62kn/m va=0.4（g+q）ln=0.421.775.164=45.55kn/m vbl=0.621.775.164=68.26kn/m vbr=0.521.775.15=56.88kn/m vc=0.521.775.15=56.88kn/m 3.正截面抗弯承载力计算 取h0=45035=405mm。 次梁跨中截面上部受压，按t形截面计算抗弯承载力，其翼缘计算宽度取bf=1.8m或 bf=b+sn=0.2+1.9=2.1m两者中取小值，即取b=1.8m。 判别各跨跨中截面类型。bfhffc（h0-hf/2）=18008011.9（415-80/2）=6.43108nmm=643knm55.88knm因此，各跨跨中截面均属第一类t形截面。 支座处按矩形截面计算，按一排布筋考虑，取h0=45045=405mm。 各截面配筋计算见表。次梁正截面承载力计算截面1b2c弯矩（knm）55.88-55.8836.62-36.62=0.016=0.15=0.0094=0.00940.0160.16330.0090.0090.9920.9180.9960.949 =464=520=278=318钢筋选用2c12+2c142c14+1c122c142c14实配钢筋面积（mm2）534534308308考虑塑性内力重分布时，满足0.35要求。 4.斜截面抗剪承载力计算 计算结果见表。次梁正截面承载力计算截面ab截面左b截面右c截面左v（kn）45.5548.2656.8856.880.25bh0fc(n)0.02520041014.3=293150va0.02520041014.3=293150vbl293150vbr293150vc0.7ftbh0(n)0.71.43200 410=82082va0.71.43200 410=82082vbl82082vbr82082vc配双筋选用双肢26262626构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋适配箍筋间距s（mm）200=smax200200200 配筋验算率：sv=0.143sv，min=0.24=0.24=0.127，满足要求。 5.绘制次梁配筋图 次梁模板及配筋施工图见下图。 次梁配筋图 （五）主梁设计 1.计算简图 主梁按弹性理论计算。设柱的截面尺寸400mm400mm，主梁伸入墙体370mm。由于主梁刚度较柱线刚度大得多，考虑按简支在柱上计算。 各跨计算跨边跨 l0=6000180120=6060mml0=1.025（6000-120）+=6021mm故取边跨 l0=6021mm中 跨 l0=6000mm各跨计算跨度相差也不超过10，故可按等跨连续梁计算。荷载次梁来的恒载 8.775.4=49.086kn主梁自重 1.20.25（0.65-0.08）2.025=8.55kn主梁侧面抹灰 1.20.015（0.65-0.08）2.0162=0.66kn g=58.296kn次梁传来的荷载 q=135.4=70.2kn合计 g+q=128.496kn故主梁的计算简图如图所示。主梁的计算简图 2.内力计算 主梁弯矩、剪力按附表2中系数的计算结果分别见表“主梁弯矩计算”及表“主梁剪力计算”。主梁弯矩计算项次荷载简图m1（knm）mb（knm）m2（knm）10.24457.016.021=83.887-0.26757.016.021=-91.7870.06757.016.021=23.03320.28970.26.021=122.335-0.13370.26.021=-56.300-56.1663-0.04470.26.021=-18.625-0.13370.26.03=-56.3000.270.26.03=84.61140.22970.26.03=96.937-0.31170.26.021=-131.6480.1770.26.03=71.9625最大不利弯矩（1项+2项）200.77（1项+4项）-225。15（1项+3项）107.67（1项+2项）-32.78主梁剪力计算项次荷载简图va（kn）vbl（kn）vbr（kn）10.73357.01=41.7881.26757.01=72.2311.00057.01=57.0120.86670.2=60.79331.31170.2=92.0321.22270.2=85.6444最不利剪力（1项+2项）102.581（1项+4项）164.263（1项+4项）142.654 3.正截面抗弯承载力计算 取h0=65040=610mm。主梁跨中截面按t形截面计算，其翼缘计算宽度取bf=2.0mbf=b+sn=6m取两者中较小的者，即取bf=2.0m。 判别t形截面类型 bfhffc（h0-hf/2）=20008014.3（610-80/2）=1304.16106nmm=1304.16knm故主梁跨中截面均属第一类t形梁。中间支座载面h0=65070=580mm。 各截面配筋计算见下表。正截面抗弯承载力计算截面1b2弯矩值（knm）200.77-225.15107.67-32.78v0b/2（knm）（57.01+70.2）=28.9弯矩设计值m（knm）200.77107.67-32.78=0.019=0.164=0.010=0.0250.0190.1800.0100.0250.9910.910.9950.987=948=1042=493=153实配钢筋2c20+2c20(弯)4c20(直)2c20(直)2c14实配as（mm2）12561256628402 4.斜截面抗剪承载力计算 主梁斜截面抗剪承载力计算结果见下表。斜截面抗剪承载力计算截面ab截面左b截面右剪力v（n）103.53103165.83103144.081030.25bh0fc(n)0.2525061014.3=545.2103va0.2525058014.3=518.4103vbl518.4103vbr0.7ftbh0(n)0.71.43250610 =152.7103va0.71.43250580 =145.2103vbl145.2103vbr配双肢箍筋26,s=180smax =25026,s=18026,s=180vcs=0.7ftbh0+fyvh0