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混凝土结构课程设计 学生姓名 学生姓名 马瑞 学学 号 号 200807152044 指导教师 指导教师 蒋翠香 所在学院 所在学院 理学院 专专 业 业 工程力学 2010 年 5 月 I 目目 录录 1 设计资料 1 2 板的设计 1 2 1 荷载 2 2 2 内力计算 2 2 3 正截面承载力计算 3 3 次梁的设计 4 3 1 荷载 4 3 2 内力计算 4 3 3 截面承载力计算 5 4 主梁的设计 7 4 1 荷载 7 4 2 内力计算 8 4 3 截面承载力计算 11 4 4 主梁吊筋计算 13 混凝土结构课程设计 1 1 设计资料 本设计为设计任务书上对应学号为 44 的设计 对象为某多层厂房 采用内框架结构 边柱为砖墙 楼盖采用钢筋混凝土现浇单项板肋梁楼盖 楼面活荷载标准值为 6 0 楼面梁格布置 如图 1 楼面层为水泥花砖地面 2 kNm 12 74407800LLmmmm 砖厚 25 包括水泥粗砂打底 自重 0 65 板底及梁侧采用 15厚混合砂mm 2 kNmmm 浆打底 板深入墙内 次梁伸入墙内 主梁伸入墙内 柱的截面尺mm120240mm370mm 寸为 混凝土采用 C25 11 9 梁的受力纵筋采用 HRB335 级400400mmmm c f 2 Nmm 钢筋 300 其余采用 HPB235 级钢筋 210 y f 2 Nmm y f 2 Nmm 图 1 楼面梁格布置图 2 板的设计 板按塑性内力重分部方法设计 按刚度条件板厚为 按构造要求 工业房屋楼面的 最小厚度为 故取板厚 取次梁截面高度 截面宽度80mm80hmm 450hmm 200bmm 板的几何尺寸和计算简图见图 2 混凝土结构课程设计 2 图 2 板的几何尺寸及计算简图 2 1 荷载 恒荷载 板自重 0 08 252 0 2 kNm 混凝土结构课程设计 3 楼面面层 0 65 2 kNm 天棚抹灰 0 015 17 0 26 2 kNm 2 91 k g 2 kNm 使用活荷载 6 0 k q 2 kNm 荷载组合设计值 根据建筑结构荷载规范 GB5009 2001 规定 对于标准值大于 4kN m2的工业房屋 楼面结构的活荷载应取 所以有 1 3 Q 1 21 31 2 2 91 1 3 6 011 292 kk gqgq 2 kNm 9 38851 351 3 0 71 35 2 91 1 3 0 7 6 0 kk gqgq 2 kNm 取 9 93 2 kNm 2 2 内力计算 取一米宽的板带作为计算单元 各跨的计算的跨度为 中间跨 0 2 60 202 40 n m ll 边跨 0 0 200 08 2 60 122 42 222 n t m ll 边跨与中间跨的计算跨度相差 00 2 422 40 0 009510 2 10 故可按等跨连续梁计算反力 混凝土结构课程设计 4 各截面的弯矩计算见表 1 表 1 板的弯矩计算 截 面边跨中第一内支座中间跨中中间支座 弯矩系数 1 11 1 11 1 16 1 14 2 MgqkN m l 2 1 11 292 2 426 01 11 2 1 11 292 2 426 01 11 4 07 4 65 2 3 正截面承载力计算 取板的截面有效高度 各截面的配筋计算见表 2 板的配筋图 钢筋表见 0 60hmm 施工图 表 2 板的正截面承载力计算 截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座 在平面中的位置 1 8 轴间 1 8 轴间 1 2 7 8 轴间 2 7 轴间 1 2 7 8 轴间 2 7 轴间 M kN m 6 01 6 014 073 256 4 653 72 2 0 s c M bh f 0 1400 1400 0950 0760 01090 087 0 5 112 ss 0 9240 9240 950 960 9420 954 0 s sy M A h f 516516340269392309 选配钢筋 A 8 95A 8 95A 6 80A 10 280A6 70A 6 90 实配钢筋面积 2 mm529529353280404314 混凝土结构课程设计 5 3 次梁的设计 取主梁的梁高 梁宽 650hmm 250bmm 次梁的截面尺寸及支撑情况见图 3 图 3 次梁的几何尺寸及支撑情况 3 1 荷载 恒荷载 由板传来 2 91 2 67 566 kNm 次梁自重 250 2 0 450 08 1 85 kNm 梁侧抹灰 17 0 450 08 2 0 0150 19 kNm 9 606 k g kNm 使用活荷载 5 0 2 315 6 k q kNm 荷载组合设计值 1 21 31 2 9 606 1 3 15 631 8072 kk gqgq kNm 1 351 3 0 71 35 9 606 1 3 0 7 15 627 164 kk gqgq kNm 混凝土结构课程设计 6 取25 29gq kNm 3 2 内力计算 按塑性内力重分布方法计算次梁内力 计算跨度 中间跨 0 7 440 257 19 n llm 边跨 0 0 250 24 7 440 127 3151 0251 025 7 197 36975 222 nn a llmlm 边跨和中间跨的计算跨度相差 7 3157 19 0 018010 7 19 故可按等跨连续梁计算内力 剪力计算时跨度取净跨 计算简图如图 4 所示 图 4 次梁的计算简图 次梁内力计算表 3 表 4 表 3 次梁弯矩计算 截 面边跨中第一内支座中间跨中 中间支 座 混凝土结构课程设计 7 弯矩系数 1 11 1 11 1 16 1 14 2 MgqkN m l 2 1 31 8072 7 315154 73 11 154 73 2 1 31 8072 7 19102 77 16 117 45 表 4 次梁剪力计算 截 面边支座 第一内支座 左 第一内支座 右 中间支 座 剪力系数 0 450 60 550 55 n Vgql kN 0 45 31 8072 7 195113 29 151 050 55 31 8072 7 19125 78 125 78 3 3 截面承载力计算 次梁跨中截面按 T 形截面进行计算 其翼缘宽度取二者中的较小值 7 19 2 40 33 f l bm 0 22 42 6 fn bbsm 故取 2 6 f bm 判别各跨中截面属于哪一类 T 形截面 取 则 0 45035415hmm 0 80 2600 80 11 9415928 21154 73 22 f ffc h b h fhkN mkN m 故属于第一类 T 形截面 支座截面按矩形截面计算 第一内支座截面 按两排筋考虑 取 中间支座按一排筋考虑 取 0 45060390hmm 0 45035415hmm 次梁正截面承载力计算见表 5 表 5 次梁正截面承载力计算 截 面边跨中第一内支座中间跨中中间支座 M kN m 154 73 154 73102 77 117 45 混凝土结构课程设计 8 2 0 s c M bh f 2 154730000 2600 41511 9 0 029 2 154730000 200 39011 9 0 427 2 102770000 2600 41511 9 0 019 2 87260000 20041511 9 0 287 112 s 0 0290 550 b 0 6180 35 1 0 0190 550 b 0 3470 35 0 5 112 ss 0 9850 6910 9900 826 2 00 s y M Amm h f 154730000 0 985 415 300 1261 7 154730000 0 802390300 1913 9 102770000 0 990415 300 833 8 117 450000 0 826415 300 1142 1 选配钢筋 3B 254B 251B 20 2B 201B 28 2B 20 实配钢筋面积 2 mm147319649421243 注 的计算大于其限制值 但考虑到钢筋伸入支座对减少受压区高度有利 所以此处不予处理 1 次梁斜截面承载力计算见表 6 表 6 次梁斜截面承载力计算 截 面边支座第一内支座 左 第一内支座 右 中间支座 V kN 113 29151 05125 78125 78 续表 6 0 0 25 cc bh fN 0 25 1 0200415 11 9246925V 0 25 1 0200390 11 9232050V 232050V 246925V 0 0 7 t f bh 0 7 1 27 200 415 73787V 0 7 1 27200390 69342V 69342V 73787V 箍筋肢数 直径 2A 62A 62A 62A 6 2 1 svsv AnAmm 228 356 6 56 656 656 6 混凝土结构课程设计 9 0 0 1 25 0 7 yvsv t f A h s Vf bh 1 25 210 56 6 415 7915073787 1149 7 1 25 210 56 6 390 10554069342 160 1 1 25 210 56 6 390 9667069342 212 0 1 25 210 56 6 415 9667073787 269 5 实配箍筋间 s mm 160160200200 次梁配筋见施工图 4 主梁的设计 按弹性理论计算主梁内力 不考虑塑性内力重分布 取柱截面尺寸为 主梁的截面几何尺寸与支撑情况如图 5 400400mmmm 图 5 主梁几何尺寸及支撑情况 4 1 荷载 恒荷载 由次梁传来 9 606 7 4471 47 kN 主梁自重 折算为集中荷载 0 25 0 650 08 2 6 259 26 kN 梁侧抹灰 折算为集中荷载 2 0 650 08 2 6 0 015 170 76 kN 81 49 k G kN 混凝土结构课程设计 10 使用活荷载 15 6 7 44116 1 k Q kN 荷载组合设计值 1 21 31 2 81 49 1 3 116 1248 72 kk GQGQ kN 1 351 3 0 71 35 81 49 1 3 0 7 116 1215 75 kk GQGQ kN 取 1 2 81 4997 79G kN 1 3 116 1150 93Q kN 4 2 内力计算 计算跨度如下 中间跨 0 78007 8 c llmmm 边跨 0 0 40 40 37 7 80 127 87 22222 n ba llm 0 0 40 4 1 0251 025 7 80 127 84 222 n b llm 取 计算简图见图 6 0 6 94lm 图 6 主梁计算简图 尺寸单位 m 混凝土结构课程设计 11 各种荷载工况下的主梁内力计算见表 7 表 7 各种荷载工况下的主梁内力计算 荷载 工况 计 算 简 图内 力 图 1 2 3 4 混凝土结构课程设计 12 内力计算过程见表 8 表 8 内力计算 荷载 工况 弯 矩剪 力 1 1 0 244 97 79 7 84187 07MKGLkN m 0 267 97 79 7 8203 66 B MKGLkN m 2 0 067 97 79 7 851 11MKGLkN m 22 97 79 2 6203 66118 48 33 aB MGaMkN m 1 0 733 97 7971 68 A VK GkN 1 62 3897 7935 41 A VVGkN 右 1 1 267 97 79123 90VK GkN B左 1 1 0 97 7997 79VK GkN B右 0V 2左 2 1 0 289 150 93 7 84314 97MkN m 0 133 150 93 7 84341 97 B MkN m 2 157 38MkN m 2 247 572 2 3157 38142 65 3 a MkN m 0 866 150 93130 71 A VkN 1 130 71 150 9320 22VkN 右 1 134 150 93171 15VkN B左 0V B右 3 1 0 044 150 93 7 8452 06MkN m 0 133 150 93 7 84156 57 B MkN m 2 0 200 150 93 7 8235 45MkN m 2 156 57 104 38 3 a MkN m 0 133 150 9320 07 A VkN 1 20 07 B VVkN 右左 1 0 150 93150 93VkN B右 4 0 311 150 93 7 84368 00 B MkN m 0 089 150 93 7 84105 31 C MkN m 1 1 392 418 2 6368 00269 81 3 MkN m 2 150 93 2 6368 00147 08 3 a MkN m 2 0 170 150 93 7 8200 13MkN m 2 21 150 93 2 6368 00105 31 111 98 33 MkN m 0 689 150 93103 99 A VkN 1 103 99 150 9346 94VkN 右 1 311 150 93197 87VkN B左 1 222 150 93184 44VkN B右 184 44 150 9333 51VkN 2右 33 51 150 93117 42 C VkN 左 105 31 7 813 5 D VkN 混凝土结构课程设计 13 最不利组合见图 7 所示 主梁的弯矩包络图与剪力包络图见图 8 图 7 主梁最不利内力组合 图 8 主梁弯矩及剪力包络图 4 3 截面承载力计算 主梁跨中截面按 T 形截面计算 其翼缘宽度取下列二值中的最小值 混凝土结构课程设计 14 7 8 2 6 33 f l bm 0 257 440 257 44 fn bbsm 取 取 2600 f bmm 0 65035615hmm 判别 T 形截面类型 0 80 2600 80 11 9615 22 f ffc h b h fh 1 1423 2400001423 24529 04kN mMkN m 故属于第一类 T 形截面 主梁支座截面按矩形截面计算 取 因支座截面较大考虑布置 0 65080570hmm 两排筋布置在次梁主筋下面 跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算取 0 65060h 590mm 主梁的截面承载力及配筋计算见表 9 和表 10 表 9 主梁正截面承载力计算 截面边跨中中间支座中间跨中 M kN m 529 04435 98286 56106 27 0 2 b QkN m 0 4 150 93 97 7949 74 2 0 2 b MQkN m 386 24 2 0 s c M bh f 2 529040000 2600 59011 9 0 049 2 386240000 250 57011 9 0 398 2 286560000 2600 61511 9 0 024 2 106270000 250 59011 9 0 103 112 s 0 0500 55 b 0 540 55 b 0 0240 55 b 0 1090 55 b 10 2 c s y fbh A f mm 0 050 2600 590 11 9 300 3042 4 0 54 250 570 11 9 300 3052 35 0 024 2600 615 11 9 300 1522 2 0 109 250 615 11 9 300 664 5 选配钢筋 2B 28 4B 253B 25 4B 252B 20 2B 282B 22 混凝土结构课程设计 15 实际钢筋面积 2 mm 319634371860760 注 同次梁 因为配筋均为 HRB335 级钢筋 b 表 10 主梁