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混凝土结构课程设计 学 校 武汉理工大学 专 业 土木工程 2012 本科 秋 姓 名 段雪飞 指导老师 目录目录 1 1 设计资料设计资料 1 1 2 2 楼盖的结构平面布置楼盖的结构平面布置 2 2 3 3 板的设计板的设计 3 3 4 4 次梁设计次梁设计 5 5 5 5 总结总结 1010 现浇单向板肋形楼盖设计 某多层工业建筑物平面如下图所示 采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖 一 设计资料 1 楼面构造层做法 水泥砂浆地面 0 65KN m2 钢筋混凝土现浇板 25kN m2 20mm 厚石灰砂浆抹底 17kN m2 2 可变荷载 Pk 6 0 kN m2 3 永久荷载分项系数为 1 2 可变荷载分项系数为 1 4 当楼面可变荷载标 准值 4kN m2 时 取 1 3 4 材料选用 混凝土 采用 C25 钢筋 梁纵向受力钢筋采用 HRB400 级钢筋 其余采用 HPB235 级钢筋 5 本建筑物位于非地震区 建筑物安全级别为二级 结构环境类别为一类 二 楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置 次梁沿纵向布置 主梁的跨度为 6 3m 次梁跨度为 6 6m 主梁每跨内布置两跟次梁 板的跨度为 2 1m l02 l01 6 6 2 1 3 14 因此安 单向板设计 按跨高比条件 要求板厚 h 2200 40 55 0mm 对工业建筑的楼盖板 要求 h 80mm 取板厚 h 100mm 次梁截面高度应满足 h l0 18 l0 12 6600 18 6600 12 366 550mm 考虑到 楼面活荷载比较大 取 h 500mm 截面宽度取为 b 200mm 框架梁截面高度应满足 h l0 15 l0 10 6600 15 6600 10 440 660mm 取 h 600mm 截面宽度取为 b 300mm 楼盖结构平面布置图如下图所示 三 板的设计 1 荷载 板的恒荷载标准值 水泥砂浆地面 0 65KN m2 0 65kN m2 钢筋混凝土现浇板 0 1 25 2 5kN m2 2 小计 3 49 kN m2 取 3 5 kN m2 板的活荷载标准值 60 0kN m2 永久荷载分项系数为 1 2 可变荷载分项系数为 1 4 因当楼面可变荷载标 准值 4kN m2 所以取 1 3 于是板的恒荷载设计值 g 1 2 3 5 4 2kN m2 活荷载设计值 q 1 4 6 0 8 4kN m2 荷载总设计值 g q 4 2 8 4 12 6kN m2 1 计算简图 次梁截面为 200 500mm 现浇板在墙上的支承长度不小于 100mm 取板在墙 上的支承长度为 120mm 按内力重分布设计 板的计算跨度 边跨 l l0 h 2 2100 100 120 100 2 1930mm 1 025ln 1950mm 取 l0 1950mm 中间跨 l0 ln 2100 200 1900mm 因跨度相差小于 10 可按等跨连续板计算 取 1m 宽板带作为计算单元 计算简图如下图所示 2 弯矩设计值 查表得 板的弯矩系数 m 分别为 边跨中 1 11 离端第二支座 1 11 中跨中 1 16 中间支座 1 14 故 M1 Mb g q l012 11 12 6 1 952 11 4 36kN m Mc g q l012 14 12 6 1 92 14 3 25kN m M2 g q l012 16 12 6 1 92 16 2 85kN m 3 正截面受弯承载力计算 板厚 100mm h0 100 20 80mm 板宽 b 1000mm C25 混凝土 1 1 0 fc 11 9N mm2 fy 210N mm2 板配筋计算的过程如下表 截面 1 B 2 C 4 36 2 85 3 25 弯矩设计值 kN m 4 36 0 065 0 065 0 03 0 034 s M a1fcbh02 1 1 2 s 1 2 0 067 0 067 0 03 0 035 轴线 计算配筋 mm2 304 304 136 159 AS bh0fc fy 实际配筋 mm2 8 150 8 150 8 180 8 180 As 335 As 335 As 279 As 279 轴线 计算配筋 mm2 304 304 0 8 136 0 8 305 AS bh0fc fy 109 127 实际配筋 mm2 8 150 8 150 8 180 8 180 As 335 As 335 As 279 As 279 计算结果表明 均小于 0 35 符合塑性内力重分布的原则 As bh 279 1000 80 0 34 此值比 0 45ft fy 0 45 1 43 210 0 30 大 同时大于 0 2 符合要求 四 次梁设计 按考虑内力重分布设计 根据本车间楼盖的实际使用情况 楼盖的次梁和主 梁的活荷载 不考虑梁从属面积的荷载折减 1 荷载设计值 恒荷载设计值 板传来恒荷载 4 2 2 1 8 82kN m 次梁自重 0 2 0 5 0 1 25 1 2 2 4kN m 小计 11 6kN m 活荷载设计值 q 6 2 1 1 4 17 64kN m 荷载总设计值 g q 29 3kN m 2 计算简图 次梁在砖墙上的支承长度为 270mm 主梁截面为 250 650mm 计算跨度 边 跨 l l0 a 2 6600 120 250 2 240 2 6475mm 1 025ln 6508mm 取 l0 6475mm 中间跨 l0 ln 6600 250 6350mm 因跨度相差小于 10 可按等跨连续梁计算 次梁计算简图如下图所示 3 内力计算 弯矩设计值 M1 Mb g q l02 11 29 3 6 4752 11 111 68kN m2 Mc g q ln2 14 29 3 6 3502 14 85 05kN m2 M2 g q l012 16 29 3 6 3502 16 73 85kN m2 剪力 设计值 VA 0 45 g q l01 0 45 29 3 6 475 86 3kN m VBL 0 60 g q l01 0 6 29 3 6 475 115 06kN m VBR 0 55 g q l01 0 55 29 3 6 350 102 33kN m VC 0 5 5 g q l01 0 55 29 3 6 350 102 33kN m 4 承载力计算 正截面受弯承载力计算时 跨内按 T 形截面计算 翼缘宽度取 b f l 3 660 0 3 2200mm 又 b f b sn 300 2000 2200mm 故 b f 2200mm 除支座 B 截面纵 向钢筋按两排布置外 其余截面均布置一排 C25 混凝土 1 1 0 fc 11 9N mm2 ft 1 27N mm2 纵向钢筋采用 HRB4 00 钢 fy 360N mm2 箍筋采用 HPB235 钢 fyv 210N m2 经判别跨内截面均 属于第一类 T 形截面 截面 1 B 111 68 弯矩设计值 kN m 111 68 2 73 85 C 85 05 第 5 9 页 s M 1fcbh02 或 s M 1fcb fh02 1 1 2 s 1 2 As b fh0fc fy As bh0fc fy 选配配筋 mm2 0 0122 0 012 529 0 0122 0 012 529 0 008 0 008 353 0 009 0 009 397 3 18 3 18 3 16 3 16 As 763 As 763 As 603 As 603 计算结果表明 均小于 0 35 符合塑性内力重分布的原则 As bh 762 200 500 0 762 此值比 0 45ft fy 0 45 1 43 360 0 178 7 大 同时大于 0 2 满足要求 2 斜截面受剪承载力计算包括 截面尺寸的复核 腹筋计算和最小配箍率 验算 验算截面尺寸 hw h0 h f 465 100 365mm hw b 365 200 1 8Vmax 115 06kN 故截面尺寸满足要求 SV 2 50 24 250 150 0 26 0 3 ft fyv 0 3 1 27 210 0 18 满足要求 五 主梁设计 主梁按弹性方法设计 1 荷载设计值 为简化计算 将主梁自重等效为集中荷载 恒荷载 次梁传来恒荷载 11 6 6 6 76 6kN 主梁自重 0 3 0 60 0 1 25 1 2 6 3 28 35kN 小计 取 106 55kN 活荷载 17 64 6 6 116 45kN 取 152 0kN 2 计算简 图 主梁按连续梁计算 端部支承在砖墙上 支承长度为 370mm 中间支承在 40 0 400mm 的混凝土柱子上 其计算跨度 边跨 ln 6300 120 200 5980mm 因 1 025ln 150mm0 1 翼缘计算宽度按 l 3 6 9 3 2 3m 和 b sn 6 m 中较小值确定 取 b f 2 3m 第 8 9 页 B 支座边的弯矩设计值 MB MBmax V0b 2 398 2 231 4 0 40 2 351 7kN 纵 向受力给你钢筋除 B 支座截面为两排外 其余均为一排 跨内截面经判别都属 于第一类 T 形截面 正截面受弯承载力的计算过程如下表所示 主梁正截面承载力计算 截面 1 B 弯矩设计值 kN m 367 7 398 2 s M 1fcbh02 或 0 036 0 042 s M 1fcb fh02 s 1 1 2 s 1 2 2 0 98 0 98 AS M sh0fy 1695 1913 选配配筋 mm2 4 25 7 20 As 1963 As 2200 2 193 4 0 019 0 99 882 3 20 As 942 68 4 0 007 0 996 310 2 20 As 628 计算结果表明 均小于 0 518 满足要求 取中间跨跨中截面验算 其承 载负弯矩时的最小配筋率 AS bh 628 250 650 0 39 此值比 0 45ft f y 0 45 1 27 360 0 158 大 同时大于 0 2 满足要求 斜截面受剪承载力计算包括 截面尺寸的复核 腹筋计算和最小配箍率验算 验算截面尺寸 hw h0 h f 590 100 490mm hw b 490 250 1 96Vmax 265 0kN 故截面尺寸满足要求 SV 2 50 24 250 150 0 26 0 3 ft fyv 0 3 1 27 210 0 18 满足要求 次梁传来的集中力 Fl 62 5 80 8 143 3kN h1 650 500 150mm 附加箍筋布置范围 筋的排数 m 900 200 1 6 排 次梁两侧各布置 3 排 另加吊筋 216 Asb 4 02mm 由 2fyAsbsin 因主梁的腹板高度大于 450mm 需在梁侧设置纵向构造钢筋 每侧纵向构 造钢筋的截面面积不小于腹板面积的 0 1 且其间距不大于 200mm 现每侧配 置 214 308 300 570 0 18 0 1 满足要求 主梁边支座下需设置梁垫 计算从略 五 总结 本次设计中首先要解决的问题是对所做题目的理解 简单的文字描述总是生 涩难懂 但倘若联系