钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计报告.doc

房屋结构设计课程设计报告课程设计报告 课题名称课题名称 钢筋混凝土单向板肋形楼盖钢筋混凝土单向板肋形楼盖 专业班级专业班级 2009 级 土木工程本硕班 学学 生生 伍天甲 指导老师指导老师 尹华伟 副教授 2011 年年 12 月月 25 日日 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 1 目目 录录 一 设计资料一 设计资料 2 二 板和次梁按塑性方法计算二 板和次梁按塑性方法计算 3 1 板的计算 3 1 荷载 4 2 内力计算 4 3 截面承载力计算 4 2 次梁计算 6 1 荷载 7 2 内力计算 7 3 截面承载力计算 8 三 主梁按弹性方法计算三 主梁按弹性方法计算 10 1 主梁配筋计算 10 1 荷载 11 2 内力计算 11 3 截面承载力计算 14 4 主梁吊筋计算 16 四 主梁裂缝和挠度四 主梁裂缝和挠度验验算算 16 1 主梁裂缝验算 16 2 主梁挠度验算 18 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 2 钢筋混凝土单向板肋形楼盖钢筋混凝土单向板肋形楼盖 一 设计资料一 设计资料 图 1 结构平面布置图 某多层民用建筑 采用砖混结构 楼盖结构平面如图 1 所示 1 楼面构造层做法 20mm 厚水泥砂浆打底 10mm 厚水磨石面层 20mm 厚混合砂浆天棚抹灰 2 活荷载 标准值为 4 0kN m2 3 恒载分项系数为 1 2 活载分项系数为 1 4 4 材料选用 混凝土 采用 C30 fc 14 3N mm2 ft 1 43N mm2 钢 筋 梁内纵向受力钢筋采用 HRB400 级热轧钢筋 其余采用 HRB335 级热轧钢 筋 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 3 二 板和次梁按塑性方法计算二 板和次梁按塑性方法计算 1 板的计算 板的 按单向板计算 2 1 5700mm 3 1900mm l l 板的厚度按构造要求取 次梁截面高度取 1 mm 8047 5 4040 mmmm l h 1900 截面宽度 因此 板和次梁不做刚度 2 5700mm 400380 1515 mmmm l h 200mmb 验算 板尺寸及支撑情况如图 2 所示 19001900 120 80 80mm厚钢筋混泥土板 次梁 200200 400 g 9 188KN m 图 2 板的尺寸和计算简图 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 4 1 荷载 恒载标准值 20mm 厚水泥砂浆 0 02 m20 kN m3 0 4 kN m2 80mm 钢筋混凝土 0 08 m25 kN m3 2 0 kN m2 20mm 厚混合砂浆天棚抹灰 0 02 m17 kN m3 0 34 kN m2 10mm 厚水磨石面层 0 01 m25 kN m3 0 25 kN m2 gk 2 99 kN m2 线恒载设计值g 1 22 99 kN m 3 588 kN m2 线活在设计值q 1 44 0 kN m 5 6 kN m2 合计9 188 kN m2 每米板宽 g q 9 188kN m 2 内力计算 计算跨度 边跨 190010012080 21720mm 2 n h l 1900100120120 21740mm1720mm 2 n a l 取 0 1720mml 中间跨 0 19002001700mm n ll 计算跨度差 1720 1700 1700 1 1 10 说明可按照等跨连续板计算内力 统 一取 取 1m 板宽带作为计算单元 计算见图如图所示 0 1720mml 连续板各截面的弯矩计算见表 1 表 1 连续板各截面弯矩计算 截面边跨跨内离端第二支座 离端第二跨跨内 中间跨跨内 中间支座 弯矩计算系数 m 1 11 1 11 1 16 1 14 2 0 m Mgq l kN m A 2 472 47 1 701 94 3 截面承载力计算 0 1 22 1000 80 802555 1 0 14 3 N mmmmmmmmmm mm300mm cy bhh fNf 最小配筋率 min 45 0 215 t y f f 2 minmin 0 215 80 1000172mm s Abh 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 5 连续板各截面的配筋计算见表 2 表 2 连续板各截面配筋计算 截面 1B2C M mkN 1 M B M 2 M 2 8 0 M c M c M8 0 2 0 lqgM 2 47 2 471 701 36 1 94 1 55 2 01 bhfc mkN 43 26 2 01 bhf M c s 0 0570 0570 0390 0310 0450 036 s 211 614 0 b 0 0590 0590 0400 0310 0460 037 mm2 s A c fbh 10 y f 1541541058112197 mm2 215 0 mins A172 选配钢筋 8 2008 2008 2008 2008 2008 200 实际配筋251mm2251mm2251mm2251mm2251mm2251mm2 各内区格板的四周与梁整体连接 故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用 计算弯 矩降低 20 连续板的配筋示意图如图 3 所示 边区板带 计算154mm2 实配251mm2 8 200 隔一弯一 计算154mm2 实配251mm2 8 400 左跨弯来 8 400 右跨弯来 计算105mm2 实配251mm2 8 200 隔一弯一 计算121mm2 实配251mm2 8 400 左跨弯来 8 400 右跨弯来 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 6 中间区板带 图 3 板的配筋示意图 2 次梁计算 取主梁高 梁宽 次梁有关尺寸及支 3 5700mm 500mm475mm 1212 l h 250mmb 承情况如图 4 所示 q g 19 64KN m 5700 5400 0 5700 5400 0 5455 5400 0 5450 5400 0 计算154mm2 实配251mm2 8 200 隔一弯一 计算154mm2 实配251mm2 8 400 左跨弯来 8 400 右跨弯来 计算81mm2 实配251mm2 8 200 隔一弯一 计算97mm2 实配251mm2 8 400 左跨弯来 8 400 右跨弯来 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 7 图 4 次梁的尺寸和计算简图 1 荷载 恒载设计值 由板传来 3 588kN m21 9m 6 82 kN m 次梁自重1 225 kN m30 2m 0 4m0 08m 1 92 kN m 梁侧抹灰1 217 kN m30 02m 0 4m0 08m 2 0 26kN m g 9 0 kN m 活载设计值 由板传来q 5 6 kN m21 9 m 10 64 kN m 合计g q 19 64kN m 2 内力计算 计算跨度 边跨5700 120250 25455mm n l 0 24m 5 4555 575 2 mm 2 n l a 1 0251 025 5 4555 5915 575mmm n l 取 0 5 575ml 中间跨 0 5 70 255 45m n ll 跨度差 5 575 5 45 5 45 2 3 10 则可以按等跨连续梁计算内力 连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表 3 和表 4 表 3 连续次梁弯矩计算 截面边跨跨内离端第二支座 离端第二跨跨内 中间跨跨内 中间支座 弯矩计算系数 m 1 11 1 11 1 16 1 14 2 0 m Mgq l kN m A 55 4955 49 36 4641 67 表 4 连续次梁剪力计算 截面端支座内侧 离端第二支座外 侧 离端第二支座内 侧 中间支座外 内 侧 弯矩计算系数 v 0 450 60 550 55 Vn Vgq l kN 48 2164 2858 8758 87 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 8 3 截面承载力计算 次梁跨内截面按 T 形截面计算 翼缘计算宽度为 边跨 00 11 5575mm1858mm200mm1700mm1900mm 33 f blbs 离端第二跨 中间跨 0 1 5450mm1817mm1900mm 3 f bbs 梁高 0 400mm400mm40mm360mmhh 翼缘厚 80mm f h 判定 T 形截面类型 10max 55 49 80 1 0 14 3 1858 80 360 680 18 N mN m 22 f cff M h f b hhKK 故各跨中截面属于第一类 T 形截面 支座截面按矩形截面计算 各支座按布置一排纵筋考虑 0 360mmh 最小配筋率 2 minmin 0 2 400200160mm s Abh 连续梁的承载力计算见表 5 和表 6 表 5 连续次梁正截面承载力计算 截截 面面 1 1B B2 2C C 弯矩弯矩 M M mkN 55 4955 49 55 49 55 4936 4636 46 41 67 41 67 2 0 1 2 01 hbf M bhf M fc s c s 或 0 0150 0150 1610 1610 0100 0100 1210 121 s 211 350 0 b 0 0150 0150 1770 1770 0100 0100 1290 129 y c s y cf s f fbh A f fhb A 10 1 或 442 8442 8506 2506 2295 2295 2368 9368 9 选用钢筋选用钢筋2 2C C182 2C C182 2C C182 2C C18 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 9 实际钢筋截面实际钢筋截面 面积 面积 mmmm2 2 509509509509509509509509 表 6 连续次梁斜截面承载力计算 截 面端支座内侧 离端第二支 座外侧 离端第二支 座内侧 中间支座内 侧 外侧 V kN48 2148 2164 2864 2858 8758 8758 8758 87 0 25 0 bhfc c kNV 4 257 V 4 257 V 4 257 V 4 257 0 7 0bhfV tc kNV072 27 V072 2 7 V072 2 7 V072 2 7 箍筋肢数 直径 2 2B B 82 2B B 82 2B B 82 2B B 8 1svsv nAA 101101101101101101101101 0csvyv VVhAfs 构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋 实配箍筋间距 200200200200200200200200 连续次梁的配筋示意图如图 5 所示 计算506 2mm2 实配509mm2 1 18 左跨弯来 1 18 右跨弯来 计算368 9mm2 实配509mm2 1 18 左跨弯来 1 18 右跨弯来 计算295 2mm2 实配509mm2 1 18 1 18 弯起 2 8 2002 8 2002 8 200 计算442 8mm2 实配509mm2 1 18 1 18 弯起 图 5 次梁配筋示意图 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 10 三 主梁计算三 主梁计算 主梁配筋计算 柱截面尺寸为 400mm 400mm 主梁有关尺寸及支承情况如图 6 所示 GG GGGG QQ QQQQ 图 6 主梁尺寸及计算简图 5700 5400 0 5700 5400 0 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 11 1 荷载 恒载设计值 由次梁传来 9 0kN m5 7m 51 3kN 主梁自重 折算为集中荷载 1 225kN m30 25m 0 5m 0 08m 1 9m 5 99kN 梁侧抹灰 折算为集中荷载 1 217kN m30 02m 0 5m 0 08m 21 9m 0 65kN G 57 94kN 活载设计值 由次梁传来 Q 10 64kN m5 7m 60 65kN G Q 118 59kN 2 内力计算 边跨 5 70 120 4 25 38 n lm 0 37m0 4m 5 38m 5 765m 2222 n ab l 0 4m 1 0251 025 5 38m5 715m 22 n b l 则 0 1 0255 715m 2 n b ll 中间跨 5 70 45 3mm n l 0 5 30 45 7m cn lllb 取1 051 05 5 305 565m5 7m n l 0 5 565ml 跨度差 5 715 5 565 5 565m 2 7 10 则可按等跨连续梁计算 由于主梁刚度教 柱线刚度大得多 i梁 i柱 6 故主梁可视为铰支在柱顶上的连续梁 在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行 跨内 和支座最大弯矩及剪力按下式计算 即 00 MKGlKQl VKGKQ 具体计算结果以及最不利荷载组合见表 7 和表 8 将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及三种剪力图分别叠画在同一坐标图上 即可 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 12 得到主梁的弯矩包络图 如图 7 表 7 主梁弯矩计算 边跨跨内中间支座 中间跨跨 内 序 号 计算简图 1 M K C B MM K 2 M K GG GGGG 80 80 224 0 87 25 0 267 60 21 067 0 QQQQ 100 17 289 0 49 45 133 0 45 49 QQ 3 1 16 15 B M 49 45 133 0 69 32 002 0 QQ QQ 79 37 292 0 44 30 38 106 089 0 311 0 92 58 170 0 QQQQ 3 1 10 15 B M 30 44 106 38 30 44 106 38 58 9258 92 180 97180 97 132 74 132 74 23 89 23 89 65 6465 64 132 74 132 7490 9290 92 160 17160 17 193 63 117 69 193 63 117 69 80 5280 52 最 不 利 组 合 70 6570 65 117 69 193 63 117 69 193 63 80 5280 52 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 13 表 8 主梁剪力计算 单位 单位 图 7 主梁弯矩包络图及剪力包络图 边跨跨内中间支座中间跨跨内 序 号 计算简图 Ain V K Cexex B VV K Bin V K GG GGGG 42 47 733 0 57 94 73 41 1 0001 267 73 4157 94 1 2671 000 QQQQ 52 52 866 0 68 78 1 134 0 QQ QQ 41 79 689 0 47 19 79 56 0 7781 311 5 4074 11 0 0891 222 QQQQ 5 40 Bex V 5 40 74 11 5 40 74 11 47 1947 19 79 5179 51 94 9994 99 142 19 142 1957 9457 94 84 2684 26 152 92 105 13 152 92 105 13 132 05132 05 78 8178 81 最 不 利 组 合 37 0737 07 78 81 132 05 78 81 132 05 105 13105 13 152 92152 92 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 14 3 截面承载力计算 主梁跨内截面按 T 形截面计算 其翼缘计算宽度为 边跨 00 11 5715mm1905mm5700mm 33 f blbs 中跨 00 11 5565mm1855mm5700mm 33 f blbs 并取 0 500mm80mm420mmh 判定 T 形截面类型 10max 80 1 0 14 3 1905 80 420 828 14 N m180 97 N m 22 f cff h f b hhKMK 故各跨中截面属于第一类 T 形截面 支座截面按矩形截面计算 按布置两排纵进考虑 0 500mm80mm420mmh 跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算 0 500mm60mm440mmh 最小配筋率 2 minmin 0 200 500250250mm s Abh 主梁的配筋计算见表 9 及表 10 表 9 主梁正截面承载力计算 截 面 边跨跨内中间支座中间跨跨内 弯矩 M mkN 180 97 193 6390 92 23 98 2 0b V 23 72 bVM 0 2 1 169 91 2 0 1 2 01 hbf M bhf M fc s c s 或 0 0380 2690 0160 035 s 211 0 0390 3200 0160 036 ycs ycfs ffbhA ffhbA 10 10 1239 51334 7542157 3 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 15 选用钢筋6C86C 18 3C 18 2C 18 实际钢筋截面面 积 mm2 15271527763509 表 10 主梁斜截面承载力计算 截 面端支座内侧离端第二个支座外侧 离端第二个支座内侧 V kN94 99 152 92132 05 0 25 0bhfc c kNV375 375 V375 375 V375 375 0 7 0bhfV tc kNV105 105 V105 105 V105 105 选用箍筋 2B82B 82B 8 1svsv nAA 101101101 0csvyv VVhAfs 构造配筋 266472 实配箍筋间距 200200200 0 h s A fVV sv yvccs 179 025179 025179 025 af VV A y cs sb sin8 0 0 0 0 选配弯起钢筋 实配钢筋面积 4 主梁吊筋计算 由次梁传至主梁的全部集中力为 G Q 51 3kN 60 65kN 111 95kN 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 16 则 3 2 2 111 8 10 N 220mm 2sin2 360kN mm0 707 s y GQ A f 选 214 2 308mm s A 主梁配筋示意图如图 8 所示 图 8 主梁配筋示意图 四 裂缝和挠度验算四 裂缝和挠度验算 1 主梁裂缝宽度验算 恒载标准值计算 57 94 1 248 28kN k G 活载标准值计算 7 6 5 743 32kN k Q 由荷载标准值计算主梁的内力 计算如表 11 所示 具体的裂缝宽度验算见表 12 表 11 荷载标准值计算 控制截面组合值 1020kmkmk MG lQ l 考 k M 1B181B18 1B14 1B14 2B14 B 8 200 计算 1239 5mm2 实配 1527 mm2 418 218 弯起 计算 1334 7mm2 实配 1527mm2 318 直筋 218 左跨弯来 118 右跨弯来 计算 542mm2 实配 763 mm2 218 118 弯起 B 8 200 混 凝 土 结 构 课 程 设 计 总 结 报 告 17 虑支座影 响 边跨 0 24448 280 28943 325 715138 88 138 88 中间跨跨 内 0 06748 280 20043 325 56567 51 67 51 中间支座 0 26748 280 311 43 325 64148 69 148 69 主梁的裂缝宽度验算 C 统一取 C 30mm 232 2 01N mm 200 10 N mm tks fE 表 12 主梁的裂缝宽度验算表 项次边跨跨内中间支座中间跨跨内 1020kmkmk MG lQ l 138 88 148 6967 51 s eq d 181818 0 50 5 teff Abhbhbb h 或 6250019019062500 s te te