混凝土结构课程设计-多层仪器仪表生产厂房设计.doc

混凝土结构课程设计 混凝土结构课程设计混凝土结构课程设计 姓姓 名 名 何昕桐何昕桐 学学 号 号 2012202301720122023017 指导教师 指导教师 刘少东刘少东 所在学院 所在学院 工程学院工程学院 专专 业 业 土木工程土木工程 中国 大庆 2015 年 6 月 混凝土结构课程设计 0 目目 录录 1 设计资料 1 2 板的设计 2 1 荷载 3 2 内力计算 4 3 正截面承载力计算 4 3 次梁的设计 6 1 荷载 6 2 内力计算 7 3 截面承载力计算 8 4 主梁的设计 11 1 荷载 12 2 内力计算 12 3 截面承载力计算 15 4 主梁吊筋计算 18 混凝土结构课程设计 1 混凝土结构课程设计任务书混凝土结构课程设计任务书 1 1 设计资料 设计资料 某多层仪器仪表生产厂房设计使用年限为 50 年 安全等级为二级 环境类别为一类 采用内框架结构 边柱为砖柱 采用钢筋砼整体现浇单向板肋梁楼盖 其标准层结构布 置如图 1 所示 图 1 结构布置图 1 楼面做法 采用 20mm 厚水泥砂浆面层 自重 20kN m3 板底及梁侧采用 20mm 厚混 合砂浆抹灰 2 楼面活荷载标准值 2 605 KN m 3 恒载分项系数为 1 2 活荷载分项系数为 1 3 因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值 大于 2 4 KN m 4 材料选用 混凝土 采用 C35 22 16 7 1 57 ct fN mmfN mm 钢筋 主梁和次梁采用 HRB400 级 2 y 360N mm f 其余均采用 HPB300 级钢筋 2 y 270N mm f 5 板伸入墙内 120mm 次梁伸入墙内 240mm 主梁伸入墙内 360mm 柱的截面尺寸为 350mm 350mm 2 2 板的设计板的设计 板按考虑塑性内力重分布方法计算 板的 2 1 6600 3 143 2100 l mm lmm 宜按单向板设计 按沿短边方向受力的单向板计算 应延长边方向布置足够数量的构造 混凝土结构课程设计 2 钢筋 板的厚度按构造要求取 次梁截面高度取 2 32100 100 70 3030 l mm hmmmmh 截面宽度 板的尺寸及支承情况如 16600 500 440 1515 l mm hmmmmh 200bmm 图 2 所示 图 2 板的尺寸 1 荷载 恒载标准值 20mm 厚水泥砂浆面层 32 0 0220 0 4 mkN mkN m 100mm 钢筋混凝土板 32 0 125 2 5 mkN mkN m 20mm 混合砂浆天棚抹灰 32 0 0217 0 34 mkN mkN m 2 3 24 k gkN m 线荷载设计值 2 1 2 3 24 13 888 gkN mmkN m 活荷载设计值 2 1 3 6 5 18 45 qkN mmkN m 合计 12 338 kN m 即每米板宽 12 338 gqkN m 2 内力计算 计算跨度 边跨 搁支在墙上 0 20 1 2 1 0 121 93 222 n h lm 0 20 12 2 1 0 121 941 93 222 n a lmm 混凝土结构课程设计 3 取 0 1 93lm 中间跨 0 2 10 21 9 n llmmm 取 1m 宽板作为计算单元 计算简图如图 3 图 3 板的计算简图 连续板个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 Mgq l kN m 4 18 4 112 78 3 18 3 截面承载力计算 b 1000mm h 100mm 连续板各截面配筋计算见表 0 1002080hmmmmmm 1 1 0 2 表 2 连续板各截面配筋计算 板带部位截面边区板带 轴线间 中间区板带 轴线间 混凝土结构课程设计 4 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 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 MkN m 4 18 4 112 78 3 184 18 4 11 2 77 0 8 2 22 3 18 0 8 2 54 2 10 s c M f bh 0 0390 0380 0260 0300 0390 0380 0210 024 0 0400 0390 0260 0310 0400 0390 0210 024 01 scy Abhff 2 mm 198193129153198193104119 选配钢筋 10 200 10 200 10 200 10 200 10 200 10 200 10 200 10 200 实配钢筋面积 2 mm 393393393393393393393393 连续板的配筋示意图如图 4 所示 a 混凝土结构课程设计 5 b 图 4 板的配筋示意图 a 边区板带 b 中间区板带 3 次梁计算次梁计算 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算 取主梁的梁高 梁宽 b 250 次梁有 3 6300 600525 1212 l hmmmm 2 0 2 5 h b 关尺寸及支承情况如图 4 混凝土结构课程设计 6 图 5 次梁的尺寸 1 荷载 荷载设计值 由板传来 2 3 888 2 18 16 kN mmkN m 次梁自重 3 1 2 25 0 2 0 50 1 2 4 kN mmmmkN m 梁侧抹灰 3 1 2 17 0 02 0 50 1 20 33 kN mmmmkN m 1 89 gkN m 活载设计值 由板传来 2 8 45 2 117075 qkN mmkN m 合计 28 64 gqkN m 2 内力计算 计算跨度 0 25 6 60 1856 29 2 n m lmmm 0 24 6 296 41 22 n am lm 1 0251 025 6 296 4476 41 n lmmm 取 0 6 41lm 中间跨 0 6 60 256 35 n llmmm 计算简图如图 6 所示 混凝土结构课程设计 7 图 6 次梁计算简图 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 Mgq l kN m 106 83 105 8372 18 82 49 表 4 连续次梁剪力计算 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 v 0 450 60 550 55 vn Vgq l kN 81 07108 09100 03100 03 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 梁高 500hmm 0 500206 10464 s hhamm 翼缘厚 100 f hmm 混凝土结构课程设计 8 0 100 0 210 1 464 f h mm hmm 边跨 0 0 1 6355218820018802080 3 3 f l bmmmmbsmmmmmm 第二跨和中间跨 0 0 1 6350211720019002100 3 3 f l bmmmmbsmmmmmm 判别 T 形截面类型 按第一类 T 形截面试算 跨内截面 第一内支座按布置两排纵筋考虑 取 0 25 50020620441 5 2 hmmmm 其他中间支座按布置一排纵筋考虑 0 464hmm 连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别为表 5 和表 6 表 5 连续次梁正截面承载力计算 截面边跨跨内离端第二支座 MkN m 106 83 105 83 2 10 scf Mf b h 2 10 sc Mf bh 0 0140 163 0 014 0 179 0 35 01 sfcy Ab hff 01 scy Abhff 2 mm 627734 选配钢筋 2 18 2 161 16 实配钢筋面积 2 mm 710804 截面边跨跨内离端第二支座 混凝土结构课程设计 9 MkN m 106 83 105 83 2 10 scf Mf b h 2 10 sc Mf bh 0 0140 163 0 014 0 179 0 35 01 sfcy Ab hff 01 scy Abhff 2 mm 627734 选配钢筋 2 18 2 161 16 实配钢筋面积 2 mm 710804 截面离端第二跨跨内 中间跨跨内中间支座 MkN m 72 18 82 49 2 10 scf Mf b h 2 10 sc Mf bh 0 0100 115 0 0100 123 01 sfcy Ab hff 01 scy Abhff 2 mm 452530 选配钢筋 2 14 1 162 12 2 16 实配钢筋面积 2 mm 509628 混凝土结构课程设计 10 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 VkN81 07108 09 0 0 25 cc f bhN 387440 V368653 V 0 0 7 t f bhN 101987 V97042 V 选用箍筋 2 82 8 2 1 svsv AnAmm 101101 0 0 0 7 yvsv t f A h s Vf bh mm 0 1015 实配箍筋间距 s mm 200200 截面离端第二支座内侧中间支座外侧 内侧 VkN100 03100 03 0 0 25 cc f bhN 368653 V387440 V 0 0 7 t f bhN 97042 V101987 V 选用箍筋 2 82 8 2 1 svsv AnAmm 101101 0 0 0 7 yvsv t f A h s Vf bh mm 4235 0 实配箍筋间距 s mm 200200 混凝土结构课程设计 11 次梁配筋示意图如图 7 所示 4 主梁计算主梁计算 主梁按弹性理论计算 设柱的截面尺寸为 350mm 350mm 主梁的有关尺寸及支撑情况如图 6 所示 图 8 a 主梁的尺寸 b 主梁的计算简图 混凝土结构课程设计 12 1 荷载 恒载设计值 有次梁传来 10 89 6 671 85kN mmkN 主梁自重 折算为集中荷载 3 1 2 25 0 25 0 60 1 2 17 88kN mmmmmkN 梁侧抹灰 折算为集中荷载 3 1 2 17 0 02 0 60 1 2 2 10 86kN mmmmmkN 80 59GkN 活载设计值 由次梁传来 17 756 6117 15QkNmkN 合计 198GQkN 2 内力计算 边跨 0 35 6 30 126 005 2 n lmmm 0 0 35 1 0251 025 6 0056 33 22 n b llmm 0 360 35 6 0056 36 2222 n ab lm 中间跨 6 30 355 95 n lmmm 0 1 05l1 05 5 956 3 n lm 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 内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算 则 00 MKGlKQl VKGKQ 式中系数 K 值由附录 7 中查得 具体计算结果以及最不利荷载组合见表 7 和表 8 将以上 最不利荷载组合下得四种弯矩图和三种剪力图分别画在同一坐标图上 即可得主梁弯矩 包络图 如图 9 所示 混凝土结构课程设计 13 表 7 主梁弯矩计算 表 8 主梁剪力计算 边跨跨内中间支座 中间跨 跨内 序号计算简图 1 K M BC K MM 2 K M 0 244 124 47 0 267 135 88 0 067 34 02 0 289 214 31 0 133 98 39 98 39 B M 1 32 80 3 B M 0 133 98 39 0 200 147 61 0 229 169 82 0 3110 089 230 0865 84 0 170 125 77 1 21 95 3 B M 65 84230 08 125 77 365 78 234 27 64 37 157 27 234 27181 63 294 29 365 96 201 72 159 79 最不 利荷 载组 合 146 42 201 72 365 96 159 79 端支座中间支座 序号计算简图 Ain K V Bexcex K VV Bin K V 0 733 57 07 1 2671 000 102 1180 59 1 000 1 267 80 59 102 11 混凝土结构课程设计 14 图9 主梁的弯矩包络图及剪力图 0 866 101 45 1 134 132 85 0 0 689 80 72 1 310 778 153 4791 14 1 222 0 089 143 16 10 43 10 43 Bex V 10 43 143 16 91 14 153 47 160 52 234 9680 59 139 79 255 58 171 73 223 75 112 5 4 最不 利荷 载组 合 48 64 112 53 223 75 171 73 255 5 8 混凝土结构课程设计 15 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 0 11 6300210025063506600 33 fn blbSmmmmmm 并 0 60020610564hmmmmmmmmmm 判别 T 形截面类型 按第一类 T 形截面试算 跨内截面 故各跨内均属于第一类 T 形截 0 100 0 0560 177 564 f h mm hmm 面 支座截面按矩形截面计算 取 因支座弯矩较大 考虑布 0 25 6002062020521 5 2 hmmmmmmmmmmmmmm 置两排纵筋 并布置在次梁主筋下面 跨内截面在弯矩作用下按矩形截面计算 取 0 25 60020620541 5 2 hmmmmmmmmmmmm 主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表 9 和表 10 截面边跨跨内中间支座 MkN m 365 78 365 96 0 2 b VkN m 17 3 0 2 b MVkN m 348 66 2 10 scf Mf b h 2 10 sc Mf bh 2 mm 0 0380 307 0 0380 379 混凝土结构课程设计 16 表 9 主梁正截面承载力计算 01 sfcy Ab hff 01 scy Abhff 2 mm 2 1931mm 2 2292mm 选配钢筋 4 252 22 2 20 2 25 实配钢筋面积 2 mm 2 1964mm 2 2502mm 截面中间跨跨跨内 MkN m 181 63 64 37 0 2 b VkN m 0 2 b MVkN m 2 1