混泥土结构设计计算书

1、.钢筋混凝土结构课程设计计算书土木工程专业本科（四年制）适用 指导教师：  姚红梅     学  号：   20110446     学生姓名：  李小雨      设计时间：  2013年12月            西南交通大学希望学院1.1 设计题目 设计某多层工业建筑(某生产车间)

2、的楼面结构(采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖)。 1.2 设计内容(1) 结构平面布置图:包括柱网、板、次梁及主梁结构布置。(2) 板的强度计算( 按塑性理论计算 ) (3) 次梁强度计算( 按塑性理论计算 )(4) 主梁强度计算( 按弹性理论计算 )(5) 绘制结构施工图 : 1)结构平面布置图( 1:200或 1:100 )。 2)板的配筋图( 1:50 )。 3)次梁的配筋图( 1:50或 1:25 )。 4)主梁的配筋图( 1:40或 1:20 )。 5)图纸说明。1.3 设计资料 1.3.1题 号题号见表1.1 表中有48道题目 ,由指导老师按学生的学号分配题目 。 表1.1 钢筋混

3、凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务表1.3.2建筑构造 生产车间的四周外墙均为承重砖墙,内设钢筋混凝土柱,其截面尺寸为500mm× 500mm,层高4.5m楼盖构造做法: 20mm厚水泥砂浆面层,板底采用20mm厚混合砂浆 , 天棚抹灰。1.3.3荷载 (1) 楼面活荷载,见表1.1(2) 钢筋混凝土容重: =2425KN/(3) 混合砂浆容重: =17KN/(4) 水泥砂浆容重: =20KN/1.3.4材料 (1)混凝土:C20、C25或C30。 (2)钢筋: 主梁及次梁受力筋可采用HRB335或HRB400,板内及梁内的其他钢筋可 以采用HPB300或 HRB335。1.4设计要求

4、要求完成全部设计内容,完成设计计算书一份,设计图纸一套。 2 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书 选择题目10作为设计实例。题号10的已知条件为: 某多层工业建筑,平面尺寸为 34.8m×21.6m, 采用砖混结构,楼盖要求采用单向板肋形楼盖。墙厚240mm, 中柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸为500mm×500mm。 可变荷载标准值: = 5.5 KN/, =1.3。材料选用: C30混凝土; 梁内纵向受力钢筋采用HRB400级热轧钢筋,其余钢筋采用 HPB300级热轧钢筋。 2.1结构平面布置 查附录得: =14.3 N/, =1.43 N/, =2.01 N/, =3

5、× N/ 查附录得: HPB300级钢筋: =270N/, =2.1× N/ HPB400级钢筋: =360N/, =2.0× N/按照塑性方法设计板、次梁。 按照弹性方法设计主梁。 结构平面布置如图1.11所示， 主梁为横向布置,跨度为7200mm, 间距为5800mm; 次梁为纵向布置, 跨度为5800m, 间距为2400mm。按单向板肋形楼盖进行设计。2.2 板的设计根据要求,取板厚hl/35=2400/35=68.57 , 按构造规定取板厚h=70mm。1. 荷载计算 永久荷载标准值： 20mm水泥砂浆面层 0.02X20=0.40 KN/ 70mm 钢筋

6、混凝土板 0.07X25=1.75 KN/ 20mm 混合砂浆天棚抹灰 0.02X17=0.34 KN/ 2.49 KN/永久荷载设计值： g=1.2X2.49=2.99 KN/可变荷载设计值： q=1.3X5.5=7.15 KN/合计 10.14 KN/ 折算恒荷载： KN/折算活荷载： KN/2. 计算简图 （1） 次梁截面高度：h=l/18l/12=5800/185800/12=322mm483mm, 取h=400mm； 截面宽度b=h/3h/2=400/3400/2=133mm200mm， 取b=200mm 结构平面布置及板的几何尺寸如下图所示 （2） 取1m板宽作为计算单元,由于中间

7、跨板与次梁固接;而边跨搁置在承重墙上 , 可以视为铰接,各跨的计算跨度为 中间跨： m 边跨： m，且m 取2.235m由以上数值得计算简图，如下所示q+g=10.14 KN/m3 截面内力及配筋计算b=1000mm h=70mm =70-20=50mm M= 计算结果见下表。截面边跨跨中离端第二支座中间支座中间跨跨中1/11-1/11-1/14(-1/14x0.8)1/16(1/16x0.8)M (KNM)4.6-4.6-3.51(-2.8)3.07(2.45)0.12870.12870.098（0.078）0.086（0.069）0.13830.13830.103（0.081）0.09 （

8、0.07）/366.2366.2272.76（214.5）238.3（185.4）选配实际/393393322251配筋率 /%0.560.560.460.35 ，满足配筋要求。注：表中 ( ) 内数据表示考虑连续板的拱作用, 弯矩值可以折减20%2.3次梁的设计主梁截面高度：h=l/14l/8=7200/147200/8=514mm900mm,取h=700mm主梁截面宽度：b=h/3 h/2=700/3700/2=200300mm,取 b=300mm。 次梁的几何尺寸与支承情况如图所示。1. 荷载计算永久荷载设计值： 由板传来 2.99x2.4=7.176KN/m 次梁自重 1.2x25x(

9、0.4-0.07)x0.2=1.9 KN/m 梁侧抹灰 1.2x17x0.02x2x(0.4-0.07)=0.27 KN/m g=9.426 KN/m可变荷载设计值： 由板传来 q=7.15x2.4=17.16KN/m合计 g+q=26.586 KN/m 且 KN/m KN/m 2. 计算简图 主梁截面尺寸： 300mmx700mm 中间跨计算跨长： m 边跨计算跨长： 取m 由以上数值得到计算简图，如下 g+q=26.586 KN/m 3. 截面内力及配筋计算 M= 次梁受弯承载力计算表截面边跨跨中离端第二支座中间支座中间跨跨中计算弯矩系数1/11-1/11-1/141/16M（KNm）76

10、.34-76.34-57.4450.260.03960.2060.1550.02610.04040.2330.1690.0264/600.8666.38483.34392.6选配实际/603710.1509402(mmmm)1040*360200*360200*3601040*360配筋率 /%0.460.990.710.31次梁的斜截面承载力计算及配筋计算表 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侧中间支座内侧剪力系数0.450.600.550.550.55V( KN )65.887.7380.4280.4280.42<00.1290.0690.0690.069选配（

11、双肢箍）实际0.2830.2830.2830.2830.283配箍率/%0.140.140.140.140.14，因此配筋满足要求 2.4 主梁的设计 题目可知，柱的截面尺寸为500mm500mm，主梁支承情况如下图： 1. 荷载计算永久荷载设计值： 由次梁传来 9.4265.8=54.67 KN 主梁自重（折算为集中荷载） 1.2250.25（0.7-0.07）2.4=11.34KN 梁侧抹灰(折算为集中荷载) 1.2170.02(0.7-0.07)2.42=1.23 KN G=67.24 KN可变荷载设计值：由次梁传来 Q=17.165.8=99.53 KN合计 G+Q=166.77 KN

12、2. 计算简图 由于主梁与柱整浇,故中间跨主梁的计算长度取两端柱中距;而主梁两端搁置在承重 墙上,按照简支梁算。故计算长度为： 中间跨：，取=7.2m 边跨： 且 取 主梁搁置在壁柱上,按端支座简支的等截面连续梁 ,计算简图如下图所示主梁计算简图3. 截面内力及配筋计算 用查表法进行计算 ,求中间支座截面的最大负弯矩的计算简图如下所示。在此种组合下,内 支座B的负弯矩最大。由于1跨和2跨 的跨度不一样,但相差不超过10% ,任然可以近似地按等跨用内力系数表进行计算。计算跨度取其中的较大值 =7200mm. -343.08-188.08-215.68188.87类似地,可以求出各种最不利组合,如

13、下表所示 最不利内力组合表可变荷载作用跨(KNm)(KNm)备注1跨,2跨 -343.08-188.08-343.08-215.68188.872跨,3跨 -188.08-343.08-343.08188.87-215.681跨,3跨 -33.08218.8316.87135.482跨 -218.8-33.08171.24注:永久荷载满布在各跨。主梁正截面受弯承载力及配筋计算下表1所示。 ,截面满足要求; 斜截面承载力及配筋计算见下表2所示, 不需弯起钢筋。表1 主梁的正截面受弯承载力及配筋计算截面边跨跨中内支座中间跨跨中M(KNm)316.87-248.565171.240.044-0.14140.02370.045-0.15320.024/1355.11168.4722.72选配实际mmmm) 1140*665300*6401140