电大土木混凝土结构课程

1、已知：车间仓库的楼面梁格布置如图17所示，轴线尺寸为30m×19.8m, 楼面面层为20mm厚水泥砂浆抹面，梁板的天花抹灰为15mm厚混合砂浆，楼面活荷载选用7.0kN/m2 ,混凝土采用C20，梁中受力钢筋采用HRB335, 其他钢筋一律采用HPB235，板厚80mm，次梁截面为b×h=200mm×450mm，主梁截面为b×h=300mm×700mm，柱截面为b×h=400mm×400mm。楼板周边支承在砖墙上，试设计此楼盖。 一、板的计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）1、荷载计算20mm厚水泥砂浆面层 20×

2、;0.02=0.400kN/m2 80mm厚现浇钢筋混凝土板 25 ×0.08=2.000kN/m215mm厚石灰砂浆抹底 17×0.015=0.225kN/m2恒载标准值: =0.4+2.0+0.225=2.655 9.420kN/m2 活载标准值: =7.000 kN/m2经试算, 永久荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值=1.35×2.655+1.0×1.3×7.000=12.684 kN/m2 2、计算简图 取1m宽板带作为计算单元, 各跨的计算跨度为:中间跨: =2200-200=2000mm边跨: =2200100120

3、+1200/2=2040mm取2020mm平均跨度: =(2020+2000)/2=2010mm3、内力计算:因跨度差: (2020-2000)/2000=1%<10%故可按等跨连续板计算内力各截面的弯距计算见表5截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯距系数+1/11-1/11+1/16-1/16 (kN·m)1/11×12.7×2.0224.71-1/11×12.7×2.0224.711/16×12.7×2.023.18-1/16×12.7×2.023.18板弯距计算 表5 4、截面强度

4、计算=210N/mm2 , =9.6 N/mm2, =1.0, = 8020=60mm正截面强度计算见表6正截面强度计算 表6 截面边跨中B支座中间跨中中间支座在平面图上的位置M(kN·m)4.714.713.180.8×3.183.18-0.8×3.180.1360.1360.0920.0730.0920.0730.9270.9270.9520.9620.9520.962(mm2)403.25403.25265.11209.55265.11209.55选用钢筋812581256/812561256/81256125实际配筋面积402402314226314226

5、根据计算结果及板的构造要求, 画出配筋图如图20所示二、次梁的计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）1、荷载计算板传来的恒载： 2.655×2.2=5.841 kN/m次梁自重： 25×0.2×(0.450.08) =1.850 kN/m次梁粉刷抹灰： 17×0.015×10.450.087×2=0.189 kN/m恒载标准值: =5.841+1.850+0.189=7.880 kN/m 活载标准值: =7.000×2.2=15.400 kN/m经试算, 永久荷载效应控制的组合为最不利组合, 因此取荷载设计值=1.35

6、15;7.880+1.0×1.3×15.400=30.7 kN/m22、计算简图各跨的计算跨度为:中间跨: =n =6000300=5700mm边跨: =6000150120+250/2=5855mm1.025=5873.25mm, 取小值5855mm平均跨度: =(5855+5700)/2=5777.5mm跨度差: (58511-5700)/5700=2.7%<10%次梁的计算简图见图21。3、内力计算:见表7、表8次梁的弯距计算 表7 截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯矩系数+1/11-1/11+1/16-1/16 (kN·m)1/11&#

7、215;30.7×5.8552=95.7-1/11×30.7×5.7782=-93.21/16×30.7×5.702=62.3-1/16×30.7×5.702=-62.3次梁的剪力计算 表8 截面A支座B支座左B支座右c支座剪力系数0.450.550.550.55 (kN)0.45×30.7×5.73=79.160.55×30.7×5.73=96.70.55×30.7×5.70=96.30.55×30.7×5.70=96.34、正截面强

8、度计算（1）次梁跨中截面按T形截面计算边跨：=5.855/3=1.95m =0.2+1.98=2.18m 取=1.95m中间跨：=5.7/3=1.90m =0.2+2.0=2.2m 取=1.90m支座截面按矩形截面计算(2) 判断截面类型h0h3545035415mm， fy300 N/mm2=1.0×9.6×1950×80×(4111-80/2) =561.6 kN·m95.7 kN·m(62.3 kN·m) 属于第一类T形截面次梁正截面强度计算见表9次梁正截面强度计算 表9 截面边跨中B支座中间跨中中间支座M(kN

9、83;m)95.7-93.262.3-62.3或(mm)195020019002000.02970.2820.01980.1880.9850.8300.990.895(mm2)780.4901.9505.5559.1选用钢筋216(弯)216(直)214(直)316(弯)116(弯)216(直)212(直)216(弯)实际配筋面积 (mm2)8049116036285、斜截面强度计算：次梁斜截面强度计算见表10次梁斜截面强度计算 表10 截面A支座B支座左B支座右C支座(kN)79.1696.796.396.3(kN)0.25×1.0×9.6×200×4

10、15=199.2kN>V 截面满足要求(kN)0.7×1.1×200×415=63.91kN<V 按计算配箍箍筋直径和肢数6 双肢 (mm2)2×28.3=56.62×28.3=56.62×28.3=56.62×28.3=56.6(mm)404.3188.1190.4190.4实配间距(mm)180180180180计算结果及次梁的构造要求，绘次梁配筋图, 见图22。三、主梁的计算（按弹性理论计算）1、荷载计算: 次梁传来的恒载： 7.88×6.0=47.28kN/m2主梁自重： 25

11、5;0.3×（0.70.08）×2.2=10.23kN梁侧抹灰： 17×0.015×（0.70.08）×2×2.2=0. 696 kN恒载标准值: =47.28+10.23+0.696=58.206 kN 活载标准值: =15.4×6=92.400 kN恒载设计值: 1.35=1.35×58.206=78.58 kN活载设计值: 1.3=1.3×92.40=120.1 kN2、计算简图各跨的计算跨度为:中间跨: =6600-400+400=6600mm边跨: =6600120200+370/2+400/2

12、=6665mm1.025+b/2=1.025×（6600120200）+400/26637mm,取小值6637mm平均跨度: =(6637+6600)/2=6619mm跨度差: (6637-6600)/6600=0.56%<10%主梁的计算简图见图23。 3、内力计算: (1) 弯距计算 (值由附表51查得)边 跨: =78.58×6.637=521.5 kN=120.1×6.637=797.1 kN中 跨: = 78.58×6.6=518.6kN=120.1×6.6=792.7kN平均跨: =78.58×6.619=520.1

13、kN=120.1×6.619=795kN主梁弯矩计算见表11。(2) 剪力计算 (值由附表查得)剪力计算见表12。主梁弯矩及剪力包络图见图24主梁弯矩计算 表11项次荷载简图恒载 0.244127.2 78.2-0.267-138.90.06734.70.06734.7-0.267-138.9活载 0.289230.4 194.5-0.133-105.7 -105.7 -105.7-0.133-105.7活载  -35.6 -70.7-0.133-105.70.200158.50.200158.

14、5-0.133-105.7活载 0.229182.5 99.8-0.311-247.2 75.90.170134.8-0.089-70.8活载  -23.9 -47.3-0.089-70.80.170134.8 75.9-0.311-247.2内力组合+357.6272.7-244.6-71-71-244.6+91.67.5-244.6193.2193.2-244.6+309.7178-386.1110.6169.5-209.7+103.330.9-209.7169.5110.6-386.1最不利内力组合项次+组合值(kN&

15、#183;m)91.67.5-386.1-71-71-386.1组合项次+组合值(kN·m)357.6272.7-209.7193.2193.2-209.7 4、正截面强度计算(1) 确定翼缘宽度主梁跨中按T形截面计算边跨：=6.37/3=2.2123m =0.3+5.7=6.0m 取 =2.2123m中间跨：=6.6/3=2.2m=0.3+5.7=6.0m 取 =2.2m支座截面仍按矩形截面计算(2) 判断截面类型 取=640mm（跨中），=610mm（支座）=1.0×9.6×2212.3×80×(640-80/2) =1019.42 kN&

16、#183;m357.6 kN·m(193.2 kN·m) 属于第一类T形截面 主梁剪力计算 表12项次荷载简图恒载 0.73357.6-1.267-99.561.00078.58活载 0.866104.0-1.134-136.200活载 -0.133-16-0.133-161.000120.1活载 0.68982.7-1.311-157.51.222146.8活载 -0.089-10.7-0.089-10.70.77893.4(kN)组合项次+组合值41.6-257.1172(kN)组合项次+组合值161.6-110.322

17、5.4（3） 截面强度计算 主梁正截面强度计算见表135、斜截面强度计算：主梁斜截面强度计算见表14表中 G+P=78.58+120.1=198.68 KN 主梁正截面强度计算 表13截面边跨中B支座中间跨中M(kN·m)357.6-386.1193.2-71(kN)_198.68×39.74_(kN·m)357.6-346.36193.2-710.0410.3230.0220.0100.9790.7970.9890.995(mm2)1902.52298.11017.4371.6选用钢筋225(弯)320(直)118+325 (弯)216+120 (直)216(直)118+125 (弯)216(直)2443.61147.3402 主梁斜截面强度计算 表14截面A支座B支座左B支座右(kN)161.6257.1225.4(kN)0.25×1.0×9.6×300×610=439.2kN>V截面满足要求(kN)0.7×1.1×300×610=140.91kN<V按计算配箍箍筋直径和肢数6200 双肢140.91×1000+1.25×210×2×28.3×610÷200=186.23kN(mm2