混凝土结构课程设计

《混凝土结构》课程设计

工程力学0601班叶炼

0120614130108

钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计任务书

设计题目：多层仓库楼盖结构设计

某多层仓库楼盖，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结

构，按如下平面图布置及设计资料进行设计计算。

1、二、设计资料：

2、楼面构造做法：20mm厚水泥砂浆面层，下铺50mm厚水泥焦渣

（14KN/m2）,钢筋混凝土现浇板，20mm厚砖砂浆抹底。

3、楼面均布活荷载：8KN/m2.

4、梁板结构平面布置：11=6300mm12=5700mm

5、荷载分项系数：恒荷载分项系数1.2:活荷载分项系数为1.3

(因为多层仓库楼盖活荷载标准值大于4KN/m2)o

材料选用：

混凝土：采用C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2)o

钢筋：梁内受力纵筋采用HRB335级(fy=300N/mm2);

板内钢筋及梁内箍筋采用HRB2335级钢筋

(f=210N/mn2)o

一、板的计算

1、梁、板的截面尺寸的确定

次梁净距：13=12/3=5700mm/3=1900mm

板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的

li/h=6300mm/1900mm^>3,按单向板设计。

(1)板的厚度：h=(1/30—1/40)13=(1/30—1/40)X1900=(63.3

—47.5)mm

(2)次梁尺寸：高度h=(1/12—1/18)11=(1/12—

1/18)X6300二(525—350)mm

故高度取h=450mm

宽度b=(1/2—1/3)Xh=(1/2—1/3)X450=(225

—150)mm

故宽度取b=200mm

(3)主梁尺寸：高度h=(1/8—1/14)12=(1/8—

1/14)X5700二(407—713)mm

故高度取h=650mm

宽度b=(1/2—1/3)Xh=(1/2—1/3)X650=(325

—216）mm

故宽度取b=300mm

2、荷载

恒荷载标准值：

20mm水泥砂浆面层:0.02mX20kN/m3=0.4kN/m3

50nlm厚水泥焦渣：0.05mX14kN/m3=0.7kN/m3

80mm钢筋混凝板：0.025mX25kN/m3=2kN/m3

20mm板底石灰砂浆:0.02mX17kN/m3=0.34kN/m3

小计gk=3.44kN/m3

板的活荷载标准值：qk=8KN/m2

恒荷载分项系数取1.2：因楼面活荷载标准值大于4.0kN/m3

所以活荷载分项系数应取1.3,于是板的

恒荷载设计值g=3.44X1,2=4.128kN/m3

活荷载设计值q=8X1.3=10.4kN/m3

荷载总设计值g+q=4.128+10.4=14.528kN/m3近似

取g+q=14.5kN/m3

3.计算简图

（1）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，计算板的跨度：

（2）计算跨度

边跨In=1900-240-200/2=1560

lo=ln+h/2=1560+80/2=1600mm

故边跨的计算跨度1（）==1600mm

中跨依ln=1900-200=1700mm

4.内力及承载力的计算

(1)弯矩计算如表

截面边跨跨离端第二离端第二跨跨内中间支

内支座中间跨跨内座

弯矩计算系数Qm1/11-1/111/16-1/14

lom1.61.61.71.7

2

W^§M=am(g+q)l03.373.372.62-2.99

(kfFm)

(2)截面承载力计算

b=1000mm,h=80min,h0=80mm-20mm=60mm,a1=1.0,C30混凝土,

fc=14.3N/mm2,HRB335级钢筋，fy=300N/mm2

中间区板带〜轴线间，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%

连续板各截面的配筋计算如表2o

边区板带（①〜②，③〜⑥轴线中间区板带（②〜③轴线间）

间）

板带部位离端离端

截面第二第二

边跨离端跨跨中间边跨离端跨跨中间

跨内第二内，支座跨内第二内，支座

支座中间支座中间

跨跨跨跨

内内

M(kN*m)3.37-3.372.62-2.993.37-3.372.1-2.39

QsJVI/QiEbho?0.0650.0650.0510.0580.0650.0650.0410.046

“1-川-2久0.0670.0670.0520.0600.0670.0670.0420.047

As=^bf'hoaifc//

274274212245274274172188

mm2)

选配钢筋080808①8①8①10①8中8

@170@170@200@170@170@200@200@200

实配钢筋296296251296296296251251

面积

二、次梁的计算

1.荷载

恒荷载设计值：

板带传来的恒荷载：4.128X1.9=7.8432kN/m

次梁自重：0.2mX(0.45-0.08)X25X1.2=2.22

kN/m

次梁抹灰粉刷：0.02X(0.45-0.08)X17X1.2X2=2kN/m

20mm板底石灰砂浆：0.02mX17kN/m3=0.34kN/m

小计g=10.3632kN/m

活荷载设计值：q=10.4X1.9=19.76kN/m

荷载总设计值：g+q=30.1223kN/m取荷载30.12kN/m

(1)2,计算简图

(2)计算跨度

边跨In=6300-240-300/2=5910mm

lo=ln+a/2=1560+80/2=6095mm

1.025ln=1.025x5910=6058mm

故边跨的计算跨度lo二二6058mm

中跨lo二k二6300-300=6000mm

跨度差(6058-6000)/6000=0,97<10%,可按等跨连续

板计算。取1m宽板带作为计算单元

连续次梁各截面边跨跨离端第二离端第二跨跨内中间支

弯矩及剪力计算内支座中间跨跨内座

如表3,表4

截面

弯矩计算系数am1/11-1/111/16-1/14

lo(m)6.0586.0586.06.0

2

弯矩M=am(g+q)lo100.49-100.4967.7777.45

(kN*m)

截面端支座离端第二离端第二中间支座外

内侧支座外侧支座内侧侧，内侧

剪力计算系数av0.450.60.550.55

剪力V=Qm(g+q)lo85.42113.90106.00106.00

(kN)

(1)、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6f=1/3x10=1/3x6058=2019mm

<b+s=200+1700=1900mm

取b/=1900mm

,

离端第二跨、中间跨bf=l/3xl0=l/3x6000=2000mm

梁高h=450mm,ho=450mm-35mm=415mm

翼缘厚hf'=80mm

判断T形截面类型

a1=1.0,C30混凝土，fc=14.3N/mm2,HRB335级钢筋，

fy=300N/mm2箍筋采用HPB2335,fyv=210N/mm2

9

aWhf(ho-hf72)=815.1kN*m>M,nax=100.49kN*m

故各跨内截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算,

第一内支座按布置两排纵筋考虑，取h()=45()mm-6()mm=390mm,

其他中间支座按布置一排纵筋考虑,h0=415mmo

连续次梁正截面承载力计算见表5

截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨中间支座

内、中间跨跨内

M(kN*m)100.49-100.4967.77-77.45

2

asMai£bh)0.0210.2310.0140.157

自=17"2a0.0210.1<0.267<0.30.14().1<0.172

5<0.35

As=(^bfhoa\fc寸、

789993559680

(mm2)

选配钢筋

实配钢筋829.51030.6603.3710

面积

连续次梁斜截面承载力计算见表6

端支座离端第二支离端第二支座中间支座外

截面内侧座外侧内侧侧、内侧

V(kN)85.42113.9106106

0.25Bcfcbho(N)296725278850278850296725

>V

O.7f(bho(N)83083780787807883083>V

选用箍筋2(p82(p82(p82(p8

Asv(mm2)101101101101

s(mm)4708332467480

实配箍筋间距s200200200200

(mm)

次梁配筋示意图见图4

4.主梁计算

主梁按弹性理论计算。柱截面尺寸为400mm*400mm。

(1)荷载

恒载设计值

由次梁传来10.3632x6.3=65.28816kN

主梁自重(0.65-0.08)x0.3x25x1.9x1.2=9.747kN

梁侧抹灰(0.65-0.08)x0.02x17x1.9x1.2x2=0.883728kN

G=75.918888kN取G=75.92kN

活荷载设计值

由次梁传来Q=19.76x6.3=124.488kN取Q=124.94kN

合计G+Q=75.92+124.94=200.41kN

(2)内力计算

边跨1产5700-200-240=5260

lo=l.O25ln+b/2=l.O25x+400/2=5592

1+370/2+400/2-5645

<ln+a/2+b/2=

中间跨lo=lc|=57OO

跨度差15700-5592)/5700-1.8s|%<10%可按等跨连续梁计

算。

主梁尺寸及计算简图如图5

计算简图边跨跨内中间支座中间跨跨内

在各

K/MiK/MB(Me)K/M2

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：

M二

KG1

0+K

Q10

V=K

G+K

Q

具体

计算

结果

以及

最不

利荷

载组

合见

表7,

表

8。将

以上

最不

里荷

载组

合下

的四

种弯

矩图

及三

种剪

力图

分别

叠加

在同

一坐

标图

上，

即可

得主

梁的

弯矩

包络

图及

剪力

包络

图，

见图

6o

序号

-0.267/J13.35

①0.244/J03.590.067/18.99

②0.289/201.19-0.133/-92.59-MB/-90.69

③F/3*-0.133/-92.590.200/141.92

MB=-30.86

④0.229/159.42-0.311(-0.089)0.17/120.63

/-21.65(-61.96)

⑤-1/3*-0.089(-0.311)0.17/120.63

MB=-20.65/-61.96(-21.65)

最不①+②30.478-205.94-61.7

利荷①+③72.73-205.94170.91

载组①+④263.01-329.85(-175.31)149.62

合①+⑤-175.31(329.85)149.62

表7

序号计算简图边跨跨内中间支座

K/VAinK/VBex(Vcex)K/Vfiin

①0.733/55.65-1.267(-1.00)/1.00(1.267)/

-96.19(-75.92)75.92(96.19)

②0.866/107.81-1.134(0)/0(1.134)/

-141.17(0)0(141.17)

④0.689/85.77-1.311(-0.788)/1.222(0.089)/

-163.21(-98.10)152.13(11.08)

⑤VBCX=-11.08-0.089(-1.222)/0.788(1.311)/

-11.08(-152.13)98.10(163.21)

最不利①十②163.46

荷载组①+④141.42

合①+⑤44.57

验算截面尺寸:hw=hO-hf'=570-80=490min

hw/b=490/300=1.633<4

主梁弯矩包络图及剪力包络图如图6

(1)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：bf'

=1/310=1/35700m=1900mm<b+s0=300+6300-300=6300mm

取b/二1900

判断T形截面类型

a1=1.0,C30混凝土，fc=14.3N/mm2,HRB335级钢筋，

fy=300N/mm2箍筋采用HPB2335,fyv=210N/mm2

aiLbf'hf'(ho-hf72)=14.3x1900x80x(615-80/2)

=1249.82bkN*m>Mmax=100.49kN*m

故各跨内截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算,

第一内支座按布置两排纵筋考虑，取h0=650mm-80mm=570mm,

其他中间支座按布置一排纵筋考虑，hO=615mm支座截面按矩形截

面计算，取h0=650mm-80mm=570mm(因支座弯矩较大考虑布置

两排纵筋，并布置在次梁主筋下面)。跨内截面在负弯矩作用下按

矩形截面计算，取h0=650mm-60mm=590mm