混凝土结构课程设计..pdf

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1、. Word 资料 目录 1 设计资料 1 2 板的设计 1 2.1 荷载 2 2.2 内力计算 2 2.3 正截面承载力计算 3 3 次梁的设计 3 3.1 荷载 3 3.2 内力计算 4 3.3 截面承载力计算 5 4 主梁的设计 6 4.1 荷载 6 4.2 内力计算 7 4.3 截面承载力计算 11 4.4 主梁吊筋计算 13 参考文献 14 . Word 资料 1.设计资料 本设计为设计任务书上对应学号为24 的设计。对象为某多层仪器仪表生产厂房，采用 框架结构，边柱为砖柱，采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，楼面活荷载标准值为 10.0 2 /kNm，楼面梁格布置 L1 L2=690

2、0 6000,h=80mm, 如图 1。楼面层为 20mm 水泥砂浆 面层，自重 20 3 /kN m。板底及梁侧采用 15 mm厚混合砂浆打底。板深入墙内120mm ，次 梁伸入墙内 240mm，主梁伸入墙内 360mm，柱的截面尺寸为400mm 400mm。混凝土采 用 C25（ c f =11.9 2 /Nmm） ，梁的受力纵筋采用HRB335级钢筋（ y f=300 2 /Nmm） ，其余 采用 HPB300 级钢筋（ y f=270 2 /Nmm） 。 图 1 结构布置图 2.板的设计 板按塑性内力重分部方法设计。按刚度条件板厚为，按构造要求，工业房屋楼面的最小 厚度为mm80，故取

3、板厚mmh80，取次梁截面高度mmh550，截面宽度mmb200。 板的几何尺寸和计算简图见图2（a） 。 . Word 资料 图 2（a）板的几何尺寸 2.1 荷载 恒荷载 80mm 钢筋混凝土板自重 2 /0.22508. 0mKNmm 20mm 水泥砂浆楼面面层 2 /4.02002. 0mKNmm 15mm 混合砂浆天棚抹灰 2 /0.255=170.015mKN 2 k 2.655KN/m=g 使用活荷载 2 k 10KN/m=q 荷载组合设计值 2 kk 16.186KN/m101.32.6551.21.3q1.2gqg 2.2 内力计算 计算跨度 (取一米宽的板带作为计算单元)

4、边跨：mm m mm h ll n 82.182.1 2 08.0 2 2.0 12.00 .2 2 0 mm m mm a ll n 82.184.1 2 12.0 2 2.0 12.00.2 2 0 取ml82.1 0 中间跨：mmm h ll n 8.12.00.2 2 0 边跨与中间跨的计算跨度相差：%10%1.18.1/8 .182.1mmm故可按等跨连续梁计 算反力。计算简图如下。 图 2（b）板的计算简图 各截面的弯矩计算见表1。 表 1 板的弯矩计算 截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨内中间跨跨内中间支座 弯矩系数 1 11 1 11 1 16 1 14 . Word 资料 2

5、 0 )(=Mlqg m 4.87 -4.87 3.28 -3.75 2.3 正截面承载力计算 mmb1000,mmh80,板的有效高度mmmmmmh602080 0 ,0.1 1 各截面的配筋计 算见表 2。 表 2 板的正截面承载力计算 板带部位截面 边区板带中间区板带 边跨跨 内 离端第 二支座 中间跨 跨内 中间支 座 边跨跨 内 离端第 二支座 中间跨跨 内 中间支 座 MkNm 4.78-4.783.28-3.754.78-4.78 3.82 0.8=2.62 -3.75 0.8=-3 2 01 /bhfM cs 0.1140.1140.0770.0880.1140.1140.06

6、10.070 112 s 0.1210.1210.0790.0920.1210.1210.0620.072 yc ffbhA/ 01s 320320209243320320164190 选配钢筋 814 0 814 0 824 0 820 0 814 0 814 0 8240 824 0 实配钢筋面积 ( 2 mm) 359359209251359359209209 注：最小配筋率 min =(45 yt ff /, 0.2 max )% = 0.2 % 3.次梁的设计 取主梁的梁高 h=700mm, ，梁宽 b=250mm 。次梁的截面尺寸及支撑情况见图3。 图 3 次梁的几何尺寸及支撑情况

7、 3.1 荷载 恒荷载设计值 由板传来mKNmmKN/37.60.2/185.3 2 . Word 资料 次梁自重mKNmmmmKN/52.2)08.055.0(2.0/252.1 3 . Word 资料 梁侧抹灰mKNmmmmKN/13.0)08.055.0(015.0/172.1 3 mKNg/02.9 活荷载设计值mKNmmKNq/260.2/13 2 荷载组合设计值合计mKN /02.35 3.2 内力计算 按塑性内力重分布方法计算次梁内力。计算跨度： 中间跨：mmmll n 65.625.09.6 0 边跨：m m mmln655.6 2 25.0 12.09.6 mm a ln77

8、5.6 2 24.0 655.6 2 mmln775.6821.6655.6025.1025.1取ml775.6 0 计算跨度相差：%10%88.165.6/)65.6775.6(mmm故可按等跨连续梁计算内力。 剪力计算时跨度取净跨。计算简图如图4 所示。 图 4 次梁的计算简图 次梁内力计算表 3，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 弯矩系数 m 1 11 1 11 1 16 1 14 mKNlqgV m /)( 2 0 146.13 -146.13 96.79 -110.61 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

9、离端第二支座内侧中间支座外侧内侧 剪力系数 v 0.45 0.60 0.55 0.55 . Word 资料 续表 4 KNlqgV nv /)(104.87 139.83 128.08 128.08 3.3 截面承载力计算 次梁跨中截面按 T 形截面进行计算，其翼缘宽度取二者中的较小值： 边跨：mmmmmmsbmmmmlbf2200200020022606775 3 1 3 1 00 第二跨和中间跨：mmmmmmbf220022206650 3 1 梁高：mmh550，mmmmmmh51535550 0 翼缘厚：mmhf80 判别 各 跨 中截 面 属 于哪 一类 T 形截 面，按 第 一类

10、T 形截 面试 算 。 跨内截 面 155.0515/80/0.021 0 mmmmhhf,故属于第一类 T 形截面。支座截面按矩形截面计 算,第一内支座按布置俩排纵筋考虑，mmmmmmh49060515 0 ,其他按布置一排纵筋考 虑 0 h=515mm 。连续次梁正截面承载力计算见表5。 表 5 次梁正截面承载力计算 截面边跨跨内离端第二支座中间跨跨内中间支座 MkN m 146.13 -146.13 96.79 -110.61 cs cfs fbhM fhbM 2 01 2 01 / / 0.021 0.256 0.014 0.175 112 s 0.021 0.301 0.014 0.

11、194 )( / / 2 01s 01s mm ffbhA ffhbA yc ycf 943 1170 629 792 选配钢筋222+118 222+218 216+118 214+218 实配钢筋面积( 2 mm) 1014 1269 656 817 %20.0 b min s h A 0.86%0.20% 1.06%0.20% 0.59%0.20% 0.74%0.20% . Word 资料 次梁斜截面承载力计算见表6。 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外侧 ()V kN104.87 139.85 128.08 128.08 Nbh

12、fc c /25.0 0 306400V 291500V 291500V 306400V Nbhft/7.0 0 109600V 871000.20% 0.25%0.20% 0.25%0.20% 0.25%0.20% 次梁配筋见施工图。 4.主梁的设计 按弹性理论计算主梁内力 取柱截面尺寸为 400400mmmm。主梁的截面几何尺寸与支撑情况如图5。 图 5 主梁几何尺寸及支撑情况 4.1 荷载 恒荷载设计值 由次梁传来KNmmKN24.629. 6 2 /02.9 主梁自重（折算为集中荷载）KNmmmmmKN275.42)08.065.0(25.0/252.1 3 . Word 资料 梁侧抹

13、灰（折算为集中荷载) KNmmmmmKN7.022)08. 065. 0(015. 0/172.1 3 215.67GkN 活荷载设计值KNmmKNQ4.1799.6/26 荷载组合设计值KNQG6.246 4.2 内力计算 计算跨度如下： 边跨：m m mmln68.5 2 4.0 12.00.6 m ba lm m m b ll nn 06.6 2 4 2 36.0 68.5 22 022.6 2 4 .0 68.525.1 2 25.1 0 取ml022.6 0。 中间跨：m m mmln6 .5 2 4 .0 4 .00.6 mmmbll n 0.64 .06.5 0 跨度差：%10%

14、37.00.6/ )0 .6022.6(mmm，故可按等跨连续梁计算内力。 计算简图见图 6。 图 6 主梁计算简图（尺寸单位m） 跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算： 00 KQlKGlM KQKGV 具体计算结果以及最不利荷载组合见表7、表 8，主梁弯矩包络图见图7。 . Word 资料 序号计算简图 边跨跨内中间支座中间跨跨内 内力图 1 M K c MM K B2 M K 73.98 244.0 04.108- 267.0- 02.27 067.0 12.312 289.0 63.143- 133.0- 43.631- - B M 87.47 3 1 BM 63.143- 133.

15、0- 28.215 200.0 31.247 229.0 11.96-35.873- 089.0-311.0- 98.182 170.0 同相反2.043- 3 1 B M）（35.873-6.119-98.182 同相反 最 不 利 荷 载 组 合 + 85.410-251.67 -116.61 + 86.50-251.67 242.3 . Word 资料 表 7 主梁弯矩计算表（KN） . Word 资料 续表 7 表 8 主梁剪力计算表（KN） + 346.04-443.91(-204.15 ）210 + 同 +相反66.69-204.15(-443.91 ）210同 +相反 序号计算简

16、图 端支座中间支座 内力图 AinV K )(CexBexVV K )(CexBexVV K 49.27 733.0 21.67-85.16- 000. 1-267.1- 16.8567.21 267.1000.1 36.155 866.0 43.203- 134.1 0 . Word 资料 续表 8 exB V =-23.85 .4)23.85(-179-5)179.4(23.8 6.123 689.0 57.139-35.192- 778.0-311.1- 96.1522.219 089.01.222 同相反exB V =-15.96 )22.219(96.15)19.235(57.139

17、同相反 最 不 利 荷 载 组 合 + 204.63 -288.59 67.21 + 25.42 -109.01 246.12 + 172.87 -320.35(-206.78) 286.43(101.12) + 同 +相反33.25 -101.12(-286.43) 206.78(320.35) 同 +相反 . Word 资料 将以上最不利组合的三种弯矩图以及两种剪力图分别叠画在同一坐标上，即可得到主梁的弯矩包络图以及剪力包络图，如下： 图 7 主梁弯矩及剪力包络图 4.3 截面承载力计算 主梁跨中截面按 T 形截面计算，其翼缘宽度取下列二值中的最小值： 0 6.0 2.0 33 f l b

18、lm 0.256.90.256.9 fn bbsm 取2000 f bmm，取 0 80040760hmm。 判别各跨中截面属于哪一类T 形截面，按第一类T形截面试算。跨内截面120.0665/80/0.100 0 mmmmhhf,故属于第一 类 T 形截面主梁支座截面按矩形截面计算，取mmmmmmh62080700 0 （支座截面较大考虑布置两排筋布置在次梁主筋下面）。 . Word 资料 跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算mmmmmmh64060700 0 。 主梁的截面承载力及配筋计算见表9 和表 10 表 9 主梁正截面承载力计算 截面边跨中中间支座中间跨中 ()MkN m410.8

19、5 -443.91 242.3 -116.61 0 () 2 b VkN m49.33 0 () 2 b MQkN m394.58 cs cfs fbhM fhbM 2 01 2 01 / / 0.039 0.345 0.023 0.095 112 s 55.0039.0 b 55. 0443.0 b 55.0023. 0 b 55.0100. 0 b )( / / 2 01s 01s mm ffbhA ffhbA yc ycf 2057 2723 1213 634 选配钢筋422+220 622+220 420 222 实际钢筋面积 （ 2 mm） 2148 2909 1256 760 %2

20、0. 0 b min s h A 注： 1最小配筋率 min=(45yt ff /, 0.2 max )% = 0.2% 表 10 主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 ()V kN204.63 320.35 286.43 )(25.0 0Nfbhcc494600V 461200V 461200V )(7.0 0 NbhfV tc147800V 137800V 137800V 箍筋肢数，直径 828282 . Word 资料 续表 10 2 1/ mm nAA svsv101 101 101 mm bhfV hAf s t sv / 7.0 0 0y v 319

21、 实配箍筋间距S(mm) 200 200 200 Nh S A fbhfV o sv yvos /)7.0( cc 222337 222337 mm f VV A y cs s/) sin8.0 ( b 487 241 选配弯筋125 118 实配弯筋面积（ 2 mm） 490.9 254.5 %20.0 b min s h A 4.4 主梁吊筋计算 由次梁传至主梁的全部集中荷载为： KNQG6.2464.17912.67 则 2 3.581 707.03002 246600 sin2 mm f QG A y s 取 220（ 2 mm628 s A） 。 主梁配筋图见施工图。 . Word 资料 参考文献 【1】沈蒲生主编混凝土结构设计原理（第4 版） 北京：高等教育出版社，2012 【2】 沈蒲生主编混凝土结构设计（第4 版） 北京：高等教育出版社，2012 【3】 建筑结构荷载规范 （GB500092012 ） 【4】 建筑结构制图标准 （GB/T501052010） 【5】 混凝土结构设计规范 （GB/500102010）