大連理工大學(xué)2015年春《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計》模版及要求

網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 課程 設(shè) 計 題 目 ： XX 單層廠房單向板設(shè)計 學(xué)習(xí)中心： 福建福州奧鵬學(xué)習(xí)中心 7 專 業(yè)： 土木工程 年 級： 學(xué) 號： 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 1 1 基本情況 XX 單層 工業(yè)建筑 的中間樓面 詳 見 圖 1-1“建筑平面圖”。中間樓面使用的是 現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。 現(xiàn)在 對其進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 設(shè)計 的 內(nèi)容 ： 生產(chǎn)車間的四周外墻全 為 240 的 承重磚墻， 主梁端墻處 ： 370mm 370mm壁柱； 設(shè)置鋼筋混凝土柱， 截面尺寸 400mm 400mm。 樓蓋自重：鋼筋混凝土容重 32 5 /kN m ； 樓面活荷載，單位 是 0.5 2/kN m ； 樓面面層：水磨石地面 20.65 /kN m ； 板底 粉刷： 20.40 /kN m 。 混凝土： C20、 C25 或 C30； 鋼筋：次梁及主梁受力筋用 HRB335 或 HRB400 級鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用 HPB300 或 HRB335 級鋼筋。 圖 1-1 建筑平面圖 2 2 單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 板的設(shè)計 2.1.1 恒荷載標準值 板的永久荷載標準值 80mm 現(xiàn) 澆鋼筋混凝土板 0.08 25=2kN/ 2m 10mm 厚大理石地面 0.01 28=0.28kN/ 2m 20mm 板底混合砂漿抹灰 0.02 17=0.34kN/ 2m 合計 2.62kN/ 2m 板的可變標準荷載值 3.5kN/ 2m 永久荷載分項系數(shù)取 1.2 或者 1.35，因樓面可變荷載標準值 為 3.5kN/ 2m ，所以可變荷載分項系數(shù)應(yīng)取 1.4。于是板的荷載總計算值 q= G kg + Q kq =1.35 2.62+0.7 1.4 3.5=6.967kN/ 2m q= G kg + Q kq =1.2 2.62+1.4 3.5=8.044kN/ 2m 由于 ，所以取 q=8.044kN/ 2m ，近似取 q=8kN/ 2m 圖 2-1 板的計算簡圖 2.1.2 內(nèi)力計算及配筋： 在 表 2-1 可查得，板的彎矩系數(shù) m 分別為：邊跨中為 1/11; 離端第二支座為 -1/11;中跨中為 1/16;中間支座為 -1/14,則有 M1= MB=1/11（ g+q） l0 2=1/11 8.04 2.022=2.982KN m M2=M3=1/16（ g+q） l0 2=1/16 8.04 2.002=2.01 KN m Mc= 1/14（ g+q） l0 2= 1/14 8.04 2.002= 2.297KN m 取 1m 寬板帶作為計算單元， b=1000mm，混凝土 C30,板的最小保護層厚度為C=15mm，板厚 h=80mm， h0=80-20=60mm； 1=1.0,fc=14.3KN/mm2； HPB235，fy=210N/mm2。 3 板的配筋計算過程如表 2-1 所示 表 2-1 板的配筋計算表 截面 1 B 2 C M（ mkN ） 1M BM 2M 28.0 M cM cM8.0 20)( lqgM 2.982 -2.982 2.01 1.608 -2.297 -1.838 201 bhfc （ mkN ） 51.48 201 bhfMcs 0.058 0.058 0.039 0.031 0.045 0.036 s 211 ( 614.0b) 0.06 0.06 0.04 0.033 0.046 0.037 5.01 s 0.97 0.97 0.92 0.934 0.908 0.926 0/ hfMA yss （ mm2） 243.9 243.9 173.4 136.6 200.8 157.5 選鋼筋 軸線 軸線 6/8160 6/8160 6/8160 6/8160 軸線 6/8160 6/8160 6/8160 6/8160 實際配筋 軸線 軸線 246mm2 246mm2 246mm2 246mm2 軸線 246mm2 245mm2 1246mm2 246mm2 2.2 主梁的設(shè)計 2.2.1 荷載設(shè)計值 （為簡化計算，將主梁的自重等效為集中荷載） 次梁傳來的荷載： 9.149 6.3=57.64kN 主梁自重（含粉刷）： （ 0.65-0.08） 0.3 2.0 25+2（ 0.65-0.08） 0.015 17 2.0 1.2=10.958kN 活荷載設(shè)計值： Q=26 100.86.3=163.8 kN 恒荷載設(shè)計值： G=57.64+10.958=68.6kN 2.2.2 計算簡圖 主梁的實際結(jié)構(gòu)如圖所示 ,主梁端部支承在墻上的支承長度 a=370mm,中間支承在 400mm 400mm 的混凝土柱上 ,其計算跨度按以下方法確定 : 邊跨 : lo1= ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mm Lo1=1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6022mm 故 lo1 取 6022mm 中跨 lo2=6000mm 計 算簡圖如圖所示。 4 圖 2-2 主梁計算簡圖 2.2.3 內(nèi)力設(shè)計值計算 1)彎矩設(shè)計值： QLkGLkM 21 其中， 2 1 kk 可由書中表查取， L 為計算跨度，對于 B 支座，計算跨度可取相鄰兩跨的平均值。 2）剪力設(shè)計值： QkGkV 43 ，其中， 43 kk 可由書中表查可知。 表 2-3 主梁彎矩計算 項次 荷載簡圖 1/Mk BMk/ 2/Mk cMk/ GG G GG G47.94244.061.103267.088.25067.061.103267.0 Q Q Q Q97.246289.032.113133.097.112133.032.113133.0 Q Q46.38045.032.113133.088.169200.032.113133.0 Q Q Q Q70.195229.097.264311.040.144170.083.75089.0minM )( mkN 組合項次 + + + + 組合值 56.01 -368.58 87.09 179.44 maxM )( mkN組合項次 + + 組合值 341.44 195.76 由此可作出下列幾種情況下的內(nèi)力圖： +； +； + 表 2-4 主梁剪力計算 項 次 荷載簡圖 AVk/ 左BVk/ 右BVk/ 5 GG G GG G90.42733.0 16.74267.1 53.5800.1 Q Q Q Q45.111866.095.145134.100 Q Q Q Q67.88689.073.168311.127.157222.1組合項次 minV (kN ) + 154.35 + -242.89 + 215.8 3） 截面承載力計算 主梁跨中截面按 T 形截面進行計算，其翼緣寬度取三者最小值 按梁跨考慮： fb =3ol=5.5/3=1.833M 按凈距 nS 考慮 fb =b+ ns =0.4+6.2=6.7m 按翼緣高度 fh 考慮 0h =650-60=590 0hhf =590100=0.1690.1，則翼緣不受限制 故應(yīng)取 fb =2.30m 考 慮 彎 矩 值 較 大 ， 故 應(yīng) 按 雙 排 受 力 鋼 筋 設(shè) 置 ， 則 跨 中0h =h -60=650-60=590mm； 判斷各跨中截面屬于哪一類 T 形截面 , )2( 01 fcff hhfhb =1.0 2300 100 11.9 (590-100/2) =1333.392.97 KN m 故屬于第一類 T 形截面 支座處按矩形截面考慮，由于彎矩值較大，故應(yīng)按雙排受力鋼筋設(shè)置，則跨中 0h =h -90=650-90=560mm； 主梁的正截面承載力及配筋計算 見表，斜截面承載力及配筋計算見表； 表 2-5 主梁正截面承載力計算 6 截面 邊跨中 中間支應(yīng) 中間跨中 M（ KN m） 338.70 455.77 219.33 0 ()2bQ kN m- 34.85 - 0 ()2bM Q kN m- 320.92 - 20012 cMx h hfb0.035 0.344 0.019 0.35 bx 0.0360.2 1.38 0.2 0.93 0.2 是否滿足要求 是 是 是 注： 1 最小配筋率 min =(45 yt ff / , 0.2 max) % = 0.2% 2 HRB335 鋼筋， b =0.55, 表 2-6 主梁斜面承載力計算 截 面 邊支座 支座 B 左 支座 B 右 V（ KN） 122.05 225.53 315.16 )(25.0 0 KNfbh cc 325.5V 316.5V 416.5V )(7.0 0 KNbhfV tc 131.10.106% 0.114 0.106% 0.114 0.106% 是否滿足要求 是 是 是 注：yvtsv ff24.0m in, =0.106%,由 min,sv 計算出 S=205.1mm，所以取 S 205mm，而由構(gòu)造要求知箍筋的最大間距為 250，故可取 S=200mm 2.3 次梁的設(shè)計 按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。根據(jù)本車間樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變和在不考慮梁從屬面積的荷載折減。 2.3.1 荷載 永久荷載設(shè)計值 板傳來永久荷載 3.144 2=6.288kN/m 次梁粉刷 0.02（ 0.45-0.08） 2 17 1.2=0.34kN/m 次梁自重 0.2（ 0.45-0.08） 25 1.2=2.22kN/m 合計 g=8.788kN/m 可變荷載設(shè)計值 q=4.9 2=9.8kN/m 荷載總設(shè)計值 g+q=18.588KN/m 2.3.2 計算簡圖 次梁在 磚墻上的支承長度為 240mm。主梁截面為 300mm 600mm。計算跨度： 中間跨 ol =nl =6000-300=5700mm 跨度差 （ 5850-5700） /5700=2.6% 小于 10%，可按等跨連續(xù)梁計算。次梁計算簡圖如圖所示。 圖 2-7 次梁計算簡圖 8 2.3.3 次梁內(nèi)力計算 由表 11-1 可查得，板的彎矩系數(shù) mb 分別為：邊跨中為 1/14;第一內(nèi)支座為-1/11;中間跨中 為 1/16;中間支座為 -1/14,則有 1） 截面承載力計算： 次梁跨中按 T 型截面計算，其翼緣寬度取下面兩者中較小者： bf =l/3=5100/3=1700mm bf =b+sn=200+2000=2200mm,故取 bf =1700mm。 判斷各跨內(nèi)截面屬于哪一類型 T 型截面：取 h0=400-35=365mm，則有： 1fc bf hf（ h0- hf /2） =1.0 14.3 1700 80（ 365-40） = 632.7 KN m M1 M2，均屬第一類 T 型截面。 支座截面按矩形截面計算，離端第二支 座 B 按布置兩排縱向鋼筋考慮，取mmh 3 40604 000 ，其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮。 取 mmh 3650 混凝土為 C30, 1=1.0,fc=14.3KN/mm2；縱向鋼筋采用 HRB335 鋼筋，fy=300N/mm2。 次梁正截面承載力計算過程如表 2-8 所示。 表 2-8 次梁正截面承載力計算表 截 面 1 B 2 C 彎矩 M )( mkN 42.31 -42.31 28.73 32.83 201 bhfc 或 201 hbf fc 236517003.140.1 6102387.3 23402003.140.1 61062.330 236517003.140.1 6102387.3 23652003.140.1 61002.381 201201hbfMbhfMfcscs 或0.013 0.128 0.009 0.086 s 211 )350.0( b 0.013 0.137 0.008 0.074 5.01 s 0.993 0.941 0.993 0.963 0/ hfMA yss 349.1 369.4 237.5 277.9 選用鋼筋 214+114