混凝土課程設計計算書

1、河南工程學院鋼筋混凝土結構課程設計某工業(yè)廠房現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計學生姓名： 學 院： 專業(yè)班級： 專業(yè)課程： 指導教師： 2015 年 12 月25日某工業(yè)廠房現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計一、設計資料1.樓蓋梁格布置樓蓋梁格布置如圖1所示（樓梯間在此平面外），主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置，主梁、次梁的跨度見表1。圖1 樓蓋梁格布置平面圖表1 樓面活荷載、主梁、次梁跨度序號樓面活荷載標準值（kN/m2）次梁跨度（mm）主梁跨度（mm）86600063002.樓面做法水磨石，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm混合砂漿抹底。3.樓面荷載均布活荷載標準值見表1。4.材料混凝土強度等級C30；

2、梁鋼筋采用HRB400級鋼筋，板鋼筋采用HPB300級鋼筋。二、樓蓋的結構平面布置主梁沿著橫向布置，次梁沿著縱向布置。主梁跨度為6.3m，次梁跨度為6.0m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為,則板按照單向板設計，但應適當增加沿長跨方向的分布鋼筋，以承擔長跨方向的彎矩。按跨高比條件，要求板厚，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求，從安全角度考慮，取板厚。次梁截面高度應滿足：?？紤]到樓面可變荷載比較大，取。次梁的截面寬度：，取。主梁的截面高度應該滿足：，取。主梁截面寬度取。樓蓋結構平面布置圖如圖2所示。圖2 結構平面布置圖三、板的設計1.荷載板的永久荷載標準值水磨石面層 80mm鋼筋混凝土板 20mm混合砂

3、漿 小計 0.65+2.0+0.34=2.99kN/m2 板的可變荷載標準值 永久荷載分項系數(shù)取1.2；因樓面可變荷載標準值為 ，所以可變荷載分項系數(shù)應取1.3。于是有板的永久荷載設計值 g=2.991.2=3.59kN/m2 可變荷載設計值 q=61.3=7.8kN/m2 荷載總設計值 g+q=3.59+7.8=11.39kN/m2近取 g+q=11.40kN/m22.計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設計。次梁截面為，板的設計跨度為：邊跨 中間跨 因為跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如圖3所示。圖3 板的計算簡圖3.彎矩設計值不考慮板拱作用截面彎矩的折減。由

4、混凝土結構-中冊表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：端支座-1/16；邊跨中，1/14；離端第二支座，-1/11；離端第二跨跨中1/16；中間支座-1/14；中跨中1/16。故有各彎矩值：4.正截面受彎承載力計算環(huán)境類別一類，混凝土，板的最小保護層厚度。假定縱向鋼筋直徑d為10mm,板厚80mm,則截面有效高度：；板寬?；炷?，；HPB300鋼筋，,。板配筋計算的過程見表2。表2 板的配筋計算截 面A1B2C3.26-4.162.57-2.940.0550.0630.0810.0500.0570.0560.070.0840.0520.059190.7222.4270.1165.2187.4實

5、際配筋（mm2）8200 As=251計算結果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；且,滿足最小配筋率的要求。四、次梁設計根據(jù)本車間樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。1.荷載設計值永久荷載設計值板傳來的永久荷載 次梁自重 次梁粉刷 小計 可變荷載設計設計值 荷載總設計值 2.計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設計。主梁截面為300mm500mm。計算跨度：邊跨: 中間跨: 因跨度相差小于10%可按等跨連續(xù)梁計算。次梁的計算簡圖如圖4所示。圖4次梁計算簡圖3.內(nèi)力計算由混凝土結構-中冊表11-1，表11-3可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：端支座-1/

6、24；邊跨中1/14；離端第二支座-1/11；離端第二跨跨中1/16；中間支座-1/14；中跨中1/16。剪力系數(shù)分別為：A支座內(nèi)側(cè)：0.50;離端第二支座外側(cè)：0.55；離端第二支座內(nèi)側(cè)：0.55；中間支座外側(cè)：0.55；中間支座內(nèi)側(cè)：0.55。故有彎矩設計值：剪力設計值：4.承載力計算1）正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度取，三者中的較小值，故取。所有截面鋼筋均布置一排。環(huán)境類別一級，混凝土，梁的最小保護層厚度。假定箍筋直徑,縱向鋼筋直徑，則一排縱向鋼筋?；炷?，；縱向鋼筋采用HRB400鋼，。截面均屬于第一類T形截面。正截面承載力計算過程見表3。截 面A

7、1B2C-3661.64-78.4553.0-60.57=0.097=0.029=0.212=0.025=0.1630.0290.025291.72481.10 689.26414.70494.80218As=509218As=509318As=763314As=461218As=509表3 次梁正截面受彎承載力計算計算結果表明支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則，并且有：。及同時大于0.2%，即次梁配筋滿足最小配筋率的要求。2）斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核、腹筋計算和最小配箍率驗算。應配箍筋：驗算截面尺寸：，因，故截面尺寸按照下式驗算：截面尺寸滿足要

8、求。計算所需腹筋：采用C6雙肢箍筋，計算B支座左側(cè)截面。因，得到箍筋間距。S=/(Vbc-)=700mm調(diào)幅后受剪承載力應加強，梁局部范圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加20%或者箍筋的間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距，由混凝土結構-上冊表4-1查得，當，梁高時，梁中箍筋最大間距為200mm。最后取箍筋間距。驗算配箍率下限值：上面已經(jīng)算出配箍率的下限值，而次梁中實際配箍率，配箍率下限值滿足要求。五、主梁設計主梁按彈性方法設計。1.荷載設計值為簡化計算，將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 主梁重 主梁粉刷 永久荷載設計值 可變荷載設計值 2.計算簡圖因主梁的線性剛度與柱線剛度之比大于5，豎向荷載下

9、主梁內(nèi)力近似按連續(xù)梁計算，按彈性理論設計，計算跨度取支承中心線之間的距離，。主梁的計算簡圖如圖5所示?？衫没炷两Y構-中冊表6-2計算內(nèi)力。 主梁計算簡圖3.內(nèi)力設計值及包絡圖1）彎矩設計值彎矩 ，式中系數(shù)由混凝土結構-中冊表6-2相應欄內(nèi)查得。2）剪力設計值剪力，式中系數(shù)由混凝土結構-中冊表6-2相應欄內(nèi)查得。3）彎矩包絡圖第1、3跨有可變荷載，第二跨沒有可變荷載由混凝土結構-中冊表6-2可知，支座B或者支座C的彎矩值為：在第1跨內(nèi)：以支座彎矩的連線為基線，作的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：（與前面計算的接近）在第2跨內(nèi)：以支座彎矩，的連線為基線，作的

10、簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：。第1、2跨內(nèi)有可變荷載，第3跨內(nèi)沒有可變荷載在第1跨內(nèi)：以支座彎矩的連線為基線，作的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：在第2跨內(nèi)：。以支座彎矩，的連線為基線，作的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處的彎矩值分別為：+第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載第2跨兩集中荷載作用點處的彎矩為：（與前面計算的接近）第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：彎矩包絡圖如圖6所示。圖6 主梁彎矩包絡圖4.承載力計算1）正截面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因跨內(nèi)設有間距小于主梁間距的次梁，翼緣計算寬度按。取較小

11、值：。主梁混凝土保護層厚度的要求以及跨內(nèi)截面有效高度的計算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度的計算方法有所不同?；炷帘Ｗo層厚度15mm、板上部縱筋直徑10mm、次梁上部縱筋直徑18mm。假定主梁上部縱筋直徑22mm，則一排鋼筋時，；兩排鋼筋時，?？v向受力鋼筋均設置為1排。由判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。B支座邊的彎矩設計值。正截面受彎承載力的計算過程見表4。主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按抵抗彎矩圖確定。表4主梁正截面受彎承載力計算截 面1B2294.02-283.88159.17-57.62=0.033=0.245=0.018=0.0430.9840.8

12、570.9910.9781482.11769.5796.7292.2422418+2223222222）斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：，因，需配箍筋：截面尺寸按照下式驗算：，截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用C10200雙肢箍筋，=303.108KNVmax，不需要配置彎起鋼筋。驗算最小配箍率：，配箍率滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來的集中力，附加箍筋布置范圍。取附加箍筋C10200雙肢，則在長度s內(nèi)可以布置附加箍筋的排數(shù)排，次梁兩側(cè)各布置3排。由混凝土結構-中冊式（11-22），滿足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需要在梁側(cè)設置縱向構造鋼筋，每側(cè)縱向構造鋼筋的截面面積不

13、小于腹板面積的0.1%，且其間距不大于200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置2C14縱向構造鋼筋，則有：，滿足要求。六、繪制施工圖樓蓋施工圖包括施工說明、結構平面布置圖、板配筋圖、次梁和主梁配筋圖。1.施工說明本設計施工說明詳見結構施工圖1。2.結構平面布置圖結構平面布置圖見圖2。3.板配筋圖板配筋采用分離式，板面鋼筋從支座邊伸出長度。板配筋圖詳見結構施工圖1。4.次梁配筋圖次梁支座截面上部鋼筋的第一批切斷點要求離支座邊，現(xiàn)取1500；切斷面積要求小于總面積的二分之一，B支座切斷1C18，切斷面積小于總面積的二分之一，B支座剩余兩根做架立筋，滿足要求。端支座上部鋼筋伸入主梁長度。下部縱向鋼筋在中間支座的錨固長

14、度。次梁配筋圖詳見結構施工圖2。5.主梁配筋圖主梁縱向鋼筋的彎起和切斷需按彎矩包絡圖確定。底部縱向鋼筋伸入支座，不配置彎起鋼筋，下部縱向鋼筋在中間支座處的錨固長度。確定B支座上部鋼筋的切斷點：截取負彎矩的抵抗彎矩圖如圖7所示。將B支座的、號鋼筋按鋼筋面積比確定各自抵抗的彎矩：號鋼筋（2C18，）抵抗彎矩為；號鋼筋（2C18，）的抵抗彎矩為；號鋼筋（2C22，）的抵抗彎矩為。鋼筋的充分利用點和不需要點的位置可按幾何關系求得，見計算書圖6。第一批擬截斷號鋼筋（2C22），因截斷點位于受拉區(qū)，離該鋼筋充分利用點的距離應大于；截斷點離該鋼筋不需要點的距離應大于和。號鋼筋截斷點離B支座中心線的距離：按第

15、一個條件時；按第二個條件時，由第一個條件控制。同理可求得號鋼筋的截斷點位置。，B支座左側(cè)遠離B制作中心線的距離，右側(cè)距離主梁配筋圖詳見結構施工圖2。圖7 抵抗彎矩圖因主梁的腹板高度大于450mm，需要在梁側(cè)設置縱向構造鋼筋，每側(cè)縱向構造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的0.1%，且其間距不大于200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置2C14縱向構造鋼筋，則有：308/(300510)=0.20%0.1%,滿足要求。參考文獻1 GB/T 50104-2010，建筑制圖標準 S.2 GB 50068-2001，建筑結構可靠度統(tǒng)一標準 S.3 GB 50009-2012，建筑結構荷載規(guī)范 S.4 GB 50010-2010，混凝土結構設計規(guī)范 S.5程文瀼，李愛群，王鐵成.混凝土結構（上冊）混凝土結構設計原理（第五版）M.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2012.6程文瀼，李愛群，顏德姮.混凝土結構（中冊）混凝土結構與砌體結構設計（第五版）M.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2012.歡迎您的光臨，Word文