鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計報告

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計專 業(yè)：土木工程年 級：2012級班次2班姓 名：吳浩指導(dǎo)教師：鮑安紅完成時間： 2015.1.8成 績：西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書某多層廠房樓蓋設(shè)計1、建筑方案某四層廠房為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑平面尺寸為L1 XL2 = 24 X19.8m,該廠房平面柱網(wǎng)尺寸見下圖，其二層和三層使用相同，設(shè)計一、二層樓蓋。11 tl111 111L100(09H1111 «Q1Q11I00(09A11! !11I00(09Qfi11 1/ 6000,6000JI6000廠rL 60009圖1平面柱網(wǎng)圖2、設(shè)計資料2(1) 樓面活荷載：9KN/m。(2)

2、 樓面做法：20mm水泥砂漿面層，密度p= 20 KN/m3。樓板自重：p= 25 KN/m3。(3) 樓板底面采用15mn厚混合砂漿抹灰，密度p= 17KN/m。(4) 混凝土 C30,梁內(nèi)縱筋用H級鋼筋，梁內(nèi)其他鋼筋和板內(nèi)鋼筋采用I級鋼筋3、梁格布置(1) 按照單向板肋形樓蓋進(jìn)行樓蓋設(shè)計：主梁支承在柱上梁格布置必須考慮以下四個原則： 承重需要；剛度需要(舒適度)；支點(diǎn)避開洞口；經(jīng)濟(jì)跨度。(2) 主梁方向確定：次梁經(jīng)濟(jì)跨度4 6米1 11L I1二Og9O O99Ogg/ 6000* 6000,6000/ 6000/K/圖2主梁布置圖(3) 次梁布置：單向板經(jīng)濟(jì)跨度 1.5 3米. _Jo

3、o991 I1r. o o991'、” oO99I：/ 6000z 60007z 00007,0000LLL.JL|o o99I-TJo o99Oo9 gz 6000/ 6000,6000?z 6000/1二圖4梁格布置圖圖3次梁布置圖(3)板、次梁、主梁截面尺寸初步確定(表 14-1 )梁.板載面的常囲尺寸構(gòu)件種類高跨比WA備注單跨簡支梁1/18*1/12 1/14-1/B 1/14-1/8梁的寬高比<b/h)般為121/23 以別mm為舷單向板1/30罰融=屋面板必60mm 民用律筑樓扳h 5=60mm 工業(yè)建筑樓板h S：70mm 行車道下的樓板 80mm雙向板四辺簡支 四

4、邊辻續(xù)5=1/40高跨比MJ中戚取短向跨度 板Jf宜為BOmniQ W160mni密助板5=1/20M1/2S面板h K)mm fibra5=250mm懸昏板5=1/12板的懸臂檜度WSOOmmM 3=60mm 板的懸普叢度:>12gmm叢 孑 100 mm無廊 有柱帽3M/305=1/35150mm板：按照新規(guī)范要求（上表），板跨2200mm板厚h應(yīng)72mm取h=100（10mm（咅數(shù)）次梁：按照上表，次梁跨度 6000mm次梁高度應(yīng)在350500之間，取 次梁高度hc=400mm按照高度的1/21/3取截面寬度，取高度的1/2為次 梁寬度bc=200mn（次梁高和寬均為50mn咅數(shù)）

5、主梁：按照上表，主梁跨度 6600mm主梁高度應(yīng)在400550之間，取 主梁高度hz=500mm主梁高度應(yīng)大于或等于次梁高度，一般大于次梁高度）， 按照高度的1/21/3取截面寬度，主梁寬度bz=250mm次梁高和寬均為50mm 倍數(shù)）4、單向板的計算和配筋（1）單向板的計算簡圖：單向板取單位板寬為計算單元，按連續(xù)板計算內(nèi)力。板的計算跨度取值按：凈跨I n+支座計算長度；其中當(dāng)支撐在梁上，支座計算長度 =0;當(dāng)支 撐在墻上，支座計算長度=墻厚/2 ;邊跨計算跨度w 1.1 I n,中間跨計算跨 度w 1.05I n。當(dāng)連續(xù)板在五跨以內(nèi)時，按實(shí)際跨數(shù)計算內(nèi)力；當(dāng)連續(xù)板超 過五跨時，可以簡化為5跨

6、計算，即所有中間跨的內(nèi)力取與第 3跨一樣。 即圖中的計算簡圖，將中間四跨去掉。板計算簡圖圖5樓板選取單元圖(2)荷載計算 板厚確定：確定的板厚即要滿足高跨比的最小要求，還要滿足板厚的最小要求表 14-1。 恒載g計算：樓面做法：1.2 >20 >0.02=0.4 KN/m樓板自重：1.2 >25 >. 1=3kN/m板底抹灰：1.2 >7>0.015= 0.306kN/m合計：g=0.4+3+0.306=3.706kN/m 活載 q 計算：q=1.3 >9=11.7 KN/m(4) 塑性內(nèi)力重分布計算彎矩考慮塑性內(nèi)力重分布，板的彎矩按下式計算:2M -

7、 ： (g q)lo其中系數(shù)取值按圖14-23。(教材圖14-23 P357 )圖7 (教材圖14-23)板的彎矩系數(shù):A12BC莎 SS wDEF由圖中可以看出兩邊跨跨中彎矩值為負(fù)最大， B點(diǎn)處為正最大，因此選擇邊跨跨中截面為負(fù)彎矩控制截面。B點(diǎn)處為正彎矩控制截面。邊跨 l=2200mm+200/2=2300mmM1: M =a (g+q)l2 = 1/11(3.706 + 11.7)2.3 >2.3=7.406kN m2M2 M=1/14X 0.706+11.7 )X2.3 >2.3=5.819kN m截面邊跨跨內(nèi)離端第一支座離端第二跨跨內(nèi)及第二支座中間中間跨跨內(nèi)支座彎矩計算系

8、數(shù)«m111111141616M =%(g +q)lf/(KN -m7.406-5.8195.09-5.09)(5)板的設(shè)計 板的混凝土:混凝土的強(qiáng)度等級取C30保護(hù)層厚度取c=20mm縱向鋼筋直徑取10mn,所以有效高度h0=75mm 鋼筋設(shè)計：取1米寬的板進(jìn)行配筋設(shè)計，由于板較薄，所以按照單筋矩形截面進(jìn)行配筋計算。按照邊跨跨中彎矩計算：21.單筋矩形截面配筋計算：即 M=7.046kN/ m混凝土等級為C30,縱向鋼筋為一級鋼筋，查表fc=14.3N/ m ,fy=270kN/ m 為,混凝土等級小于C50,二=1.0。Mr = 物）伽=認(rèn)連續(xù)板各截面配筋計算截面位置邊跨跨內(nèi)離端

9、第一支座離端第二跨跨內(nèi)及 中間跨跨內(nèi)第三支座及中 間支座M / KN -m7.406-5.825.09-5.09M0.0920.0720.0630.063s2匕0.0970.0740.0650.065As=6h°fc/fy/3852932582582 mm88685 © 858選配鋼筋1201602002002實(shí)配鋼筋面積/ m m4003002502505、次梁的計算和配筋(1)次梁的計算簡圖：次梁的計算簡圖同板，但次梁的恒載包括梁及其支撐板的自重，次梁的活載為樓板傳遞來的使用荷載。次梁的計算跨度見圖14-31(2) 荷載計算 次梁確定：確定梁截面的寬和高：b=200mm

10、 h=400mm 恒載gc計算：樓板傳遞下自重：gx板跨=3.706 >2.2=8.1532kN/m次梁自重：1.2 X5X梁截面積=1.2 X25X0.2 >0.4=2.4kN/m梁底抹灰：1.2 X7>0.015 >梁寬=0.0612kN/m合計：g=10.6144kN/m 活載 qc計算：qc二 q > 板跨KN/m=11.7kN/ni>2.2=25.74kN/m(4)次梁的塑性內(nèi)力重分布計算考慮塑性內(nèi)力重分布，次梁的彎矩和剪力按下式計算：2Mgc q)。V 二:(gc qc)ln式中和1可按圖10查值(教材圖14-24P357)a - - -H f(

11、1.!b：GIJ"-7XIJ上I圖10 （教材圖14-24 ）次梁的彎矩及剪力系數(shù)式中l(wèi)o （計算跨度）按照In （凈跨）取。連續(xù)次梁彎矩計算表截面邊跨跨內(nèi)離端第一支座離端第二跨跨內(nèi) 及中間跨跨內(nèi)中間支座1111彎矩計算系數(shù)m11-1176162M =%9+“0/(心.m)118.98-118.9881.80-81.80連續(xù)次梁剪力計算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外 側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)彎矩計算系數(shù)入0.40.60.50.5V =%(g Fn/KN87.25130.88109.06109.06（5）次梁的配筋設(shè)計梁的混凝土強(qiáng)度等級為C30,保護(hù)層厚度as=35mm 次梁

12、抗彎計算（縱筋確定）：邊跨跨中：MOE =s a fcbho=118.98 1062 = 0.3201 14.3 200 4602叮-,1-2飛=0.402八廠0.55滿足條件_ 即cbhoh 0.40仆 14.3沢 200匯 365匯 1As =270二 1552.96mm2選用5 20 ,則實(shí)際配筋面積As = 1570mm2，上部按構(gòu)造配筋。200 365 100% 浪15%min °.45h0需鬻 100%=0.23%足條件。中間跨中:81 106ai fcbh21 14.3 200 3652二 0.212=1 -1 - 2 廠 0.242Asfcbh0：r0.212 14.

13、3 200 365 1270=773mm2選用3 18，則實(shí)際配筋面積763.4mm2，上部按構(gòu)造配筋。?二 763.4100% =1.04%fnh 0.45 皿 500 100% 723%h0300 250200 365足條件。第一跨支座:Cts118.98 1061 14.3 200 46020.320M - .A-2 = 0.402 "廠 0.55 滿足條件2 d 0401 14.3 200 365 1二 1552.96mm2270選用5 20，則實(shí)際配筋面積As = 1570mm2，下部按構(gòu)造配筋足條件。1570100% =2.15%200 365>Pi h才 1 mi

14、nho-0.45 143 500 100% = 0.23%300 250中間支座:81 1061 14.3 200 3652二 0.212=1 -1 - 2 s = 0.242As =773mm2fcbh0：0.212 14.3 200 365 1270選用3 18，則實(shí)際配筋面積As = 763.4mm2，上部按構(gòu)造配筋h1.43 500min 0.45100% = 0.23%p =.漢 100%= 1.04%h0300 250滿200 365'足條件。 次梁抗剪計算（箍筋確定）不考慮彎起鋼筋邊跨支座內(nèi)側(cè)：0.25 cfcbh。=0.25 1 14.3 200 365 = 260.9

15、8KN V = 87.25KN0.7ftbh°=0.7 1.43 200 365 = 73.073KN v V = 90.2KN2所以 Asv1 = 50.3mm2采用雙肢箍，n=2, 8鋼筋，饑廠50.3mm，代廠nA. = 2 5°.3 Wgmm2實(shí)際配筋間距S=200mm 第二支座外側(cè):0.25 Jcbho =0.25 1 14.3 250 465 = 415.6KN V=135.3KN 0.7ftbh0 = 0.7 1.43 250 465 =116.4KN : V = 135.3KN2 采用雙肢箍，n=2,、8鋼筋，Asv 50.3mm ,2Av = nAsv1

16、=2 50.3= 100.6mm0sJQMvJ 835mmV -O.7ftbh0實(shí)際配筋間距S=200mm第二跨支座內(nèi)側(cè):0.25'cfcbh0 =0.25 1 14.3 250 465 = 415.6KN V = 112.7KN 0.7ftbh0 = 0.7 1.43 250 465 = 116.4KN V = 112.7KN按構(gòu)造配筋，采用雙肢箍，n=2，8鋼筋，Asv 50.3mm，2饑二叭“ =2 50.100.6mm，實(shí)際配筋間距S=200mm中間支座：0.25 cfcbh0 =0.25 1 14.3 250 465 = 415.6KN V = 112.7KN 0.7ftbh

17、0 = 0.7 1.43 250 465 = 116.4KN V = 112.7KN2按構(gòu)造配筋，采用雙肢箍，n=2， 8鋼筋，Asv 50.3mm，2人廠叭“ =2 50.3 =100.6mm，實(shí)際配筋間距S=200mm6、主梁的設(shè)計和配筋（1）計算簡圖主梁的計算簡圖同次梁，但主梁的均布荷載為梁的自重，主梁的集中荷載為次梁傳遞來的荷載。主梁計算跨度見圖14-33（由于支撐在柱上，柱尺寸未知，按照6600mm 計）(2) 荷載計算梁截面的寬和高為150>450mm主梁高度三次梁高度 主梁均布荷載gz計算：主梁自重：1.2 x 25X 0.3 x 0.6=5.4 KN/m梁底抹灰：1.2

18、x 17X 0.015 X 0.3=0.092 KN/m合計：gz=5.992 KN/m 主梁集中荷載 P 計算：P=(13.476 +25.74 c) x 6=235.3KN(3) 內(nèi)力計算主梁的只彈性理論計算內(nèi)力(包括彎矩和剪力)，不考慮荷載最不利 情況。均布荷載作用下彎矩和剪力計算圖11均布荷載作用下主梁計算見圖按照圖計算均布荷載作用下跨中和支座的彎矩和剪力集中荷載作用下彎矩和剪力計算圖12集中荷載作用下主梁計算簡圖按照圖計算集中荷載作用下跨中和支座的彎矩和剪力座跨中彎矩和剪力計算把均布荷載作用下彎矩和剪力與集中荷載作用下的彎矩和剪力疊加?？缰信c支座的剪力、彎矩1跨中23 （跨中）4跨中

19、5彎矩011.03-13.793.45-13.7911.030剪力9.19025.28025.280-9.19支座與跨中的彎矩、剪力1跨中2跨中4跨中5彎矩0275-323.5670.1-452.98428.710剪力164.47-53.93469.16-21.57606.67148.30-288.5均布荷載作用下彎矩和剪力與集中荷載作用下的彎矩和剪力疊加1跨中2跨中4跨中5疊加彎矩0286.03-337.3373.55-466.77439.740疊加剪力173.66-63.93495.44-21.57631.95148.3-297.69（4）配筋設(shè)計縱筋設(shè)計：只取最大跨中彎矩和最大支座彎矩進(jìn)

20、行計算。截面按照雙筋矩形截面設(shè)計。(1)跨中配筋為：基本參數(shù)如下：ho=435mm b=250mm f c=14.3fy=3601) 計算截面有效高度ho=h-as=500-65=435mm2) 計算相對界限受壓區(qū)高度E b=B 1心+fy/(Es* £ cu)=0.80心+360/(2.0*105*0.0033)=0.5183) 確定計算系數(shù)a S= y O*M/( a1*fc*b*ho*ho)=1.0*439.74*106心.0*14.3*250*435*435)=0.344) 計算相對受壓區(qū)高度E =1-sqrt(1-2 a s)=1-sqrt(1-2*0.34)=0.436&

21、lt; E b=0.518 滿足要求。由于E <=E b,因此按構(gòu)造配筋A(yù)'s= p 'min*b*h=0.200 % *250*435=217.5mm25) 計算縱向受拉筋面積As=a 1*fc*b*ho* E /fy=1.0*14.3*250*435*0.436/360=1883mm26) 驗(yàn)算受拉鋼筋最大、最小配筋率p =As/(b*h)=1883/(250*435)=1.73%p max二E b* a 1*Fc/Fy*ho/h=0.518*1*14.3/360.0*435/500=1.79%p =1.73 %> p mi n=0.200 % ,滿足最小配筋率

22、要求。p =1.73%< p max=1.79% ,滿足最大配筋率要求。(2)支座處彎矩:基本參數(shù)如下：ho=435mm b=250mm f c=14.3fy=3601) 計算截面有效高度ho=h-as=500-65=435mm2) 計算相對界限受壓區(qū)高度E b=B 1心+fy/(Es*£ cu)=0.80心+360/(2.0*105*0.0033)=0.5183) 確定計算系數(shù)a S= y O*M/( a1*fc*b*ho*ho)=1.0*466.77*106心.0*14.3*250*435*435)=0.164) 計算相對受壓區(qū)高度E =1-sqrt(1-2 a s)=1-sqrt(1-2*0.16)=0.175< E b=0.518 滿足要求。由于E <=E b,因此按構(gòu)造配筋A(yù)'s= p 'min*b*h=