工程結(jié)構(gòu)課程設計資料

1、1.設計資料某工業(yè)倉庫樓蓋,平面尺寸如圖1所示.其中縱向尺寸為5XA,橫向尺寸為2X B (A=6600mpB=6900mm外圍墻體為磚墻,采用 MU1驍結(jié)普通磚、M5混合砂漿砌筑,其中縱墻厚度為 370mm橫墻厚度為240mm軸線通過各墻體界面中央線.樓梯間設在該平面之外.0%Ea/ -1Aa/ rL R 11 Ax廣777圖1樓蓋平面軸線尺寸本設計中內(nèi)柱為鋼筋混凝土柱,截面尺寸為400mr 400mm樓面采用水磨石面層,白重標準值0.65kN/m2；頂棚為混合砂漿抹灰 20mm厚,白重標準值17 kN/m3；鋼筋混凝土白重標準值25 kN/m3.混凝土強度等級：C25 ( L =11.9N

2、 / mm2, ft =1.27N /mm2, ftk = 1.78N / mm2)樓面活荷載標準值qk=5.5 kN/ m3.2.設U算書2.1樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置根據(jù)給出的平面尺寸,確定主梁沿倉庫橫向布置,故主梁跨度I主梁=6900mm次梁跨度1次梁=6600mm主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,板跨度I板=2300mm樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖 22.2樓板設計(按塑性理論方法)2.2.1確定板厚及次梁截面 板厚hh _ l/30 = 2300/30 = 76.7mm,單向現(xiàn)澆工業(yè)建筑樓板最小厚度 70mm取 h=80mm 次梁截面bx h次梁截面高h按(1/20 - 1/12 )初估,選h=450mm

3、截面寬b= (1/21/3) h,選 b=200mm2.2.2板荷載計算 恒荷載：g=1.2 X (0.65+0.08 X 25+0.02 X 17) =3.59 kN/ m2. 活荷載：q=1.3 x 5.0=6.5 kN/ m2.g+q=10.09 kN/ m2 ； q/g=1.8c32.2.3計算簡圖取板寬b=1000mr為計算單元,由板和次梁尺寸可得板的計算簡圖, 如圖3 所示.其中中間跨的計算跨度l0 = ln =2.3-0.2=2.1m ;邊跨的計算跨度 l° = ln+h/2 = ( 2.3-0.1-0.185 ) +0.08/2=2.06m.邊跨與中間跨跨度差(2.1

4、-2.06 ) /2.06=1.9%<10%,故可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力.次梁1Q0(a)g+q=10.09kN/m2/7777777T7/7777777T7/7T7777777j77777Zw7777777720602100210021002100(b)圖3板的計算簡圖2.2.4彎矩及配筋計算板的保護層取15mm那么板的截面有效高度h.= h - 20 = 60mm ,考慮- 軸線間的彎矩折減.樓板配筋采用HPB300(fy = 270N/mm2; % =0.576) 列表1計算如下表1板的配筋設計截面邊跨跨中離端第一支座離端第二跨中中間跨中中間支座彎矩系數(shù)a1/11-1/111/16(

5、1/16 X 0.8)-1/14(-1/14 X 0.8)-.2M =a(g +q)l°(kN m)1/11乂10.09乂.22.06= 3.89-1/11W0.09X22.12 = -4.051/16乂10.09乂2.12 =2.78(2.22)-1/110.092.12 = 3.18( 2.54)匚=1-1-V0.5fcbh°0.095-0.0900.067 (0.053)-0.072 (-0.058 )a jfcbhb . 2、 As =-(mm )fy252238178 (141)191 (154)選用鋼筋4 81904 81904 6140 (4)6160)4 6

6、140 (4)6160)實際鋼筋面積265265202 (177)202 (177)注：括號內(nèi)數(shù)字用于-(5軸間由上表可知邕均小于4.樓板的受力鋼筋最小配筋面積：As,min=Pminbh =maxb.2%,45ft/fy%)= 0.21% xi000X80=168mm2,實配受力鋼筋面積均大于168mm2,滿足要求.2.2.5樓板配筋圖繪制為方便設計與施工,采用別離式配筋.板的配筋圖中除了按計算配置 受力鋼筋外,還應設置構(gòu)造鋼筋： 分布鋼筋：根據(jù)GB50010-201O標準規(guī)定,配筋面積As - max(265 15%,1000 80 0.15%) = 120 mm2且至少為§ 6

7、250應選用§ 6220 As = 129mm2?120mm2 ,滿足 要求. 板面沿板邊構(gòu)造鋼筋：根據(jù) GB50010-201醐范規(guī)定,至少為4 8200且配筋面積As W65/3?89mm2 ,應選用§ 8200A =251m宿.鋼筋從墻邊伸入板內(nèi)長度至少為2060/7=295mm取300mm鋼筋從梁邊伸入板內(nèi)的長度至少為2060/4=515mm取550mm 板面板角構(gòu)造鋼筋,選用4 8200雙向配置在樓蓋四角.鋼筋從 墻邊伸入板內(nèi)的長度為550mm根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪制樓板配筋圖,樓板配筋圖詳見結(jié)構(gòu)施工圖圖1.2.3次梁設計(按塑性理論方法)2.3.1確定計算簡圖荷載板傳來

8、的恒荷載：3.59 x 2.3=8.26kN/m次梁日重:25X0.2 X (0.45-0.08 ) =1.85 kN/m梁側(cè)抹灰：17X 0.015 X (0.45-0.08 ) X 2=0.19 kN/m次梁恒荷載:g = 8.26 1.2 (1.85 0.19) = 10.71kN/m次梁活荷載：q=1.3 5.0 2.3 = 14.95kN/mg q = 25.66kN/mq/g =1.40 3主梁截面尺寸選擇主梁截面高度 h 為(1/14 1/8) 1.= 493 863mm,選h = 700 mm ；由 b = (1/2 1/3)h,選 b=300mm 那么主梁截面尺寸 bx h=

9、300mrH700mm 計算簡圖根據(jù)平面布置及主梁截面尺寸,可得出次梁計算簡圖圖4.中間跨的計算跨度1° = L = 6.30m ；邊跨的計算跨度10 = l n 十 a/ 2 = 6.33 十 0.24/ 2 = 6.45m < 1.0251 n = 6.49m.邊跨和中、.,6.45 - 6.30間跨計算跨度相差 一苗一= 2.4%,可按等跨連續(xù)梁計算. 6.30(a)g+q=25 66kN/mM506300630063006300(b)次梁的計算簡圖2.3.2次梁內(nèi)力及配筋計算正截面承載力計算次梁跨中截面按T型截面計算,翼緣計算寬度按GB50010-2021標準中表b；&

10、#163; 1./3 = 6300/3 = 2100mm5.2.4 規(guī)定b；苴 b + & = 200 + 2100 = 2300mm取 h.=450 35= 415mmhf/h.=80/415= 0.193?0.1 , 一 '故取 bf = 2100mm '一 .,hf80且 fcbfhf (h° -)= 11.9尺2100尺80尺(415-)= 749.7kN m?M,故屬于 22'I類T形截面.次梁受力縱筋采用HRB40(a ( fy=360N/mm2; J = 0.517 ),列表2計算aw邊跨跨中離端第一支座離端第二跨中中間跨中中間支座彎矩系

11、數(shù)a1/11-1/111/16-1/14M ="(g+q)1； (kN m)1/11 x 25.66 x_ 26.45 =97.051/11X25.66 X1/16 x 25.66 x26.3 =63.661/14X25.66 x _ _ 26.3 =72.75截面類別及截面尺寸一類T形 bx h=210(X 450矩形bx h=20« 450一類T形bX h=2100<450矩形bx h=20« 450己d L M-_1 _盤1 _2V0.5fcbh°0.0230.2740.0150.197八-fcbhb z 2、A(mm )fy66375243

12、3541選用鋼筋2Jl_ 18+1 加 1624 20+偵 161Jl 16+0143Jl 16實際鋼筋面積710829509603表2次梁正截面受彎承載力計算由上表可知,均小于支座£小于0.35.樓板的受力鋼筋最小配筋面積：Am = Pminbh = maxb.2%,45ft/fy% = 0.2%x200x450 = 180mm2 , 實配受力鋼筋面積均大于180mm2 ,滿足要求.斜截面受剪承載力計算a.剪力設計列表3計算表3剪力設計值計算表aw端支座右側(cè)離端第一支座 左側(cè)離端第一支座右側(cè)中間支座左側(cè)、右側(cè)剪力系數(shù)«v0.450.60.550.55V =c(V (g +

13、q)ln (kN)0.45 x 25.66 x6.33=73.100.6 尺 25.66 k6.33 = 97.460.55 x 25.66 乂6.3=88.920.55 x 25.66 x6.3 = 88.92b.截面尺寸校核hw/b = 450/200 40.25fcbh0 = 0.25 11.9 200 415 = 246.9kN V故截面尺寸滿足要求.c.箍筋設計列表4計算aw端支座右側(cè)離端第一支座 左側(cè)離端第一支座 右側(cè)中間支座左側(cè)、右側(cè)V(kN)73.1097.4688.9288.920.7ftbh°(N)73738737387373873738ftbh°(N)

14、105410105410105410105410箍筋肢數(shù)、直徑24 624 624 624 6=0.24 ftb/ fyv sV <0.7ftbh°0.290.290.29s(mm)180180180180表4箍筋計算表選用HPB30傲筋注：s最大為200mm2.3.3次梁配筋繪制根據(jù)2.3.2的計算結(jié)果畫出次梁配筋圖,架立鋼筋選用2& 12鋼筋,鋼筋等級同縱向受力筋,中間支座負鋼筋分別在1./3處及l(fā)o/5+2Od處截斷,次梁配筋圖詳見結(jié)構(gòu)施工圖圖2.2.4主梁設計按彈性理論方法2.4.1確定計算簡圖荷載次梁傳來的恒荷載：10.71 x 6.6=70.69kN主梁白重

15、:25X 2.3 X 0.3 X (0.7-0.08 ) =10.70kN側(cè)梁抹灰:17X 2.3 X 0.015 X (0.7-0.08 ) x 2=0.73kN主梁恒荷載:G = 70.69 1.2 (10.70 0.73) = 84.41kN主梁活荷載：Q =14.95 6.6 = 98.67kNG Q =183.08kN計算簡圖主梁端部支撐在磚墻上的兩跨梁,支撐長度為370mm中間支撐在400mmX 400mm勺混凝土柱上,其邊跨的計算跨度為b al0 = k 一 一 = 6.90m2 2 b I0 = 1.025ln 6.88mm2兩者較小值, = 6.88m假定主梁線剛度與鋼筋混凝

16、土柱線剛度比大于5,主梁可視為較支柱頂上的連續(xù)梁,計算簡圖如圖5(a)G = 84.41kN(b)圖5主梁的計算簡圖2.4.2內(nèi)力計算和內(nèi)力包絡圖在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進行,跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算彎矩：M = KGl KQl彎矩：V = KG KQ具體計算結(jié)果以及最不利內(nèi)力組合見表5表5主梁正截面受彎、斜截面受剪計算表項次荷載圖跨中最大彎矩支座彎矩剪力MM2MBVaVBl ( VBr)VC0.2220.222-0.3330.667-1.333(1.333)-0.667JiA- 一必 w 3128.93128.93-193.3956.31

17、-112.52(112.52)-56.310.278-0.056-0.1670.833-1.167(0.167)0.167-115.15(16.48)aA i bA i ch188.73-38.02-113.3782.2016.48QQ0.2220.222-0.3330.667-1.333(1.333) -131.53(131.53)-0.667|aA i tA 2 cZb150.71150.71-226.0665.82-65.82II不利“力且合®+(D317.6690.91-306.76138.51-227.67 (129.00)-39.83+279.64279.94419.15

18、122.13-244.05 (244.05)-122.13由表5繪出彎矩包絡圖和剪力包絡圖,如圖 6317663LM6(a)彎矩包絡圖+心13-4.40 -44.白 L -60.68-L2.OO一雄7茁7-2+4,05-a-14,05-227.67-ie9.ro-3胡T4& -4+.4(1*122.13+ 136.51(a)剪力包絡圖圖6彎矩包絡圖和剪力包絡圖2.4.3截面配筋計算邊跨截面在正彎矩作用下,為 T形截面,其翼緣寬度按 GB50010-2021標準b - L/3 = 6880/3= 2294mm中表 5.2.4 規(guī)定：b'f 壬 b + 金=300 + 6300 =

19、 6600mm . _ '取 h0 = 700-35= 665mmhf/加=80/665= 0.120.1,故取 bf = 2294mm且,故屬于一類T形截面.跨中鋼筋按一排考慮, 國=h - as = 700 - 35 = 665mm.支座截面在負彎矩作用下,為矩形截面,按兩排鋼筋考慮,取h0 = h - as = 700 - 70 = 630mm主梁中間支座為整澆支座,寬度400mm那么支座邊Mc = M-"b,2V0 =G +Q =183.08kN.主梁受力縱筋采用 HRB4005( fy =360N/mm2;匕=0.517 ),箍筋采用HPB300級(fy=270N/mm2)配筋計算結(jié)果如表6、表7:表6主梁正截面受彎計算aw邊跨跨中中間支座M (kN m)317.66-391.69截面類別及截面尺寸一類T形bx h0=2294< 665矩形bx h=300< 630J0.5fcbh°0.0270.331f cbh) /2、As =(mm )fy13622068選用鋼筋2A 22+2J_ 204J). 22+2A 20實際鋼筋面積13882148注：.中間支座彎矩已修正為Mc2 As,min =