整體式單向板樓蓋結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、甌江學(xué)院土木工程專業(yè) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書 (土木工程專業(yè))題 目： 整體式單向板樓蓋結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 課 程： 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 溫州大學(xué)甌江學(xué)院建筑與土木工程系設(shè)計(jì)資料1.1 結(jié)構(gòu)形式 某三層工業(yè)廠房,采用框架結(jié)構(gòu)承重體系。鋼筋混凝土柱截面尺寸為邊柱400mm ×400mm， 中柱500X500（所有柱子均為居中布置）。樓蓋為現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋梁樓蓋，其平面圖如圖所示（圖示范圍內(nèi)不考慮樓梯間）。1.2 樓面構(gòu)造做法20mm厚的水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，板底15mm厚石灰砂漿粉刷層。1.3 荷載 永久荷載：包括梁、板及構(gòu)造層

2、自重。鋼筋混凝土容重 25 kN/m3 ，水泥砂漿容重 20 kN/m3 ，石灰砂漿容重17 kN/m3。，分項(xiàng)系數(shù)為1.2 可變荷載：樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5.0kN/m2，分項(xiàng)系數(shù)1.3。1.4 材料（1）混凝土：采用 C30（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2）（2）鋼筋：所有主梁，次梁，樓板受力筋均為HRB400級(jí)鋼筋（包括主，次梁內(nèi)箍筋）1.5 結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別為一類。板的計(jì)算板可以按塑性內(nèi)力的重分布的方法計(jì)算。板的l2l1=8100mm/2700mm=3,則可按單向板計(jì)算。板的厚度取h=80mm（l1/35=2700/35=77mm<80mm）。次梁的截面高度取

3、h=600mm（l2/15=8100/15=540mm<600mm），截面寬度取b=240mm。2.1 荷載計(jì)算恒載標(biāo)準(zhǔn)值20mm厚的水泥砂漿面層 0.02*20kN/m3=0.4kN/m280mm厚鋼筋混凝土板 0.08*25kN/m3=2.0kN/m215mm厚石灰砂漿粉刷層 0.015*17kN/m3=0.255kN/m2合計(jì) gk=2.655kN/m2線恒載設(shè)計(jì)值 g=1.2*2.655kN/m=3.186kN/m線活載設(shè)計(jì)值 q=1.3*5.0kN/m=6.5kN/m即每米板寬 g+q=9.686kN/2.2 內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度 邊跨（中間跨） l0=ln=2.7m-0.24m/

4、2-0.24m/2=2.46m取1m板寬作為單元計(jì)算。連續(xù)板各截面的彎矩見表一表一 連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算截面端支座邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)（中間跨跨內(nèi)）中間支座彎矩計(jì)算系數(shù) m-1/161/14-1/111/16-1/14M=m(g+q)l02/(kNm)-3.6634.187-5.3293.663-4.1872.3 截面承載力計(jì)算b=1000mm,h=80m,h0=80mm-20mm=60mm, 1=1.0連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算見表二表二 連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算板帶部位截面端支座邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)（中間跨跨內(nèi)）中間支座M/(kNm)-3.6634.187-5.329

5、3.663-4.187S=M/(1fcbho2)0.07120.08130.10350.07120.08130.07390.08490.10950.07390.0849As=bho1fc/ fy（mm2）176.113202.432260.989176.113202.432配筋率驗(yàn)證()（As=Max(0.2,0.45ft/fy)）0.2200.2530.3260.2200.253選配鋼筋61006100610061006100實(shí)配鋼筋面積/mm2283283283283283次梁計(jì)算次梁按考慮按塑性內(nèi)力的重分布的方法計(jì)算。取主梁的梁高h(yuǎn)=800mm（l3/8=5400mm/8=675mm&l

6、t;800mm），梁寬b=240mm。3.1 荷載恒載設(shè)計(jì)值 由板傳來(lái) 3.186kN/m2*2.7m=8.602kN/m次梁自重 1.2*25 kN/m3*0.24m*（0.6m-0.08m）=3.744 kN/m梁側(cè)抹灰 1.2*17kN/m3*0.015m*（0.6m-0.08m）*2=0.318 kN/mg=12.664kN/m活載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái) q=6.5 kN/m2*2.7m=17.55 kN/m合計(jì) g+q=30.214kN/m3.2內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度邊跨（中間跨） l0=ln=8.1m-0.24m/2-0.24m/2=7.86m按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計(jì)算入

7、表三表四。表三 連續(xù)次梁各截面彎矩計(jì)算截面端支座邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中（中間跨跨中）中間支座彎矩計(jì)算系數(shù) m-1/241/14-1/111/16-1/14M=m(g+q)l02/(kNm)-77.775 133.329 -169.692 116.663 -133.329 表四 連續(xù)次梁各截面剪力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè) 彎矩計(jì)算系數(shù) v0.500.550.55M=v(g+q)ln/(kNm)118.74130.62130.623.3 截面承載力計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，則翼緣計(jì)算寬度為bf=l0/3=7860mm/3=2620mm<b+

8、s0=240mm+2460mm=2700mm梁高 h=600mm，,h0=600mm-40mm=560mm翼緣厚hf=80mm判別T形截面類型：按第一類T形截面試算?？鐑?nèi)截面=0.0130< hf/ho=80mm/560mm=0.143，故各跨截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，支座處的ho均取ho =600mm-40mm=560mm連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見表五表六。表五 連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算截面端支座邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中（中間跨跨中）中間支座M/(kNm)-77.775133.329-169.692116.663-133.329S=M/(1

9、fc bf ho2)S=M/(1fcbho2)/mm20.07230.01130.15770.00990.12390.07510.01130.17260.00990.1327As=bf ho1fc/ fyAs=bho1fc/ fy/mm2333.565547.271766.595479.196589.464配筋率驗(yàn)證()（As=Max(0.2,0.45ft/fy)）0.23160.38000.53240.33280.4094選配鋼筋312316416316316實(shí)配鋼筋面積/mm2339603804603603表六 連續(xù)次梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)

10、V/kN118.74130.62130.620.25cfcbho/N463320>V463320>V463320>V0.7ftbho/N129730>V129730<V129730>V選用箍筋282828Asv=nAsv1/mm2101101101S=fyvAsvho/(V-0.7ftbho)/mm<02206122061實(shí)配箍筋間距s/mm350250250主梁計(jì)算主梁按彈性理論計(jì)算。4.1 荷載恒載設(shè)計(jì)值由次梁傳來(lái) 12.644kN/m *8.1=102.416kN主梁自重（折算為集中荷載）1.2*25kN/m3*0.24m*（0.8m-0.08m

11、）*2.7m=13.997kN梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）1.2*17kN/m3*0.015m*（0.8m-0.08m）*2.7m*2=1.190kNG=117.603kN活載設(shè)計(jì)值由次梁傳來(lái) Q=17.55kN/m *8.1m=142.155kN合計(jì) G+Q=259.96kN4.2 內(nèi)力計(jì)算邊跨計(jì)算跨度 ln=5.4m-0.2m-0.5m/2=4.95m l0=1.025ln+b/2=1.025*4.95m+0.5m/2=5.32m <ln+a/2+b/2=4.95m+0.4m/2+0.5m/2=5.4m中間跨 計(jì)算跨度 ln=5.4-0.5m/2-0.5m/2=4.9ml0=lc=5.

12、4m l0=1.05ln=1.05*4.9m=5.15m<lc=5.4m跨度差（5.32-5.15）/5.15=3.3%<10%,則可按等跨梁計(jì)算。取l0=5.32m在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算，則M=KGl0+KQl0V=KG+KQ式中系數(shù)K由附錄7查得，具體計(jì)算結(jié)果以及最不利組合如下表七。表七 主梁彎矩計(jì)算序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)K/M1K/MB(MC)K/M20.175242.02-0.150(-0.150)-207.45(-207.45)0.100138.300.213294.58

13、-0.075（-0.075）-103.72（-103.72）0.175242.02-0.175（-0.050）-242.02（-67.01）最不利組合荷載536.60-449.47（-311.17）380.50表八 主梁剪力計(jì)算序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座中間支座K/VA（VD）K/VB左（VB右）K/VC左（VC右）-0.350（-0.350）-90.99（-90.99）-0.650（0.500）-168.97（129.98）-0.500（0.650）-129.98（168.97）-0.425（-0.425）-110.48（-110.48）-0.500（0.075）-1229.98（19.50）-0.

14、675（0.625）-175.47（162.48）最不利組合荷載195.13（-195.13）-327.48（251.92）-251.92（182.63） 4.3 截面承載力計(jì)算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為邊跨 bf=l0/3=5320mm/3=1774mm<b+s0=240mm+7650mm=7890mm中間跨 bf=l0/3=5320mm/3=1774mm<b+s0=240mm+7600mm=7900mm取，bf= 1800mm，按雙排布筋，則有ho=800mm-60mm=740mm判別T形截面類型 ：按第一類T形截面試算?？鐑?nèi)截面=0.0618< hf/

15、 ho=80/740=0.1081表九 主梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)M/(kNm)536.60449.47380.50Vob/2/(kNm)39.30xx(M- Vob/2) /(kNm)410.17S=M/(1fc bf ho2)S=M/(1fcbho2)/mm20.03860.17460.02740.03930.19330.0278As=bf ho1fc/ fyAs=bho1fc/ fy/mm22050.83921704.38721448.4192配筋率驗(yàn)證()（As=Max(0.2,0.45ft/fy)）1.06810.88770.7544選配鋼筋720718816實(shí)配鋼筋面積/mm2219917811608表十 主梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外離端第二支座內(nèi)側(cè)V/kN195.13327.48251.960.25cfcbho/N634920>V634920>V6349