建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課設(shè)

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì):炳琳學(xué)號(hào)： 20120323老師：林擁軍專業(yè)：土木工程年級(jí)：2012級(jí)10班鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)實(shí)例學(xué)號(hào)20120323，故題號(hào)為25。其已知條件為：某多層工廠建筑，平面尺寸為21 X 27m采用磚混結(jié)構(gòu)，框架承重體系。樓蓋要求采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋。外墻厚370mm柱為鋼筋混凝土柱，截面尺寸為 400mnX 400mm可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Q k = 4.5kN/m , q =1.3。材料選用：C30混凝土；梁縱向受力鋼筋采用HRB400級(jí)熱軋鋼筋，其余鋼筋采用HPB300級(jí)熱軋鋼筋。4. 1結(jié)構(gòu)平面布置2242查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī) 得：f c=14.3

2、 N/mm , f t=1.43 N/mm , E c=3X 10 N/mm查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī) 得：HPB300級(jí)鋼筋：f y= f y =270Zmnf, E s=2.1 X 105 N/mm2252HRB400級(jí)鋼筋：f y=360 N/mm, E s=2.0 X 10 N/mm按照考慮塑性力重分布的方法設(shè)計(jì)板和次梁，按照彈性理論的方法設(shè)計(jì)主梁。結(jié)構(gòu)平面布置如圖 2.11所示，主梁為橫向布置，跨度為5400mm間距為7000mm次梁為縱向布置，跨度為7000mm間距為1800mm區(qū)格長(zhǎng)邊與短邊之比7000 3.88大于3,按單向板肋形樓1800蓋進(jìn)行設(shè)計(jì)。（以L1方向?yàn)榭v向）5W網(wǎng) i m

3、 I isoo啟.甜加L JffMfle圖2.11樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖5詢QWD -驅(qū)L均隠Z7CP.T5iCC創(chuàng)9 L彊呃L伽截面尺寸（1）板：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，hl/40=1800/40=45mm又規(guī)規(guī)定的最小板厚，工業(yè)建筑樓板：80mm （書127頁）故取板厚為80mm(2) 次梁：截面高 h= (1/18 1/12) 1= (1/18 1/12) X 7000=388.89583.33mm 取 h=500mm 截面(1 31 2) 500166.7 250.0mm寬度按（h/3“2 ）初估，&（131.2）h取 b=200mm(3) 主梁：截面高 h= (1/14 1/8) l= (1/14

4、 1/8) X 5400=385.7675mm 取 h=650 mm 截面寬度按（h/3h/2 ）初估,b (1312)h(13 1 2) 650216.7 325mm取 b=300mm4. 2板的設(shè)計(jì)（按考慮塑性力重分布計(jì)算）1.荷載計(jì)算單佟nn圖2.12 板的剖面圖板的幾何尺寸如圖 2.12所示。板自重：0.08 25 2.0kN/m2水磨石樓面面層：規(guī)范 0.65kN/m2板底粉刷：題中 0.25kN/m2恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：gk 2.0 0.65 0.25 2.90kN/m2恒荷載設(shè)計(jì)值：g 1.2gk 1.2 2.90 3.48kN/m2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk 4.5kN/m2活荷載設(shè)計(jì)值：2

5、q 1.3qk1.3 4.5 5.85kN/m設(shè)計(jì)總何載：2g q 3.48 5.85 9.33kN/m2. 計(jì)算簡(jiǎn)圖(1)次梁截面尺寸為 b h200mm 500mm，故各跨的計(jì)算跨度為邊跨：101 =ln+ h/2=(1.8 - 0.37/2 - 0.20/2)+0.08/2=1.555m中跨：1。2 = l n=1.8-0.20=1.6m邊跨與中間跨相差:1.6 1.5551.6100%2.81% 10%故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，且近似取計(jì)算跨度。取1m寬板帶作為計(jì)算單元， 以代表該區(qū)間全g+q=9.33kN/m板帶的受力情況。故 1m寬板帶上沿跨度的總均布荷載設(shè)計(jì)值為A 7 A 2 A y

6、 A A8CcBA5?,1S001556圖2.13板的計(jì)算簡(jiǎn)圖3. 彎矩設(shè)計(jì)值M,(g q)l；丄 9.33 1.555211 112.05kN mMb丄(g q)if 9.33 1.6211 112.17kN m支座處彎矩按相鄰兩跨較大跨長(zhǎng)計(jì)算max 1.955,2.00m2右(g q)l0丄 9.33 1.62 1.49kN m161 2 1 2MC (g q)l09.33 21.71kN m14141 212M3 (g q)l；9.33 221.49kN m3 16( M)0 164. 配筋計(jì)算取h0= 80-20= 60mm C30混凝土的強(qiáng)度2 2f c=14.3 N/mm ;HPB

7、300 級(jí)鋼筋 f y=2702mm板的配筋計(jì)算如表 2.11所示。表2.11板的配筋計(jì)算計(jì)算截面1B2C3平面圖中的位置 內(nèi)1 A設(shè)計(jì)彎矩/ N m205021711493-17061493Mas2fcbh。0.0400.0420.0290.0330.0291 G 2as0.0410.0430.0290.0340.029Afcbhofi y129.23136.9993.52107.1293.52選配鋼筋61706170517051705170實(shí)配鋼筋面積（mm）166166115115115zs圖2.14 單向板配筋圖4. 3次梁的設(shè)計(jì)（考慮塑性力重分布計(jì)算）次梁的幾何尺寸與支承情況如圖2.

8、15圖2.15次梁的幾何尺寸與支承情況板傳來的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 次梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：次梁梁側(cè)抹灰標(biāo)準(zhǔn)值：1.荷載計(jì)算2.90 1.85.22kN/m25 0.2 (0.5 0.08)2.1kN/m按 12mm計(jì)17 0.012 () 20.17136 kN/m5.22 2.10.171367.491kN/m1.2gk 1.2 &65136 8.989kN/m4.5 2.2 8.1kN/m1.3qk 10.53 kN/mq 8.989 10.53 19.520kN/m恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：g k恒荷載設(shè)計(jì)值：g活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk活荷載設(shè)計(jì)值：q設(shè)計(jì)總荷載：g沿次梁跨度總的設(shè)計(jì)荷載取19.52kN/m2.計(jì)算簡(jiǎn)圖

9、主梁截面尺寸b h 300mm 650mm邊跨計(jì)算跨長(zhǎng):0.30.37017.00.256.785m22011.025ln 1.025(7 0.320.25) 6.765 m故l016.765m中間跨計(jì)算跨長(zhǎng)：10 7.0 0.3 6.7m跨度相差6.83 6.7 100% 1.94% 10% 故可按等跨計(jì)算力,6.7為三跨次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2.16所示。曠q二 19. 52kX/nr二 W 出I出 J W 城“67656700676S7|zf單位：ran圖2.16 次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖3 力計(jì)算(1 )彎矩計(jì)算M1 丄(g q)l： 19.52 6.83282.78kN m11 111 2 1 2MB

10、 (g q)l；19.52 6.83282.78kN m11 111 2 1 2M2 (g q)l(219.52 6.72 54.76kN m16 16(2)剪力計(jì)算Va 0.45(g q)lnVbi0.6(g q)ln0.4519.52(70.372竽)58.54kN0.370.30.619.52(7)78.06kN220.55(g q)ln0.55 19.52 (7 0.3)71.93kN4.正截面承載力計(jì)算次梁跨中截面按T形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面兩者的較小值:按梁的計(jì)算跨度|0b fIqln7 0.3o OQ m厶111333按梁的計(jì)算跨度l0bfb Sn0.20 (1.8

11、 0.2)1.80m按翼緣高度hfbfb 12hf0.20 12 0.08 1.16m故取 bf 伽判別各跨中T形截面的類型：取 h50035465 mm 1 80貝 Vfcbfhf(h0h f) 14.3 1160 80 (465) 564 kN m2 2T形截面計(jì)算，支座處截面按矩形截面計(jì)算，支大于表中各彎矩值，故各跨中截面均按第一類座與跨中截面均按一排鋼筋考慮。次梁的正截面承載力計(jì)算如下表：2 2C30 f c=14.3 N/mm , f t=1.43 N/mm次梁受拉縱筋 HRB400級(jí)鋼筋：f y=360 N/mm2次梁箍筋采用HPB300級(jí)鋼筋：f y=270 N/mm2次梁的正截

12、面承載力計(jì)算表計(jì)算截面1B2設(shè)計(jì)彎矩/ kN m82.7882.7854.76士十M支座as2仙跨內(nèi)asM 2f4 ho0.0120.1340.0081 J 2as0.0120.1440.008支座As bhbfy跨內(nèi) AsEbh）fy500.34532.94329.69選配鋼筋218214+118312實(shí)配鋼筋面積（mr509（超過2.3%）562.5 （超過5.3%）339 （超過3.2%）5.斜截面強(qiáng)度計(jì)算次梁的斜截面承載力計(jì)算表截 面AB左B右V( kN)58.54-78.0671.930.25 c fcbh。332.475V332.475V332.475V0.7ftbh。93.09V

13、93.09V93.09V箍筋方式按構(gòu)造配筋按構(gòu)造配筋按構(gòu)造配筋A(yù) 支座：O.7ftbho V按構(gòu)造配筋1 43取雙肢 6， svmin 0.24 143 100%0.095%3602 (f)2200 0.095%297.62mm取 s 200mmB支座左側(cè)：0.7 ftbh0 V按構(gòu)造配筋B支座右側(cè)：0.7 ftbh0 V按構(gòu)造配筋綜上取s 200mm最終各截面均為雙肢箍筋 6 200mm.?-?一HI、M.J jfezn1圖2.17次梁配筋示意圖4主梁的設(shè)計(jì)由題目已知，柱的截面尺寸為400mM 400mm主梁的幾何尺寸及支承情況如圖2.18所示。圖2.18主梁的幾何尺寸與支承情況1.荷載計(jì)算

14、次梁傳來的集中荷載標(biāo) 準(zhǔn)值Gk*: 主梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：梁側(cè)抹灰標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：恒荷載設(shè)計(jì)值：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：活荷載設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)總荷載：ab0.370.40.370.401 In1 5.4 -5.4m222222(1)邊跨:1。11.025 ln(2)中間各跨:I。5.4 0.3 0.35.4m5.4 5.34100%1.1% 10%故可按等跨計(jì)算力5.47.49136 752.440 kN25 (0.65 0.08) 0.3 1.87.695 kN17 0.012 2 (0.65 0.08) 1.80.417 kNGk 52.43952 7.695 0.4186 60.553 kN G 1.

15、2Gk 1.2 60.55372.664 kNQk8.1 7 56.7kNQ 1.3Qk 73.71kNG Q 72.66473.71146.37kN2.計(jì)算簡(jiǎn)圖0.3 0.653梁 12 El 1.27 10 3EI5.40.4 0.43柱一12El 4.74 10 4EI 柱高取 4.5m4.5由于主梁線剛度較柱剛度大得多，故主梁中間支座按鉸支承考慮。主梁支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為370mm計(jì)算跨度分別為b 1.025 (5.4 04 37) 045.34m2 2 2 2故取 l015.34m又跨度相差甚少，故一律用 5.4m計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2.19所示。5 皿50054005御0500S-

16、ffcr /rixn圖2.19 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖(應(yīng)為五跨連續(xù)梁)3.力計(jì)算(1)彎矩計(jì)算M am1Gl0 am2Ql 0Gio 72.664 5.4 392.39kN mQl073.71 5.4398.03kN m可由附錄5查得各種情況下的am值。主梁彎矩計(jì)算如表2.16所示。表2.16主梁彎矩計(jì)算表項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖am m?am M?am1M7am1M7am麗1均布0.2400.2810.1000.2110.12294.17110.2639.2482.7968.102活 0.2870.1400.1050.228114.2355.7241.79195.823活2.40.1400.2160.10555

17、.7285.9741.794活 0.2270.3190.189 0.2090.11890.35126.9775.23 83.1946.975活 0.2820.0930.1720.0540.198112.2437.0268.4621.49170.05Mmax組合值208.4116.71125.21-104.29138.62Mmin組合值94.17-165.9939.24-129.7647.87(2)剪力計(jì)算V aviG av2Q 72.66avi 73.71av2可由附錄5查得各種情況下的av值。主梁剪力計(jì)算如表2.17所示。164卻f7.7?項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖avVAavVBTav石avvDrava

18、vVDr恒均布0.719-1.281 1.070-0.930 1.000-1.000 0.9301.070 1.2810.71952.2493.08 77.7567.57 72.6672.66 67.5777.75 93.0852.24活 0.681-1.319 1.262-0.7380.061-0.061 0.981-1.019 0.1370.13750.2097.22 93.0254.404.504.50 72.3175.11 10.1010.10活 -0.0936.86-0.093 0.7961.204 1.243-0.7570.099-0.099 1.1530.8476.86 58.6

19、788.75 91.6255.807.307.30 84.9962.43Vnax組合值102.44-99.93170.77-121.97164.28-77.16 139.8870.45 178.07-42.14Vnin組合值45.39-190.30136.42-156.32 68.16-128.46 60.282.64 103.18-114.684.主梁的正截面承載力計(jì)算主梁跨中截面在正彎矩作用下按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度取下列值的較小值:按梁的計(jì)算跨度|0按梁的凈距Snb fl0ln b 5.40 0.4 0.41.80m333b fbS 0.30 7.0 0.307.0 m按翼緣高度h，f

20、b； b 12hf0.30 12 0.08 1.26m取 h0650 50600mm判別各跨中T形截面的類型：hf80aifcbf(ho) 14.3 1260 80 (600) 840.59kN m該值大于表中任一彎矩值，故屬于第一類T形截面。主梁支座截面及在負(fù)彎矩作用下的跨中截面按矩形截面來計(jì)算。取ho=65O 50=600mm22C30 fc=14.3 N/mm , f t=1.43 N/mmHRB400級(jí)鋼筋：f y=360 N/mm2表2.18主梁正截面配筋計(jì)算計(jì)算截面1B2C3M (kN -208.41-165.99125.21-129.76138.62Vbb2-一42.9442.9

21、4一Mb Mb Vbb2208.41-123.05125.21-86.82138.62支座aM0.0320.0800.0190.0560.021支丿座as2fcbhbM跨內(nèi)n跨內(nèi)內(nèi)a$2fcbA0.0330.0830.0190.0580.0221 v1 2as支座 Asfsbh0fy跨內(nèi)As邑bfhofy980.87594.36585.40413.93648.78選配鋼筋616612514610514實(shí)配鋼筋面積（mrr）12066787694717695.主梁斜截面承載力計(jì)算表2.19主梁斜截面配筋計(jì)算截面AB （左）B （右）C （左）C （右）D （左）D （右）E （左）E （右）F1

22、02.4156.3164.2128.4139.8178.0114.6V（ kN）190.30170.7770.454286878643.5643.5643.5643.5643.5643.5643.5643.5643.5643.50.25 cfcbhoVVVVVVVVVV180.18180.18180.18r 180.18180.18180.18180.18180.18180.18Vc0.7 ftbhoVVVVVVVVVV箍筋肢數(shù)、直徑2 82 82 82 82 82 82 82 82 82 8Asvn Asv1100.5100.5100.5100.5100.5100.5100.5100.5100.5100.5彎起筋一118118118118118118118118一每道彎起筋面積（mrr）254.5254.5254.5254.5254.5254.5254.5254.5Vb0.8 fyAsb