混凝土課程設(shè)計(jì)(單向板)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)題 目 混凝土單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì) 系 部 城建學(xué)部 專 業(yè) 土木工程 班 級 12土木3班 學(xué) 號 學(xué)生姓名 林銳波 指導(dǎo)教師 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.設(shè)計(jì)資料某多層廠房的建筑平面如圖1所示，環(huán)境類別為一類，樓梯設(shè)置在旁邊的附屬房屋內(nèi)。樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為6kN/m2，樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。試進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中板、次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，主梁按彈性理論設(shè)計(jì)。1）樓面做法：20mm水磨石面層及細(xì)石混凝土；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；20mm石灰砂漿抹底。2）材料：混凝土強(qiáng)度等級C25；梁內(nèi)受力縱筋為HRB335，其它為HP

2、B 300鋼筋。混凝土強(qiáng)度等級C25、軸1-軸6每跨跨度為6400mm; 軸A-軸D每跨跨度為6000mm（雙號）2.設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置（2）板的強(qiáng)度計(jì)算（按塑性理論計(jì)算）（3）次梁強(qiáng)度計(jì)算（按塑性理論計(jì)算）結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）板的配筋圖（1：50）次梁的配筋圖（縱剖面1：50；橫剖面1：25）主梁的配筋圖（縱剖面1：40；橫剖面1：20）及彎矩M、剪力Q的包絡(luò)圖鋼筋明細(xì)表及圖紙說明單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書1樓蓋結(jié)構(gòu)布置及截面尺寸確定確定主梁的跨度為6000mm，次梁的跨度為6400m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.0m。墻厚370mm,板

3、伸進(jìn)墻120mm，次梁伸進(jìn)墻240mm，主梁伸進(jìn)墻370mm。樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如下圖所示。按高跨比條件要求板的厚度hL1/40=2000/40=50，對工業(yè)建筑的樓板，要求h70，所以板厚取h=80。 次梁截面高度應(yīng)滿足(1/18 1/12)L2=(1/18 1/12)×6400=356 533mm，取h1=500mm.截面寬b=(1/2.5 1/2)h=(1/2.5 1/2) ×500=200 250mm，取b1=250mm。 主梁截面高度應(yīng)滿足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) ×6000=429750mm,取h2=700mm.截面寬度b=

4、(1/3 1/2) h2=(1/3 1/2) ×700=233 350mm,取b2=300mm。2 板的設(shè)計(jì)、荷載計(jì)算 恒載標(biāo)準(zhǔn)值20mm水磨石面層及細(xì)石混凝土：0.02 ×22=0.44 KN/ 20mm石灰砂漿抹底0.02×17 =0.34KN/80mm厚鋼筋混凝土板：0.08×25=2.0 KN/ 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:(0.44+0.34+2) KN/=2.78 KN/活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：6 KN/荷載設(shè)計(jì)值活荷載控制時，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2：，對于工業(yè)建筑樓面結(jié)構(gòu)，當(dāng)活荷載大于4 KN/，從經(jīng)濟(jì)效果考慮，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。所以，活荷載控制時，荷

5、載設(shè)計(jì)值：Q=1.2×2.78 KN/+1.3×6 KN/=11.136 KN/恒荷載控制時，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.35：，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4，荷載組合系數(shù)0.7。所以，恒荷載控制時，荷載設(shè)計(jì)值：Q=1.35×2.78 KN/+1.4×0.7×6 KN/=9.633 KN/則荷載設(shè)計(jì)值為Q=11.136 KN/、計(jì)算簡圖取1m板寬作為計(jì)算單元，板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖1所示由圖可知：次梁截面寬為b1=250mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度為a=120mm，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：邊跨按以下二項(xiàng)較小值確定：L1=Ln+h/2=（200

6、0-120-125）+802=1795mmL2=Ln+a/2=（2000-120-125）+1202=1810mm所以邊跨L0取1795mm，中間跨L0取1750mm 計(jì)算簡圖如圖2所示板的彎矩設(shè)計(jì)值為M=am Q L20am 為板的彎矩系數(shù)截面1B2Cam1/11-1/111/14-1/16板的配筋計(jì)算 表1截 面12彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）3.26-3.182.44-2.130.090.090.070.060.10.090.070.06 軸線計(jì)算配筋（mm2），231225170148實(shí)際配筋（mm2）8200251 820025161501896150189 

7、軸線計(jì)算配筋（mm2），231225136118實(shí)際配筋（mm2）8200251820025161801576180157*對軸線間的板帶,其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值都可折減20%。為了方便，近似對鋼筋面積乘0.8。板的配筋圖繪制，見結(jié)構(gòu)施工圖1 圖紙3次梁的設(shè)計(jì)、荷載計(jì)算 板傳來的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ： 2m×2.78KN/=5.56 KN/m梁的自重：（0.5-0.08）m×0.25m×25 KN/m3=2.1 KN/m板傳來的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2m×6KN/=12 KN/m活荷載控制時，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4。所以，

8、活荷載控制時，荷載設(shè)計(jì)值：Q=1.2×(5.56+2.1) KN/+1.4×12 KN/=25.99 KN/恒荷載控制時，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.35：，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.4，荷載組合系數(shù)0.7。所以，恒荷載控制時，荷載設(shè)計(jì)值：Q=1.35×(5.56+2.1) KN/+1.4×0.7×12KN/=22.1KN/則荷載設(shè)計(jì)值為Q=25.99 KN/計(jì)算簡圖次梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖3所示次梁的計(jì)算跨度：邊跨按以下二項(xiàng)較小值確定：L01=Ln+a/2=6130m+120mm=6250mmL022=1.025Ln=1.025×6130mm=6

9、283.25mm所以邊跨的計(jì)算跨度為6250mm中間跨計(jì)算跨度為6400mm-300mm=6100mm次梁的配筋計(jì)算對于現(xiàn)澆樓蓋的連續(xù)梁，支座處按矩形截面計(jì)算，跨中處按T形截面計(jì)算。所以T形截面翼緣的計(jì)算寬度bf:邊跨取按下列兩項(xiàng)的最小值：bf1=L0/3=6250/3=2083mm；bf12= b+Sn=200+（200-200）=2000mm所以取2000mm中間跨取bf2=L0/3=6100/3=2033>2000mm所以只能取2000mm已知混凝土強(qiáng)度等級C25；梁內(nèi)受力縱筋為HRB335所以a1=1.0, fc=11.9 N/ mm2,ft=1.27 N/ mm2 縱向鋼筋采用

10、HRB335，fy=300 N/ mm2；因?yàn)閍1 fc b，fh，f（h0-h，f/2）=799.68 KNm >Mmax=86.54 kNm，屬于第一類T型截面。am為次梁的彎矩系數(shù)截面1B2Cam1/11-1/111/14-1/16次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值M(kNm)92.2990.0969.0860.44as0.0180.1430.0140.0960.0180.1430.0140.101AS675708504461實(shí)配鋼筋（mm2）214+216214+216212+214212+214710710534534注：表中M=amQL02; as=M/ a1 f

11、cbh02或as=M/ a1 fcbfh02; 或a次梁斜截面受剪承載力復(fù)核截面尺寸： hw =ho =460mm且hw /b=460/200=2.3<4,故截面尺寸按下式計(jì)算 ： 0.25cfcbho=0.25x1.0x11.9x200x460=273.7kN > Vmax =891.39kN 故截面尺寸滿足要求截面A(邊支座)B（離端第二支座左）B（離端第二支座右）C(中間支座)剪力系數(shù)av0.450.60.550.55計(jì)算跨度L6.256.256.16.1剪力V=avQL73.1097.4687.2087.200.25cfcbho273.7kN > 66.44 ；截面尺

12、寸滿足273.7kN > 88.58；截面尺寸滿足273.7kN > 80.68；截面尺寸滿足273.7kN > 80.68；截面尺寸滿足0.7cftbho102.24>73.10按構(gòu)造配箍筋102.24>97.46按構(gòu)造配箍筋102.24>87.20按構(gòu)造配箍筋102.24>87.20按構(gòu)造配箍筋選取箍筋(雙肢箍)6：箍筋間距200mm6：箍筋間距200mm6：箍筋間距200mm6：箍筋間距200mm次梁的配筋圖繪制，見結(jié)構(gòu)施工圖1 圖紙4主梁的設(shè)計(jì)荷載計(jì)算恒荷載(按集中力計(jì)算且以活荷載控制)：次梁傳來的自重：1.2×（2×2.7

13、8+2.1）KN/m×6.4 m=58.83KN主梁的自重：1.2×（0.7m-0.08m）×0.3m×2m×25 KN/m 3=11.16KN則G=58.83 KN+11.16KN=69.99KN 活荷載：Q=1.4×12 KN/m×6.4m=107.52KN主梁的計(jì)算簡圖主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖5所示主梁的計(jì)算跨度：主梁端部支承在墻上的支承長度a=370mm,中間支承在300mm×300mm的混凝土柱上,其計(jì)算跨度按以下方法確定:邊跨按以下二項(xiàng)較小值確定：L01=Ln+a/2+b/2=5730mm+370/2mm+3

14、00/2mm=6065mmL02=1.025Ln+b/2=1.025×5730mm+150mm=6023mm所以邊跨的計(jì)算跨度為6023mm中間跨計(jì)算跨度為5700mm+300mm=6000mm計(jì)算簡圖如圖6所示內(nèi)力計(jì)算以及包絡(luò)圖彎矩值計(jì)算：M=amQL或者M(jìn)=amGL恒荷載作用下的彎矩圖邊跨跨中最不利活荷載布置，彎矩圖如下圖2：B支座最不利活荷載布置，彎矩圖如下圖3：B支座與C支座跨中最不利活荷載布置，彎矩圖如下圖4C支座跨中最不利活荷載布置，彎矩圖如下圖5各種最不利活荷載布置和恒荷載的組合彎矩圖：主梁的配筋計(jì)算對于現(xiàn)澆樓蓋的連續(xù)梁，支座處按矩形截面計(jì)算，跨中處按T形截面計(jì)算。所以

15、T形截面翼緣的計(jì)算寬度bf:邊跨按下列兩項(xiàng)最小值?。篵f1=L0/3=6023/3=2008mmbf1=b+Sn=300+6000-300=6000mm所以去2008mm中間跨bf2=L0/3=6000/3=2000mm已知混凝土強(qiáng)度等級C25；梁內(nèi)受力縱筋為HRB335； 所以a1=1.0, fc=11.9 N/ mm2, ft=1.27 N/ mm2 縱向鋼筋采用HRB335，fy=300 N/ mm2；因?yàn)閍1 fc b，fh，f（h0-h，f/2）=1185 KN>Mmax，屬于第一類T型截面。主梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值M(kNm)290.01-313.3815

16、7.16-85.97as0.030.200.020.060.030.230.020.06AS14861786800447實(shí)配鋼筋（mm2）422222+22841621815201992804509注：表中as=M/ a1 fcbh02或as=M/ a1 fcbfh02; 或a剪力值計(jì)算：V=amQ或者V=amG恒荷載作用下的剪力圖如下圖1，邊支座最不利活荷載布置如下圖2，B支座最不利活荷載布置如下圖3，C支座最不利活荷載布置如下圖4 下列圖為恒荷載與活荷載最不利布置的組合的剪力圖 主梁斜截面受剪承載力復(fù)核截面尺寸： hw =ho =660mm且hw /b=660/300=2.2<4,故截面尺寸按下式計(jì)算 ： 0.25cfcbho=0.25x1.0x11.9x300x660=589.05kN > Vmax =229.64kN 故截面尺寸滿足要求截面A支座B左B右剪力Vmax144.41-229.64201.380.25cfcbho=589.05kN>144.41 ；截面尺寸滿足> 229.64；截面尺寸滿足> 201.38；截面尺寸滿足0.7cftbho=176KN>144.41按構(gòu)造配箍筋<229.64需配箍筋<201.38需配箍筋采用雙肢箍HPB 300則ASV=nASV156.656.6間距S<ASVfyv h0