工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計

1、1.設(shè)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2XB(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心線。樓梯間設(shè)在該平面之外。0%Ea/-1Aa/rLR11Ax廣777圖1樓蓋平面軸線尺寸本設(shè)計中內(nèi)柱為鋼筋混凝土柱，截面尺寸為400mr400mm樓面采用水磨石面層，白重標(biāo)準(zhǔn)值0.65kN/m2；頂棚為混合砂漿抹灰20mm厚，白重標(biāo)準(zhǔn)值17kN/m3；鋼筋混凝土白重標(biāo)準(zhǔn)值25kN/m3。混凝土強(qiáng)度等級：C25(fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/m

2、m2,ftk=1.78N/mm2)。樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=5.5kN/m3。2.設(shè)l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(shè)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bxh次梁截面高h(yuǎn)按(1/20-1/12)初估，選h=450mm截面寬b=(1/21/3)h,選b=200mm2.2.2板荷載計算 恒荷載：g=1

3、.2X(0.65+0.08X25+0.02X17)=3.59kN/m2。 活荷載：q=1.3x5.0=6.5kN/m2。g+q=10.09kN/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(2.1-2.06)/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/m2/7777777T7/77777

4、77T7/7T7777777j77777Zw7777777720602100210021002100(b)圖3板的計算簡圖2.2.4彎矩及配筋計算板的保護(hù)層取15mm則板的截面有效高度h。=h-20=60mm,考慮©-軸線間的彎矩折減。樓板配筋采用HPB300(fy=270N/mm、;知=0.576)列表1計算如下表1板的配筋設(shè)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(1/16X0.8)-1/14(-1/14X0.8)-,2M=a(g+q)l°(kNm)1/11X10.09X2.063.89-1/110.092.12=-4.

5、051/16乂10.09乂2.12=2.78(2.22)-1/110.092.12=3.18(2.54)0.095-0.0900.067(0.053)-0.072(-0.058)M匚=1一1一三0.5fcbh°-fcbh2As=(mm)fy252238178(141)191(154)選用鋼筋481904819046140(4)6160)46140(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，均小于匕。樓板的受力鋼筋最小配筋面積：A,min=Pminbh=maxb.2%,45ft/fy%=0.21%xi000x80=16

6、8mm2,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(shè)計與施工，采用分離式配筋。板的配筋圖中除了按計算配置受力鋼筋外，還應(yīng)設(shè)置構(gòu)造鋼筋： 分布鋼筋：根據(jù)GB50010-201O規(guī)范規(guī)定，配筋面積、一max(26515%,1000800.15%)=120mm2且至少為§6250故選用§6220As=129mm2120mm2,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48200且配筋面積As占265/389mm2,故選用§8200A=251mn2。鋼筋從墻邊伸入板內(nèi)長度至少為2060/7=295mm取3

7、00mm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48200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(shè)計(按塑性理論方法)2.3.1確定計算簡圖荷載板傳來的恒荷載：3.59x2.3=8.26kN/m次梁日重:25X0.2X(0.45-0.08)=1.85kN/m梁側(cè)抹灰：17X0.015X(0.45-0.08)X2=0.19kN/m次梁恒荷載:g=8.261.2(1.850.19)=10.71kN/m次梁活荷載：q=1.35.02.3=14.95kN/mgq=25

8、.66kN/mq/g=1.40：3主梁截面尺寸選擇主梁截面高度h為(1/141/8)1。=493863mm,選h=700mm；由b=(1/21/3)h,選b=300mm則主梁截面尺寸bxh=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°=1n=6.30m；邊跨的計算跨度l°=ln+a/2=6.33+0.24/2=6.45m<1.025ln=6.49m。邊跨和中、t6.45-6.30間跨計算跨度相差K=2.4%，可按等跨連續(xù)梁計算。6.30(a)g+q=2566kN/mM506300630063006300(

9、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GB50010-2010規(guī)范中表b；£1。/3=6300/3=2100mm5.2.4規(guī)定b；b+&=200+2100=2300mm取h0=45035=415mmhf/h0=80/415=0.1930.1,故取bf=2100mm'一.hf80'，一且fcbfhf(hb-萬)=11.護(hù)2100乂80乂(415-)=749.7kNm»M，故屬于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

10、端第一支座離端第二跨中中間跨中中間支座彎矩系數(shù)a1/11-1/111/16-1/14M="(g+q)1；(kNm)1/11X25.66X6.452=97.05-1/125.66_26.452=-97.051/16乂25.66x6.32=63.661/14乂25.66尺6.32=72.75截面類別及截面尺寸一類T形bxh=210(X450矩形bxh=20(X450一類T形bXh=2100<450矩形bxh=20«450己dLM-1_J1_20.5fcbh°0.0230.2740.0150.197八fcbh。，2.As-(mm)fy663752433541選用鋼

11、筋2Jl_18+1加162420+偵161Jl16+0143Jl16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，均小于匕，支座，小于0.35。樓板的受力鋼筋最小配筋面積：人剛=Pminbh=maxb2%,45ft/fy%=0.2%><200x450=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(shè)計（列表3計算）表3剪力設(shè)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+q)ln(kN)0.45x25.66x6.33=

12、73.100.625.66乂6.33=97.460.55x25.66x6.3=88.920.55x25.66x6.3=88.92b.截面尺寸校核hw/b=450/20040.25fcbh。=0.2511.9200415=246.9kNV故截面尺寸滿足要求。c.箍筋設(shè)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)73.1097.4688.9288.920.7ftbh0(N)73738737387373873738ftbh°(N)105410105410105410105410箍筋肢數(shù)、直徑246246246246Asv,二=0.24ftb/f

13、yvsV<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(fù)鋼筋分別在l°/3處及l(fā)°/5+20d處截斷，次梁配筋圖詳見結(jié)構(gòu)施工圖圖2。2.4主梁設(shè)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：10.71x6.6=70.69kN主梁白重:25X2.3X0.3X(0.7-0.08)=10.70kN側(cè)梁抹灰:17X2.3X0.015X(0

14、.7-0.08)x2=0.73kN主梁恒荷載:G=70.691.2(10.700.73)=84.41kN主梁活荷載：Q=14.956.6=98.67kNGQ=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400mmX400mm勺混凝土柱上，其邊跨的計算跨度為bal0=k=6.90m22l0=1.025lnb=6.88mm2兩者較小值，1。=6.88m假定主梁線剛度與鋼筋混凝土柱線剛度比大于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(luò)圖在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等

15、跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算彎矩：M=KGlKQl彎矩：V=KGKQ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w3128.93128.93-193.3956.31-112.52(112.52)-56.31,1Q1_0.278-0.056-0.1670.833-1.167(0.167)0.167188.73-38.02-113.3782.20-115.15(16.48)16

16、.48aAibAi/QQ0.2220.222-0.3330.667-1.333(1.333)-131.53(131.53)-0.667150.71150.71-226.0665.82-65.82|aAitA2cZbII不利“力且合®+(D317.6690.91-306.76138.51-227.67(129.00)-39.83+279.64279.94419.15122.13-244.05(244.05)-122.13由表5繪出彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖，如圖6317663LM6(a)彎矩包絡(luò)圖+心13-4.40-44.白L-60.68-L2.OO一雄7茁7-2+4,05-a-14,05

17、-227.67-ie9.ro-3胡T4&-4+.4(1*122.13+136.51(a)剪力包絡(luò)圖圖6彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)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GB50010-2010規(guī)范Ib,-L/3=6880/3=2294mm中表5.2.4規(guī)定壬b+Sn=300+6300=6600mm._'取h0=700-35=665mmhf仇=80/665=0.120.1，故取bf=2294mm且，故屬于一類T形截面?？缰袖摻畎匆慌趴紤]，h。=h-a=700-35=665mm。支座截面在負(fù)彎矩作用下，為矩形截面，按兩排鋼筋考慮，取ho=h-as=700-

18、70=630mm主梁中間支座為整澆支座，寬度400mm則支座邊Mc=M-"b,2V0=G+Q=183.08kN。主梁受力縱筋采用HRB40(05(fy=360N/mm2;七=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(kNm)317.66-391.69截面類別及截面尺寸一類T形bxh0=2294<665矩形bxh=300<630J“一_)0.5fcbh°0.0270.331Afcbh。2As=(mm)fy13622068選用鋼筋2A22+2J_204J).22+2A20實際鋼筋面積13882148注：。中間支座彎矩已修正為Mc,2As,min=Pminbh=maxb.2%,45ft/fy%>=420mm2表7