混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、 混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)學(xué) 校：理工大學(xué)專 業(yè)： 土木工程 2012 本科（秋）姓 名： 段雪飛 指導(dǎo)老師： 目錄目錄1 1 設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)資料.1 12 2 樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置 .2 23 3 板的設(shè)計(jì)板的設(shè)計(jì).3 34 4 次梁設(shè)計(jì)次梁設(shè)計(jì).5 55 5 總結(jié)總結(jié) .1010現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)某多層工業(yè)建筑物平面如下圖所示：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。一、設(shè)計(jì)資料1）樓面構(gòu)造層做法：水泥砂漿地面（0.65KN/ m2）鋼筋混凝土現(xiàn)澆板（25kN/m2）；20mm 厚石灰砂漿抹底（17kN/m2）；2）可變荷載：Pk=6.0 kN/m23）永久荷載分項(xiàng)系數(shù)為 1.2，可

2、變荷載分項(xiàng)系數(shù)為 1.4（當(dāng)樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值4kN/m2 時(shí),取 1.3)；4）材料選用：混凝土：采用 C25；鋼筋：梁縱向受力鋼筋采用 HRB400 級(jí)鋼筋，其余采用 HPB235 級(jí)鋼筋；5）本建筑物位于非地震區(qū)，建筑物安全級(jí)別為二級(jí)，結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一類。二、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為 6.3m,次梁跨度為6.6m，主梁每跨布置兩跟次梁，板的跨度為 2.1m ,l02/l01=6.6/2.1=3.14,因此安單向板設(shè)計(jì)。按跨高比條件，要求板厚 h2200/40=55.0mm,對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求 h80mm，取板厚 h=100mm。次梁截面高度應(yīng)滿

3、足h=l0/18l0/12=6600/186600/12=366550mm?？紤]到樓面活荷載比較大，取 h=500mm。截面寬度取為 b=200mm?？蚣芰航孛娓叨葢?yīng)滿足h=l0/15l0/10=6600/156600/10=440660mm，取 h=600mm。截面寬度取為 b=300mm。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖如下圖所示：三、板的設(shè)計(jì)1）荷載板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：水泥砂漿地面（0.65KN/ m2） =0.65kN/m2鋼筋混凝土現(xiàn)澆板： 0.1*25=2.5kN/m22小計(jì)： 3.49 kN/m2 取 3.5 kN/m2板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 60.0kN/m2永久荷載分項(xiàng)系數(shù)為 1.2，可變荷載分

4、項(xiàng)系數(shù)為 1.4，因當(dāng)樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值4kN/m2,所以取 1.3。于是板的恒荷載設(shè)計(jì)值：g=1.2*3.5=4.2kN/m2活荷載設(shè)計(jì)值：q=1.4*6.0=8.4kN/m2荷載總設(shè)計(jì)值：g+q=4.2+8.4=12.6kN/m21)計(jì)算簡圖次梁截面為 200*500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于 100mm，取板在墻上的支承長度為 120mm。按力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨：l=l0+h/2=2100-100-120+100/2=1930mm1.025ln=1950mm，取 l0=1950mm中間跨：l0=ln=2100-200=1900mm因跨度相差小于 10%，可按等跨連續(xù)板

5、計(jì)算。取 1m 寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如下圖所示：2）彎矩設(shè)計(jì)值查表得，板的彎矩系數(shù) m 分別為：邊跨中：1/11，離端第二支座：-1/11，中跨中：1/16，中間支座：1/14。故M1=-Mb=(g+q)l012/11=12.6*1.952/11=4.36kN.mMc=-(g+q)l012/14=12.6*1.92/14=3.25kN.mM2=(g+q)l012/16=12.6*1.92/16=2.85kN.m3）正截面受彎承載力計(jì)算板厚 100mm，h0=100-20=80mm；板寬 b=1000mm。C25 混凝土，1=1.0，fc=11.9N/mm2，fy=210N/mm2 ；板

6、配筋計(jì)算的過程如下表：截面 1 B 2 C4.36 2.85 3.25 彎矩設(shè)計(jì)值（kN.m） -4.360.065 0.065 0.03 0.034 s=M/a1fcbh02=1-(1-2s) 1/2 0.067 0.067 0.03 0.035 軸線 計(jì)算配筋(mm2) 304 304 136 159 ， AS=bh0fc/fy 實(shí)際配筋(mm2) 8150 8150 8180 8180As=335 As=335 As=279 As=279軸線 計(jì)算配筋(mm2) 304 304 0.8*136=0.8*305= AS=bh0fc/fy 109 127實(shí)際配筋(mm2) 8150 8150

7、 8180 8180As=335 As=335 As=279 As=279計(jì)算結(jié)果表明， 均小于 0.35，符合塑性力重分布的原則；As/bh=279/(1000*80)=0.34%，此值比 0.45ft/fy=0.45*(1.43/210)=0.30%大，同時(shí)大于 0.2%，符合要求。四、次梁設(shè)計(jì)按考慮力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的活荷載 不考慮梁從屬面積的荷載折減。 1）荷載設(shè)計(jì)值恒荷載設(shè)計(jì)值：板傳來恒荷載： 4.2*2.1=8.82kN/m 次梁自重： 0.2*（0.5-0.1）*25*1.2=2.4kN/m小計(jì)： 11.6kN/m 活荷載設(shè)計(jì)值：q=6*

8、2.1*1.4=17.64kN/m 荷載總設(shè)計(jì)值：g+q=29.3kN/m 2）計(jì)算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為 270mm。主梁截面為 250*650mm。計(jì)算跨度： 邊跨：l=l0+a/2=6600-120-250/2+240/2=6475mm1.025ln=6508mm，取 l0=6475mm 中間跨：l0=ln=6600-250=6350mm因跨度相差小于 10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，次梁計(jì)算簡圖如下圖所示：3）力計(jì)算 彎矩設(shè)計(jì)值：M1=-Mb=(g+q)l02/11=29.3*6.4752/11=111.68kN.m2 Mc=-(g+q)ln2/14=29.3*6.3502/14=8

9、5.05kN.m2 M2=(g+q)l012/16=29.3*6.3502/16=73.85kN.m2 剪力設(shè)計(jì)值：VA=0.45*(g+q)l01=0.45*29.3*6.475=86.3kN.m VBL=0.60*(g+q)l01=0.6*29.3*6.475=115.06kN.m VBR=0.55*(g+q)l01=0.55*29.3*6.350=102.33kN.m VC=0.55*(g+q)l01=0.55*29.3*6.350=102.33kN.m 4)承載力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨按 T 形截面計(jì)算，翼緣寬度取 bf=l/3=6600/3=2200mm，又 bf=b+sn=

10、300+2000=2200mm，故 bf=2200mm。除支座 B 截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。C25 混凝土，1=1.0，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2 ，縱向鋼筋采用 HRB400 鋼，fy=360N/mm2，箍筋采用 HPB235 鋼，fyv=210N/m2。經(jīng)判別跨截面均屬于第一類 T 形截面。 截面 1 B111.68 彎矩設(shè)計(jì)值（kN.m） -111.68273.85C 85.05第 5/9 頁s=M/1fcbh02 或 s=M/1fcbfh02 =1-(1-2s)1/2As=bfh0fc/fy As=bh0fc/fy 選配配筋(mm2)0.0

11、122 0.012 5290.0122 0.012 5290.008 0.008 3530.009 0.009 397318 318 316 316 As=763 As=763 As=603 As=603計(jì)算結(jié)果表明， 均小于 0.35，符合塑性力重分布的原則；As/bh=762/(200*500)=0.762%，此值比 0.45ft/fy=0.45*(1.43/360)=0.1787%大，同時(shí)大于 0.2%，滿足要求。2）斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核，腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=465-100=365mm，hw/b=365/200=1.8Vmax=1

12、15.06kN。故截面尺寸滿足要求。 SV=2*50.24/（250*150）=0.26%0.3*ft/fyv=0.3*1.27/210=0.18%，滿足要求。 五、主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì) 1、荷載設(shè)計(jì)值為簡化計(jì)算，將主梁自重等效為集中荷載。 恒荷載：次梁傳來恒荷載： 11.6*6.6=76.6kN主梁自重： 0.3*（0.60-0.1）*25*1.2*6.3=28.35kN小計(jì)： 取 106.55kN 活荷載：17.64*6.6=116.45kN 取 152.0kN 2、計(jì)算簡圖主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長度為 370mm，中間支承在400*400mm 的混凝土柱子上，其計(jì)

13、算跨度邊跨：ln=6300-120-200=5980mm，因 1.025ln=150mm0.1，翼緣計(jì)算寬度按 l/3=6.9/3=2.3m 和 b+sn=6. m 中較小值確定，取 bf=2.3m。第 8/9 頁B 支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值 MB=MBmax-V0b/2=398.2-231.4*0.40/2=351.7kN?？v向受力給你鋼筋除 B 支座截面為兩排外，其余均為一排?？缃孛娼?jīng)判別都屬于第一類 T 形截面。正截面受彎承載力的計(jì)算過程如下表所示：主梁正截面承載力計(jì)算截面 1 B 彎矩設(shè)計(jì)值（kN.m） 367.7 -398.2 s=M/1fcbh02 或 0.036 0.042 s=M/1

14、fcbfh02 s=1-(1-2s)1/2/2 0.98 0.98 AS=M/sh0fy 1695 1913 選配配筋(mm2) 425 720As=1963 As=22002193.4 0.019 0.99 882 320 As=942-68.4 0.007 0.996 310 220 As=628計(jì)算結(jié)果表明， 均小于 0.518，滿足要求；取中間跨跨中截面驗(yàn)算，其承載負(fù)彎矩時(shí)的最小配筋率，AS、bh=628/（250*650）=0.39%，此值比 0.45ft/fy=0.45*(1.27/360)=0.158%大，同時(shí)大于 0.2%，滿足要求。斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核，腹

15、筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=590-100=490mm，hw/b=490/250=1.96Vmax=265.0kN。故截面尺寸滿足要求。 SV=2*50.24/（250*150）=0.26%0.3*ft/fyv=0.3*1.27/210=0.18%，滿足要求。 次梁傳來的集中力 Fl=62.5+80.8=143.3kN，h1=650-500=150mm，附加箍筋布置圍筋的排數(shù)，m=900/200+1=6 排，次梁兩側(cè)各布置 3 排，另加吊筋 216，Asb=402mm，由 2fyAsbsin因主梁的腹板高度大于 450mm ，需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的 0.1%，且其間距不大于 200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置 214，308/（300*570）=0.18%0.1%，滿足要求。主梁邊支座下需設(shè)置梁墊，計(jì)算從略。五 總結(jié)本次設(shè)計(jì)中首先要解決的問題是對(duì)所做題目的理解。簡單的文字描述總是生澀難懂，但倘若