《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》

1基本情況本設(shè)計(jì)XXXXXXXXX,進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。重慶三元玩具廠房采用鋼筋混凝土內(nèi)框架承重，外墻為370mm磚砌承重。采用單向板肋梁樓蓋。樓面做法：20mm厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，15mm厚石灰砂漿抹灰。荷載：永久荷載,包過梁、柱、板及構(gòu)造層自重,鋼筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂漿容重20kN/m3，石灰砂漿容重17kN/m3，分項(xiàng)系數(shù)丫=1.2?？勺兒奢d，樓G面均分布荷載為kN/m3，分項(xiàng)系數(shù)丫=1.3。K材料選用：混凝土采用C30(f=N/mm2，f=N/mm2)；ct鋼筋主梁、次梁采用HRB335級(jí)(f=300kN/m2)鋼筋，其它均用yHPB300級(jí)(f=270kN/m3)鋼筋。y主梁沿房屋的橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度是,次梁的跨度是。梁每跨內(nèi)布置兩根次梁。其間距是。樓蓋的布置如圖1-1。根據(jù)構(gòu)造要求，板厚取h=80mm>—沁 -47.5mm40 40次梁截面高度應(yīng)滿足h=—:—-4800:4800-266:400mm18121812取h=400mm，截面寬度取為b=200mm。主梁的截面高度應(yīng)滿足h-—:—-5700:5700-380~570mm15 10 15 10取截面高度h=500mm，截面寬度取為b=250mm。圖1-1樓蓋布置圖2單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)板的設(shè)計(jì)按塑性分析法計(jì)算內(nèi)力恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：20mm水泥砂漿面層0.02mx20kN/m3=0.4kN/m280mm鋼筋混凝土板0.08mx25kN/m3=2.0kN/m215mm厚石灰砂漿抹灰0.015mx17kN/m3=0.255kN/m2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=7.5kN/m2k橫荷載設(shè)計(jì)值g=1.2x2.655=3.186kN/m2活荷載設(shè)計(jì)值q=1.3x7.5=9.75kN/m2合計(jì)g+q=12.936kN/m2次梁的截面200mmx400mm,板在墻上的支撐長度為120mm,則板的計(jì)算跨度為：h 0.20.08邊跨l=l+=1.9—0.12— + =1.72m0n2 2 2中間跨l=1.9—0.2=1.7m0跨度差(1.72—1.7)/1.7=1.200<10^0說明可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。取1m寬板作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如圖2-1所示。圖2-1計(jì)算簡圖連續(xù)板各截面的彎矩計(jì)算見表2-1。表2-1連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算截面1邊跨跨內(nèi)B離端第二支座2中間跨跨內(nèi)C中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)計(jì)算跨度10截面承載力計(jì)算b=1000mm,h=80mm,h=80一20=60mm。C30混凝土，f=N/mm2。HPB3000c鋼筋，f=270kN/m2，連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算見表2-2。y表2-2連續(xù)板各截面配筋計(jì)算

截面位置邊區(qū)板帶（1-2，5-6軸線間）中間區(qū)板帶（2-5軸線間）邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二支跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座邊跨跨內(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(kN/m2)XX選配鋼筋e6/8@170e6/8@170e6@190e6@160e6/8@170e6/8@170e6@200e6@200實(shí)配鋼筋面積228228149177228228141141支座截面的受壓區(qū)高度系數(shù)E均小于，滿足彎矩調(diào)幅的要求;所以，A=pbh=0.238%x1000x80=190.4mm2s,min min裂縫寬度驗(yàn)算屬于正常使用極限狀態(tài)，采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合。按彈性方法計(jì)算截面彎矩，考慮可變荷載的最不利布置，有式中g(shù)'—折算永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值，g'=g+q/2=2.655+7.5/2=6.405kN/mk kkkq'—折算可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，q'=q/2=7.5/2=3.75kN/mk kka—五跨連續(xù)板滿布荷載下相應(yīng)截面的彎矩系數(shù)，按有關(guān)表格查的；ga—五跨連續(xù)板最不利荷載布置下相應(yīng)的彎矩系數(shù)，按有關(guān)表格查的。q由荷載標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)a=1.9，光面鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特征系數(shù)v=0.7，C30混cr凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f=2.01N/mm2；保護(hù)層厚度c=15mm<20mm，取c=20mm，計(jì)算tk過程見表2-3，裂縫寬度均小于一類環(huán)境規(guī)范規(guī)定值。表2-3板的裂縫寬度驗(yàn)算截面1B2C3228228149149149deq=d/v(mm)

c d1=P(1.9c+0.08f)(mm)cr s ptew=a屮1cy/E(mm)max cr crsq s注：P<0.01,取p=0.01。tete板的撓度驗(yàn)算截面的短期剛度由下式確定：式中’，E二Es/Ec二2100103/33104二7'矩形截面面廣0，各截面的短周期剛度如下表所示。es1B2C3219219146146146由上表可見，B與B很接近，滿足B<B<2B，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》可取整B1 1B1跨剛度B為計(jì)算撓度，這樣的簡化使撓度計(jì)算大為方便。1長期剛度按下式確定其中，M=(0.078g'+0.1q')12=(0.078o7.965+0.1o3)01.722=2.725kNgm1q kk0第一跨撓度最大，對(duì)于等跨連續(xù)板可只驗(yàn)算該跨撓度。永久荷載g滿布，可變荷載q在1,kk3,5跨布置，又相應(yīng)表格查的相應(yīng)的撓度系數(shù)分別是0.644310-2和0.973o10-2，于是撓度：次梁的設(shè)計(jì)次梁計(jì)算次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算。恒荷載設(shè)計(jì)值由板傳來1.9mx3.186kN/m3=6.05kN/m2次梁自重1.2x0.2mx(0.4m一0.08m)x25kN/m3=1.92kN/m2梁側(cè)抹灰1.2x0.015mx(0.4m一0.08m)x17kN/m3x2=0.20kN/m2活荷載設(shè)計(jì)值由板傳來 q=1.9mx9.75kN/m3=18.5kN/m2合計(jì) g+q=26.67kN/m2內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度邊跨ln=4.8m一0.12m一〒m=4.555m1.025/=4.669m>4.675m邊跨n中間跨中間跨l0 ln=4.8m一0.25m=4.55m跨度差（4.675一4-55）/4-55=2.700<10°0,說明可按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。計(jì)算簡圖如圖2-2所示。圖2-2計(jì)算簡圖連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計(jì)算分別見表2-4、表2-5。表2-4連續(xù)次梁彎矩計(jì)算截面1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)計(jì)算跨度10表2-5連續(xù)次梁剪力計(jì)算截面A邊支座B（左）離端第二支座B（右）離端第二支座C中間支座

剪力計(jì)算系數(shù)凈跨度1n1。=1。=1。=1。=正截面承載力計(jì)算正截面承載力計(jì)算時(shí)，支座按矩形截面計(jì)算，跨中按T形截面計(jì)算，翼緣寬度取b=11=1x4800=1600mm，又b+s=200+1700=1900mm，故取b二1600mmf33nf一類環(huán)境，梁的混凝土保護(hù)層厚度要求為25mm，單排鋼筋截面有效高度取h=365mm。0判別T型截面類型：各跨跨中均屬于第一類T型截面。次梁的正截面承載力過程見表2-6。表2-6次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面邊跨跨中（1）離端第二支座（B）離端第二跨跨中（2）中間跨跨中（3）中間支座（C）彎矩設(shè)計(jì)值（kNgn）選配鋼筋1044383實(shí)際配筋5口123門223口刁24口12A=565sA=1140sA=339sA=452s計(jì)算結(jié)果表明E均小于，符合塑性內(nèi)力重分布的條件。A/（bh）=339/（200x400）=0.42%>p=（0.2%,45f/f） =45f/f=45x1.43/300=0.22%s min tymaxty，滿足最小配筋率的要求。斜截面受剪承載力計(jì)算計(jì)算內(nèi)容包括：截面尺寸復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。（1）驗(yàn)算截面尺寸h=h-h=365一80=265mm,h/b=265/200=1.2<4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：w0f w截面尺寸滿足要求。（2）計(jì)算所需腹筋采用06雙箍，計(jì)算支座B左側(cè)截面，V二72.89kN。由斜截面受剪承載力計(jì)算公式確定Bl箍筋間距s:調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%。先調(diào)幅整箍筋間距，s—0.8x5725.7=4580.56mm，大于箍筋最大間距200mm，最后取s=200mm。驗(yàn)算最小配箍率彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配箍率下限為0.3f/f—0.3X1.43/270—1.58x10-3，實(shí)際配箍率tyvP—A/(bs)—100.48/(200x250)—2.50x10-3，滿足最小配箍率的要求。svsv次梁的裂縫寬度驗(yàn)算次梁的折算永久荷載g'—6.808+14.23/4—10.37kN/m；折算可變荷載k3q'—14.23X—10.67kN/m。變形鋼筋的相對(duì)粘度特征系數(shù)V—1.0，混凝土的保護(hù)層厚度k4c=25mm。荷載標(biāo)準(zhǔn)值下彈性分析的荷載彎矩系數(shù)Q—1.9，裂縫寬度的計(jì)算過程見表2-7,各截面的裂縫寬cr度均滿足要求。表2-7次梁的裂縫寬度驗(yàn)算截面1B2C3565565339402339d—d/v(mm)eq12121212121 —B(1.9c+0,0^—eq)(mm)cr s ptew—a屮lcy/E(mm)max cr crsq s由荷載標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：次梁的撓度驗(yàn)算按等剛度跨度連續(xù)梁計(jì)算邊跨跨中撓度。短期剛度其中，P—A/bh—565/(200X365)—8.3X10-3；s0a—E/E—2.0x105x2.8x104—7.14；Esc(々―b比(1600-200)x80J647fbh 200x3650長期剛度：其中，M=(0.078x9.654+0.1x8.538)x4.6752=35.12kNgm1q撓度系數(shù)與板相同，撓度：主梁的設(shè)計(jì)主梁按彈性理論設(shè)計(jì)。荷載為簡化計(jì)算，將主梁自重及梁側(cè)抹灰重量等效為集中荷載。荷載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來xkN主梁自重XX（）xxx=kN梁側(cè)抹灰xX（）xxx=kNG=kN活荷載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來Q=xkNkN計(jì)算簡圖主梁端部支承在磚墻上，支承長度為370mm；中間支承在柱上，鋼筋混凝土柱截面為350mmx350mm；墻、柱為主梁的鉸支座，主梁連續(xù)梁計(jì)算。圖2-3計(jì)算數(shù)計(jì)算跨度：0.35邊跨l=5.7-0.12- =5.405mn2取最小值10—5?715m中間跨：l—5.7—0.35=5.35mn跨度差（）/=%<10%，則可以按等跨連續(xù)梁計(jì)算。主梁的計(jì)算簡圖見圖2-3。內(nèi)力計(jì)算及包絡(luò)圖內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算：

不同截面下的彎矩及剪力的計(jì)算見表2-8、表2-9。表2-8主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)次荷載簡圖①②③④⑤基本不利內(nèi)力①+②①+③①+④①+⑤表2-9主梁剪力值計(jì)算序號(hào)計(jì)算簡圖①②③④最不利內(nèi)力①+②①+③①+④主梁正截面受彎承載力計(jì)算跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度為：取b'=1210mm，取h二500-60二440mm。f0判別T形截面類型：故屬于第一類T形截面。主梁正截面承載力的計(jì)算截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kNgm）

選配鋼筋6120612031202120實(shí)配鋼筋面積（mm2）18841884942628主梁斜截面受剪承載力的計(jì)算（1）驗(yàn)算截面尺寸h=h一h=440—80=360mm,h/b=360/300=1.2<4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：w0fw截面尺寸滿足要求。（2）計(jì)算所需腹筋采用e6@150雙箍A=0.7fbh+1.0fsvh=0.7xl.43x250x440+1.0x270x440xl00.48/150=189.69kNcs t0 yvs0=112.1kN<V,V=177.26kN<V,V=156.33kN<V可知B截面上的剪力與V岡UA csBl csBr cs cs好，現(xiàn)配兩根彎起，2e20，面積為628mm2。驗(yàn)算最小配箍