課程設計-混凝土結構

混凝土結構課程設計學校溫州廣播電視大學專業(yè)土木工程現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設計一、設計資料(1)某生產廠房按正常運行狀況設計，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋，結構平面布置如圖所示，墻體厚370mm。樓面面層為水磨石,梁板底面為20mm厚混合砂漿抹平。采用C25混凝土；梁中縱向受力鋼筋為Ⅱ級，其余鋼筋為I級。試設計該樓蓋(樓梯間在此平面之外，不考慮)。水磨石：0.65kNm2;鋼筋混凝土：25kN/m3;混合沙漿：17kN/m2廠房肋形樓蓋結構平面示意圖設計內容構件截面尺寸設計板的設計計算次梁的設計計算主梁的設計計算(5)繪制板的配筋圖、繪制次梁的配筋圖、繪制主梁的彎矩、剪力包絡圖、繪制主梁的抵抗彎矩圖及配筋圖。(1)計算書應書寫清楚，字體工整，主要計算步驟、計算公式、計算簡圖均應列入，并盡量利用表格編制計算過程。(2)圖紙應整潔，線條及字體應規(guī)范，并在規(guī)定時間內完成。1設計指導書本課程設計是水工鋼筋混凝土結構課程的重要實踐環(huán)節(jié)之一。通過本課程設計，使學生對鋼筋混凝土樓蓋的組成、受力特點、荷載計算、內力分析、荷載組合及板、次梁、主梁配筋設計等有較全面、清楚的了解和掌握，為從事實際工程設計主要設計計算步驟1構件截面尺寸選擇2板的設計計算(按考慮塑性內力重分布的方法計算板的內力，計算板的正截面承載力)荷載計算簡圖的確定計算板的彎矩設計值板的配筋計算3次梁的設計計算(按考慮塑性內力重分布的方法計算次梁的內力，計算次梁的正截面、斜截面承載力)(3)計算內力設計值(彎矩設計值、剪力設計值1)正截面受彎承載力計算2)斜截面受剪承載力計算4主梁的設計計算(主梁按彈性理論設計。承受次梁傳下的集中荷載及主梁自重。(3)計算內力設計值及繪制包絡圖1)彎矩設計值2)剪力設計值3)彎矩和剪力包絡圖1)正截面受彎承載力計算2)斜截面受剪承載力計算5施工圖繪制繪制板的配筋圖、繪制次梁的配筋圖、繪制主梁的彎矩、剪力包絡圖、繪制主梁4/20跨度l=2500mm取h=500mmb=250mm跨度l=7200mm取h=700mmb=300mm跨度l=7500mm承載能力極限狀態(tài)計算時的結構系數(shù)γ=1.2;根據(jù)《水工混凝土結構設計規(guī)范》g?=3.24kN/mq=1×6.0=6.0kN/mg=γg·g=1.05×3.24=3.402kN/mq=γo·q?=1.2×6.0=7.2kN/mg+q=10.602kN/m2.計算簡圖次梁截面為250×250mm,邊跨中間跨跨度差板在墻上的支承長度取為120mm,則板的計算跨度為：,可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如圖1所示。圖1板的計算簡圖(A)板的構造(B)板的計算簡圖3.內力計算各截面的彎距計算見表1.表1板的彎距計算值表截面邊跨跨中(1)離端第二支座離端第二跨跨中(2)中間跨跨中(3中間支座(C)彎距系數(shù)αb=1000mm,h=90mm,h?=90-25=65mm。f=12.5N/mm2.表2板的配筋計算表截面部位1BC①~②,⑤~⑥軸線間②~⑤軸線間⑤~⑥軸線間②^⑤軸線間彎距計算值M(x10°N×mm一—3.834一-2.758481分離式選配鋼筋實配鋼筋面積彎起式選配鋼筋實配鋼筋面積對軸線②~⑤間的板帶，其各內區(qū)格板的四周與梁整體連接，考慮到板的內拱作用，其跨內截面2,3和支座截面C的彎距值可折減20%,即乘以系數(shù)0.8。次梁按考慮塑性內力重分布方法設計恒荷載標準值梁底抹灰0.02×0.25×17=0.085kN/m恒荷載設計值活荷載設計值總g?=10.745kN/mg=Yc·g?=1.05×10.745=11.28kN/mq=Yo·q?=1.2×15=18kN/m計g+q=11.28+18=29.28kN/m考慮到主梁對次梁的轉動約束，折算荷載為2.計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為240mm,主梁截面為300×700mm.則次梁的計算跨度為：邊跨取l??=7.05m中間跨跨度差l??=l?=7.2-0.3=6.9m可按等跨連續(xù)梁計算。次梁的計算簡圖見圖29+q=29.28kN/m圖2次梁的計算簡圖(A)次梁的構造(B)次梁的計算簡圖3.內力計算連續(xù)次梁各截面的彎距及剪力計算值分別見表3及表4。表3次梁彎距計算值表截面位置邊跨跨中(1)離端第二離端第二跨跨中(2)中間跨跨中(3)中間支座彎矩系數(shù)α9/20截面位置端支座(A)右側中間支座(C)左側右側左側右側V=a(g+q)l2邊跨b′=b+s,=250+(2500-250)=2500mmb′=b+s,=250+(2500-250)=2500mmh=500mm,h=500-35=465mmb=250mm判別T形截面類型：=108675kN/m≥γ?Mmx=12×1323=15876kN/m故各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。h?=500-35=465mm次梁正截面承載力計算及配筋過程見表5。次梁正截面承載力計算及配筋表截面位置邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中(2)中間跨跨中中間支座彎距計算值M(×10?N×mm)—132.3087.13-99.57彎距設計值Y?yM(×10?N×mm-119.0778.417-89.613(支座)0.0220.2110.0150.1590.0220.2400.0150.174(支座)(跨中)選用鋼筋4φ18lφ18+2φ162φ14+2φ實際配筋面積(mm2)509+628=1254.5+402308+509截面位置端支座(A)右側離端第二支座(B)左側離端第二支座(B)右側中間支座(C)左側，右側煎力計算值V(kN)截面尺寸驗算=3.2.7kN≥=84.77kN≥84.77kN≤84.77kN≤Y?wV=84.77kN≤Y?wV=選用箍筋(雙肢)構造要求)2×28.3=56.6配箍：0.07×12.5×250=147.777kN≥YaYnψV=98.6kN147.777kN≥YaY?yV=131.49kN147.777kN≥=120.01kN147.777kN≥=120.01kN梁底抹灰0.02×0.3×17×2.5G=87.52kN/mG=γg·G=1.05×87.52=91.896kNQ=γo·Q=1.2×108=129.6kNG+Q=221.496kN中跨度差算簡圖見圖3。=1.05×7.15=7.5075m可按等跨連續(xù)梁計算。主梁的計圖3主梁的計算簡圖(A)主梁的構造(B)主梁的計算簡圖3.內力計算及包絡圖.內力計算采用等跨連續(xù)梁的內力系數(shù)表進行，跨中和支座截面最大彎距及剪力按下式計M=a?Gl?+a?Ql不同荷載組合下各截面的彎距及剪力計算結果見表7和表8。表7主梁彎距計算表(kN/m)項次荷載簡圖邊跨跨中支座B中間跨跨中支座CM?M,M(a)①G2-1846.1846.189(-0.②門Q房239.72-130.-130.-131-130.31③7AQ片D-43.44-86.87-13-130.31)④Q4.3704.712市AaB2b市C舟D⑤市ABB#C所D-87249-304.⑥Q268.462-116.43.11市AHB吊C舟D組合①+②425.68-315.804.13-84.13—315.8次項①+③①+④32-272.①+⑤4-490.①+⑥-359.8——5項次荷載簡圖端支座A中間支座B中間支座CVg(β)Vc(β)①-116.43)91.903②戶A戶BCQ市D007③-17.240.133)-17.241④89.29-169.97⑤市方方Q-100.83)⑥Q328.7728.77—5.700.044組合次項①+②-2091.9004①+③-13-22①+④5-286.33250.27-192.73①+⑤-8.937①+⑥—63.133到主梁的彎距包絡圖即剪力包絡圖，見圖4。跨內按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：b=300mm取h?=700-35=665mmB支座邊緣的彎距值截面位置邊跨跨中中間支座(B)中間跨跨中彎距計算值M(×10°N×mm)-451.44-84.13Y?yM(×10?N×mm)-406.3-75.72(跨中)(支座)(跨中)選用鋼筋實際配筋面積(mm2)截面位置端支座(A)離端第二支座(B)右側左側右側剪力計算值V(kN)選用箍筋(雙肢)20/20配維治V=0.07f.bh+0.07×12.5×300×665+1.25×210×=26237kN≥YYnwV=19396kN0.07×12.5×300×620