混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計

精品文檔 混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 工程力學(xué)0601班 葉煉 0120614130108鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書一、 設(shè)計題目：多層倉庫樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計 某多層倉庫樓蓋，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)，按如下平面圖布置及設(shè)計資料進(jìn)行設(shè)計計算。二、設(shè)計資料：1、 樓面構(gòu)造做法：20mm厚水泥砂漿面層，下鋪50mm厚水泥焦渣（14KN/m2），鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm厚磚砂漿抹底。2、 樓面均布活荷載：8KN/m2.3、 梁板結(jié)構(gòu)平面布置：l1=6300mm l2=5700mm4、 荷載分項系數(shù)：恒荷載分項系數(shù)1.2：活荷載分項系數(shù)為1.3（因為多層倉庫樓蓋活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4KN/m2）。5、 材料選用：混凝土：采用C30（fc=14.3N/mm2,ft=1.43 N/mm2）。鋼筋 ：梁內(nèi)受力縱筋采用HRB335級（fy=300N/mm2）; 板內(nèi)鋼筋及梁內(nèi)箍筋采用HRB2335級鋼筋（fy=210N/mm2）。二、 板的計算1、 梁、板的截面尺寸的確定次梁凈距：l3=l2/3=5700mm/3=1900mm板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。板的l1/l3=6300mm/1900mm 3,按單向板設(shè)計。（1）板的厚度：h =(1/301/40) l3=(1/301/40)X1900=(63.347.5)mm（2）次梁尺寸： 高度h=(1/121/18) l1 =(1/121/18)X6300=(525350)mm 故高度取h=450mm 寬度b=(1/21/3) X h=(1/21/3) X450= (225150) mm 故寬度取b=200mm（3）主梁尺寸：高度h=(1/81/14) l2=(1/81/14)X5700=(407713)mm 故高度取h=650mm 寬度b=(1/21/3) X h=(1/21/3) X650= (325216) mm 故寬度取b=300mm2、 荷載恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：20mm水泥砂漿面層： 0.02m X20kN/m3=0.4 kN/m350mm厚水泥焦渣： 0.05m X14kN/m3=0.7 kN/m380mm鋼筋混凝板： 0.025m X25kN/m3=2kN/m320mm板底石灰砂漿： 0.02m X17kN/m3=0.34 kN/m3 小計 gk=3.44 kN/m3板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： qk=8 KN/m2 恒荷載分項系數(shù)取1.2：因樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0 kN/m3 ,所以活荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.3，于是板的 恒荷載設(shè)計值 g=3.44 X 1.2=4.128 kN/m3 活荷載設(shè)計值 q=8 X1.3=10.4 kN/m3 荷載總設(shè)計值 g +q=4.128+10.4=14.528 kN/m3 近似取g +q=14.5 kN/m33、計算簡圖 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按內(nèi)力重分布，計算板的跨度：（1） 計算跨度邊跨 ln =1900 -240-200/2=1560 l0= ln+h/2=1560+80/2=1600mm 故邊跨的計算跨度l0= =1600 mm 中跨 l0= ln=1900-200=1700mm 跨度差 （1700-1600）/1700= 5.89% 10%,可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元4、內(nèi)力及承載力的計算（1）彎矩計算如表截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計算系數(shù)m1/11-1/111/16-1/14l0 m1.6 1.61.71.7彎矩M=m( g+q)l02 （kN*m） 3.373.372.62-2.99(2)截面承載力計算b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-20mm=60mm, 1=1.0, C30混凝土，fc=14.3N/mm2， HRB335級鋼筋，fy=300N/mm2 中間區(qū)板帶 軸線間，各內(nèi)區(qū)格板的四周與梁整體連接，故各跨跨內(nèi)和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，計算彎矩降低20%連續(xù)板各截面的配筋計算如表2。板帶部位截面邊區(qū)板帶（,軸線間)中間區(qū)板帶（軸線間)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*m）3.37 -3.372.62-2.993.37-3.372.1-2.39s =M/1fcbh020.065 0.0650.051 0.058 0.065 0.065 0.041 0.0460.0670.0670.0520.0600.0670.0670.0420.047mm2）274274212245274274172188 選配鋼筋817081708200817081701020082008200實(shí)配鋼筋面積296296251296296296251251三、 次梁的計算1.荷載恒荷載設(shè)計值：板帶傳來的恒荷載： 4.128 X1.9=7.8432 kN/m次梁自重： 0.2m X（0.45-0.08）X 25 X 1.2=2.22 kN/m次梁抹灰粉刷： 0.02 X（0.45-0.08）X 17X 1.2 X 2=2kN/m20mm板底石灰砂漿： 0.02m X17kN/m3=0.34 kN/m 小計 g=10.3632 kN/m活荷載設(shè)計值： q=10.4 X1.9=19.76 kN/m荷載總設(shè)計值： g+ q=30.1223 kN/m 取荷載30.12kN/m2、計算簡圖（1） 計算跨度邊跨 ln =6300 -240-300/2=5910mm l0= ln+a/2=1560+80/2=6095mm 1.025ln=1.025 5910=6058mm 故邊跨的計算跨度l0= =6058 mm 中跨 l0= ln=6300-300=6000mm 跨度差 （6058-6000）/6000=0.97 10%,可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算如表3，表4截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計算系數(shù)m1/11-1/111/16-1/14l0 (m) 6.0586.058 6.0 6.0 彎矩M=m( g+q)l02（kN*m）100.49-100.4967.7777.45截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)，內(nèi)側(cè)剪力計算系數(shù)v0.45 0.6 0.550.55 剪力V=m( g+q)l0（kN）85.42 113.90 106.00106.00 (1)、截面承載力計算 次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為： 邊跨 bf=1/3l0=1/36058= 2019 mm Mmax=100.49kN*m故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取h0=450 mm-60mm= 390mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，h0=415mm。連續(xù)次梁正截面承載力計算見表5截面邊跨跨內(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*m）100.49 -100.49 67.77 -77.45 s =M/1fcbh020.021 0.231 0.014 0.1570.021 0.10.2670.35 0.14 0.10.172V2788502788502967250.7ftbh0(N)83083 780787807883083V選用箍筋28282828Asv（mm2）101101101101s（mm） 4708332467480實(shí)配箍筋間距s（mm）200200200200次梁配筋示意圖見圖44、主梁計算 主梁按彈性理論計算。柱截面尺寸為400mm*400mm。（1） 荷載恒載設(shè)計值由次梁傳來 10.36326.3= 65.28816 kN 主梁自重 (0.65-0.08)0.3251.91.2=9.747 kN梁側(cè)抹灰 (0.65-0.08)0.02171.91.22=0.883728 kN G= 75.918888 kN 取G=75.92 kN活荷載設(shè)計值由次梁傳來 Q= 19.76 6.3=124.488 kN 取Q=124.94 kN合計 G+Q=75.92+124.94=200.41kN（2） 內(nèi)力計算邊跨ln=5700- 200-240=5260 l0=1.025ln+b/2=1.0255260+400/2= 5592 ln+a/2+b/2= 5260+370/2+400/2=5645中間跨 l0=lc =5700跨度差 (5700-5592)/5700=1.89% 10%可按等跨連續(xù)梁計算。主梁尺寸及計算簡圖如圖5 在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算：M=KGl0+KQl0 V=KG+KQ具體計算結(jié)果以及最不利荷載組合見表7，表8。將以上最不里荷載組合下的四種彎矩圖及三種剪力圖分別疊加在同一坐標(biāo)圖上，即可得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖，見圖6。序號計算簡圖邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)K/M1K/MB（MC）K/M20.244/103.59 -0.267/-113.35 0.067/28.99 0.289/201.19 -0.133/-92.59 -MB /-90.691/3* MB=-30.86 -0.133/-92.59 0.200/141.92 0.229/159.42-0.311（-0.089）/-21.65（-61.96） 0.17/120.63 1/3* MB=-20.65 -0.089（-0.311）/-61.96（-21.65） 0.17/120.63 最不利荷載組合+30.478 -205.94 -61.7 +72.73 -205.94 170.91 +263.01 -329.85(-175.31) 149.62 + -175.31(329.85) 149.62 表7序號計算簡圖邊跨跨內(nèi)中間支座K/VAinK/VBex（VCex）K/VBin0.733/55.65 -1.267(-1.00)/-96.19(-75.92)1.00 (1.267)/75.92 (96.19) 0.866/107.81 -1.134(0)/-141.17(0) 0(1.134)/0(141.17) 0.689/85.77 -1.311(-0.788)/-163.21(-98.10) 1.222(0.089)/152.13(11.08) VBex=-11.08 -0.089(-1.222)/-11.08(-152.13) 0.788(1.311)/98.10(163.21) 最不利荷載組合+163.46 +141.42 +44.57 驗算截面尺寸： hw=h0- hf=570-80=490mm hw/b=490/300=1.6334主梁彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖如圖6（1） 截面承載力計算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：bf=1/3l0=1/35700m=1900mmMmax=100.49kN*m故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取h0=650 mm-80mm= 570mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，h0=615mm支座截面按矩形截面計算，取h0=650 mm-80mm =570mm（因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋，并布置在次梁主筋下面）?？鐑?nèi)截面在負(fù)彎矩作用下按矩形截面計算，取h0=650mm-60mm=590mm。主梁正截面及斜截面承載力計算見表9，表10。表9主梁正截面承載力計算截面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)M(kN*m) V0*b/2(kN*m) M -V0*b/2(kN*m) s =M/1fcbh02 （mm2） 選配鋼筋(mm2)425225+222+218220+216216實(shí)配鋼筋面積(mm2) 表10 主梁斜截面承載力計算截面端支座內(nèi)側(cè)