鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計大作業(yè)

1、大連理2大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計題目：重XXX廠房單向板設(shè)計學(xué)習(xí)中心：XXXX奧鵬學(xué)習(xí)中心專業(yè)：土木工程年級：2014年秋季學(xué)號：學(xué)生：指導(dǎo)教師：1基本情況本設(shè)計XXXXXXXXX!行設(shè)計計算。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專砌承重。采用單向板肋梁樓蓋。樓面做法：20mmj水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，15mncB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,分項系數(shù)兀=1.2?？勺兒奢d,樓面均分布荷載為7.5kN/m3,分項系數(shù)鼠=1.3。材料選用：混

2、凝土采用C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2);鋼筋主梁、次梁采用HRB33改(fy=300kN/m2)鋼筋，其它均用HPB30CM(fy=270kN/m3)鋼筋。主梁沿房屋的橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m。梁每跨內(nèi)布置兩根次梁。其間距是1.9m。樓蓋的布置如圖1-1。l1900根據(jù)構(gòu)造要求，板厚取h=80mm一%=47.5mm4040次梁截面高度應(yīng)滿足h=LLL=48001幽=266400mm18121812一取h=400mm截面寬度取為b=200mm主梁的截面高度應(yīng)滿足h=|_=5700_5700=380570mm151015-1

3、0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2.1 板的設(shè)計2.1.1 板的計算按塑性分析法計算內(nèi)力2.2.4 荷載恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：20mmK泥砂漿面層80mnffi筋混凝土板15mnS石灰砂漿抹灰活荷載標(biāo)準(zhǔn)值橫荷載設(shè)計值活荷載設(shè)計值合計2.2.5 內(nèi)力計算0.02m20kN/m3=0.4kN/m2320.08m25kN/m=2.0kN/m320.015m17kN/m3=0.255kN/m2gk=2.655kN/m22qk-7.5kN/m2_2g=1.22.655=3.186kN/m2q=1.37.5=9.75kN/m2gq=12.936kN/m2次梁的

4、截面200mmM400mm,板在墻上的支撐長度為120mm,則板的計算跨度為：h0.20.08邊跨l0=1n1.9-0.12-=1.72m2221na-1.9-0.12-012=1.74m222.l=1.72m中間跨1o=1.9-0.2=1.7m跨度差(1.72-1.7)/1.7=1.2%10%說明可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖2-1所示。2gq=12.936kN/m圖2-1計算簡圖連續(xù)板各截面的彎矩計算見表2-1表2-1連續(xù)板各截面彎矩計算截回1邊跨跨內(nèi)B離端第一支座2中間跨跨內(nèi)C中間支座彎矩計算系數(shù)mm1111111614計算跨度l010=1.72m10=1.

5、72m10=1.7m10=1.7mmfig+q)l；3.48-3.482.34-2.671.2 截面承載力計算b=1000mm,h=80mm,h0=80-20=60mm。C30混凝土，fc=14.3N/mm2。HPB30硼筋，fy=270kN/m2,連續(xù)板各截面的配筋計算見表2-2。表2-2連續(xù)板各截面配筋計算截面位置邊區(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)3.48-3.42.34-2.63.48-3.480.8父2.340.8x(-2.6787=1.

6、87)=-2.14Ms一一，2%fcbh00.0670.0670.0450.0520.0670.0670.0360.041142%0.0690.0690.0460.0540.0690.0690.0370.042四fcbhAs=fy219219146172219219118134選配鋼筋46/817046/8170*61906616066/817066/81704620046200實配鋼筋面積228228149177228228141141支座截面的受壓區(qū)高度系數(shù)均小于0.35,滿足彎矩調(diào)幅的要求；:min=(0.2%,45ft/fy)max=45ft/fy=451.43/270100%=0.2

7、38%所以，As,min=pminbh=0.238%m1000m80=190.4mm21.2 板的裂縫驗算裂縫寬度驗算屬于正常使用極限狀態(tài)，采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合。按彈性方法計算截面彎矩，考慮可變荷載的最不利布置，有22Mk=-ggkl。-qqj。式中g(shù)k一折算水久荷載標(biāo)準(zhǔn)值，gk=gk7/2=2.6557.5/2=6.405kN/mqk一折算可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，qk=qk/2=7.5/2=3.75kN/mg一五跨連續(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；q一五跨連續(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。由荷載標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：一一一一一一一一2一一Mk=(0.078

8、6.4050.13)1.720kN/m-2.32kN/m2MBk=(0.1056.4050.1193)1.720kN/m=-3.05kN/m2M2”(0.0336.4050.0793)1.7kN/m=1.30kN/mMCku(0.0796.4050.1113)1.72kN/m2.42kN/m2M3k=(0.0466.4050.0853)1.7kN/m=1.59kN/m受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)%r=1.9,光面鋼筋的相對粘結(jié)特征系數(shù)V=0.7,C30混凝土抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值ftk=2.01N/mm2;保護(hù)層厚度G=15mm20m,c=20mm計算過程見表2-3,裂縫寬度均小于一類環(huán)境規(guī)范規(guī)定值。表2-

9、3板的裂縫寬度驗算截回1B2C3Mk2.32-3.051.30-2.421.59As/mm2228228149149149.，一2、isq=Mk/0.87h0As(N/mm)202.9266.8170.6317.5208.6Re=As/Ate0.010.010.010.010.01V=1.1-0.65ftk/科esq0.4560.6100.3340.6890.474deq=d/v(mm)11.4311.438.578.578.57Cdonlcr=P(1.9cs+0.08q)(mm)Re129.44129.44106.56106.56106.56wmaxcrlcrsq/Es(mm)0.1080.

10、1910.0550.2100.095注：091，取Re=0.01。2.1.6板的撓度驗算截面的短期剛度由下式確定：“EsAshpBs6ap1.1即+0.2+E1+3.5匕式中，e=Es/Ec=210父103/3父104=7,矩形截面Z=0,各截面的短周期剛度如下表所示。截回1b2C3As/mm2219219146146146中0.4560.6100.3340.6890.474P=As/bh00.00370.00370.00240.00240.0024Bs/1011NLmm1.8821.5671.6121.0101.305由上表可見，Bb與Bi很接近，滿足0.5BiBb2B,按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

11、可取整跨剛度Bi為計算撓度，這樣的簡化使撓度計算大為方便。長期剛度按下式確定B:MBsMq(1-1)Mk2.322.7252-12.321.8821011=8.64101oNmm其中，M1q=(0.078gk0.1qk)l：=(0.0787.9650.13)1.722=2.725kNm1.、1一_gk=gk5Gqqk)=2.655萬(0.87.5)=7.965kN/m1.1qk=-qqk=-0.87.5=3kN/m第一跨撓度最大，對于等跨連續(xù)板可只驗算該跨撓度。永久荷載gk滿布，可變荷載qk在1,3,5跨布置，又相應(yīng)表格查的相應(yīng)的撓度系數(shù)分別是0.644X10/和0.973M10，于是撓度：_

12、24_24I0.64410gkl0.97310qklf=BB0.64410/2.655172040.973107.517204lccin10=8.45mm=8.6mm8.64108.64102002.2次梁的設(shè)計2.2.1次梁計算次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。2.2.2荷載恒荷載設(shè)計值由板傳來1.9m3.186kN/m3=6.05kN/m2次梁自重1.20.2m(0.4m-0.08m)25kN/m3=1.92kN/m2梁側(cè)抹灰1.20.015m(0.4m-0.08m)17kN/m32=0.20kN/m2g=8.17kN/m2活荷載設(shè)計值由板傳來q=1.9m9.75kN/m3=18.5kN/

13、m2合計gq=26.67kN/m22.2.3內(nèi)力計算計算跨度0.25ln=4.8m。0.12mm=4.555m邊跨2a0.24ln=4.555mm=4.675m221.025ln-4.669m4.675ml_取一4.675中間跨l0=ln=4.8m0.25m=4.55m跨度差(4.675-4.55)/4.55=2.7%10%,說明可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力。計算簡圖如圖2-2所示。ttFI，*!nTJWfFy55-c,1JXJs./*/S75J圖2-2計算簡圖UE連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算分別見表2-4、表2-5表2-4連續(xù)次梁彎矩計算截回1邊跨跨中B離端第一支座2中間跨跨中C中間支座彎矩計算系

14、數(shù)mm111111116114計算跨度l0Io=4.675mlo=4.675mIo=4.55mIo=4.55m-，、.2M=%(g+q)l053.00-53.0034.51-39.44表2-5連續(xù)次梁剪力計算截回A邊支座B（左）離端第一支座B（右）離端第一支座C中間支座剪力計算系數(shù)%0.450.60.550.55凈跨度lnIo=4.675lo=4.675lo=4.55lo=4.55，、,2V=%(g+q)ln54.6774.8166.7466.74正截面承載力計算正截面承載力計算時，支座按矩形截面計算，跨中按T形截面計算，翼緣寬度-1取bf=-1=-x4800=1600mm,又b+sn=200

15、+1700=1900mm,故取bf=1600mm33一類環(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h0=365mm判別T型截面類型：.（hf80二1fcbfhf（h0-1）=1.014.3151780（365-萬）=564.02kNLm53.00kNm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算截回邊跨跨中(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)計值(kN|_m)53.0053.0034.51-39.44M“s=2%fcbh。0.1600.1600.0910.1042=1-冰-2s0.

16、1750.1750.0960.110選配鋼筋ajcgh。A-fy564.21044334.0383實際配筋5112312231124112As=565As=1140As=339As=4520.35,符合塑性內(nèi)力重分布的條件。As/(bh)=339/(200400)=0.42%.：min=(0.2%,45ft/fy)max=45ft/fy=451.43/300=0.22%,滿足最小配筋率的要求。斜截面受剪承載力計算計算內(nèi)容包括：截面尺寸復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。(1)驗算截面尺寸_,_一_.hw=h0hf=36580=265mm,hw/b=265/200=1.24,截面尺寸按下式驗算：0.

17、251cfcbh0=0.251.014.3250365=362.20kNVmax=74.81kN截面尺寸滿足要求。(2)計算所需腹筋s二LOfyvAvh0Vcs-0.7ftbh采用力6雙箍，計算支座B左側(cè)截面，Vbi=72.89kN。由斜截面受剪承載力計算公式確定箍筋間距s:=5725.70mm1.0270100.4836574810-0.71.4320036520%先調(diào)幅整箍筋間距,調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強，梁局部范圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加s=0.8M5725.7=4580.56mm,大于箍筋最大間距200mm最后取s=200mm(3)驗算最小配箍率彎矩調(diào)幅時要求的配箍率下限為0.3ft/fy

18、v=0.3黑1.43/270=1.58父10,實際配箍率Psv=Asv/(bs)=100.48/(200m250)=2.50x10”,滿足最小配箍率的要求。次梁的裂縫寬度驗算次梁的折算永久何載gk=6.80也14.23/4kN10m3折算可變荷載qk=14.2=1(k.N67m變形鋼筋的相對粘度特征系數(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)O(cr=9,裂縫寬度的計算過程見表2-7,各截面的裂縫寬度均滿足要求。表2-7次梁的裂縫寬度驗算截回1B2C3Mk41.00-51.5524.54-41.4828.65A/mm2565565339402339-2、

19、仃sq=Mk/0.87h0As(N/mm)245.32308.45227.96324.94266.14Re=As/Ate0.01410.01410.01000.01010.0100甲=1.10.65ftk/Ptesq0.7220.7990.6290.7020.609deq=d/v(mm)1212121212ndecler=P(1.9Cs十0.08才)(mm)te115.59115.59143.5142.54143.5wmaxcrlcrsq/Es(mm)0.2080.2640.1950.2760.221由荷載標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：Mk=(0.07810.370.110.67)4.6752

20、kN/m=41.00kN/m2MBk=-(0.10510.370.11910.67)4.675kN/m=-51.55kN/mM2k=(0.03310.370.07910.67)4.5502kN/m=24.54kN/mMCk=(0.07910.370.11110.67)4.5502kN/m-41.48kN/m2M3k=(0.04610.370.08510.67)4.550kN/m=28.65kN/m次梁的撓度驗算按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度：_2_523。_2.010565365Nmm2=1.1451013N_mm21.150.2一幅一1.150.772+0.2+67.148.3

21、1013.5f13.51.675其中，P=As/bh0=565/(200M365)=8.3父10小；_(E_5_4=Es/Ec=2.0父10父2.8父10=7.14；八、(bf-b)hf(1600-200)80bh0200365=1.647。長期剛度:MkMq(J)MkBs41.0035.12(2-1)41.001.1451013=9.2671013Nmm2其中，M1q=(0.0789.6540.18.538)4.6752=35.12kNm1.1gk=gk.(.qqk)=6.8080.814.23=9.654kN/m44，3.3qk=qqk=-0.814.23-8.538kN/m44撓度系數(shù)與

22、板相同，撓度：_24_24,0.64410gkl0.97310qklf二BB0.6441026.80846754129.267100.97310，14.2346754129.26710=9.737mm=23.375mm2002.3主梁的設(shè)計主梁計算主梁按彈性理論設(shè)計。荷載為簡化計算，將主梁自重及梁側(cè)抹灰重量等效為集中荷載。荷載設(shè)計值：由次梁傳來8.174.8=39.22kN主梁自重1.2M0.25父(0.65-0.08)父1.9M17M2=8.13kN梁側(cè)抹灰1.2x0.015x(0.65-0.08)M1.9X17X2=0.67kNG=48.02kN活荷載設(shè)計值：由次梁傳來Q=18.54.8=

23、88.8kNG+Q=136.82kN計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;墻柱為主梁的較支座，主梁連續(xù)梁計算0.35邊跨ln=5.7-0.12-=5.405m2l0=1.0251nb=1.0255.405035=5.715m22ab0.370.35l0=ln=5.405=5.765m2222二取最小值lo=5.715m中間跨：ln=5.7-0.35=5.35ml0=lnb=5.350.35=5.7m跨度差(5.715-5.7)/5.7=0.26%10%,則可以按等跨連續(xù)梁計算。主梁的計算簡圖見圖2-3。2.3.4內(nèi)力計算及包

24、絡(luò)圖內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行計算，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算：M=kiGlkzQlV=kiGk2Q不同截面下的彎矩及剪力的計算見表2-8、表2-9。表2-8主梁彎矩計算項次荷載簡圖kMikMaakMbkM2kMbkMCCQGEGEGti一，t0.2440.155-0.2670.0670.067-0.267L1X丁1下一nr66.9642.54-73.2718.3818.38-73.273口U0.289146.670.244123.83-0.133-67.41-0.133-0.133-67.31-0.133-67.41，1Id中：4-67.31lj-0.044-0.08

25、9-0.1330.2000.200-0.133101.231iit-r-22.32-45.17-67.41101.23-67.41CQQti0.2290.126-0.3110.0960.170-0.089-ALiii-T-T116.2263.94-157.6448.5986.05-45.11GQQ-0.089/3-0.059-29.94-0.089-45.110.1786.050.09648.59-0.3115aAia：3i丁F-15.06-157.64基+213.63166.37-140.68-48.93-48.93-140.68本+44.64-2.63-140.68119.61119.61

26、-140.68不+183.18106.48-230.9166.97104.43-118.38利+51.912.6-118.38104.4366.97-230.91內(nèi)力表2-9主梁剪力值計算序號計算簡圖k心kVBlkVb.0.733-1.2671.000.1J_1_35.20-60.8448.02(JCd_ii_*；.111J,_0.866-1.1340-076.90-100.70QCQU!dII1rI110.689-1.3111.22261.18-116.42108.51?？赒d，t1t1-0.089-7.90-0.089-7.900.78869.97最不利內(nèi)力+112.1-161.5448.

27、02+96.38-177.26156.53+27.3-68.74117.99_4.:大+1,1+2.3.5主梁正截面受彎承散跨內(nèi)按T形截面計算，其翼紅d1/力計算緣寬度為：_1k，1-,1.1,bfl05700=1900mm：二bsn=4800mm33(b12hf=250128=1210mm(取bf=1210mm取h0=500-60=440mm。判別T形截面類型：,hf80：1fcbfhf(h0)=1.014.3121080(440)22=553.69kNLm212.67kN_m故屬于第一類T形截面。b0.35Mb=MmaxV。=-230.91(88.848.02)22=-203.55kNLm

28、主梁正截面承載力的計算截回1B2彎矩設(shè)計值（kN|_m）213.63-203.55119.61-48.93,2，2、%=M/儀#a0(mm)0.0640.2940.0320.0631；s=2(1+，1-2%)0.96690.82000.98370.9674AMAs-f/sh1673.81880.5871.6362.6選配鋼筋6120612031202120實配鋼筋面積（mm2）18841884942628主梁斜截面受剪承載力的計算(1)驗算截面尺寸_,._._.hw=h0hf=44080=360mnihw/b=360/300=1.24,截面尺寸按下式驗算：0.25-cfcbh0=0.251.014.3250440=437.93kNVmax=177.26kNccmax截面尺寸滿足要求。(2)計算所需腹筋采用,615映箍Vcs=0.7ftbh01.0a&兒=0.71.432504401.0270440100.48/150=189.69kNVa=112.1kNVcs,Vbi=177.26kNVcs,Vbr=156.33kN0.24ft/fyv=0.24父1.43/270=1.27父10學(xué)，滿足要求。主梁裂縫寬度驗算受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)o(cr=1.9,變形鋼筋的相對粘結(jié)特征系數(shù)v=1.0,C30混凝土抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值ftk=2.01N/mm2；保護(hù)層厚度c=25mm主梁各截面的