混凝土結構課程設計報告書

1、 混凝土結構課程設計學 校：理工大學專 業(yè)： 土木工程 2012 本科（秋）姓 名： 段雪飛 指導老師： 目錄目錄1 1 設計資料設計資料.1 12 2 樓蓋的結構平面布置樓蓋的結構平面布置 .2 23 3 板的設計板的設計.3 34 4 次梁設計次梁設計.5 55 5 總結總結 .1010現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設計某多層工業(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、設計資料1）樓面構造層做法：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）永久荷載分項系數(shù)為 1.2，可

2、變荷載分項系數(shù)為 1.4（當樓面可變荷載標準值4kN/m2 時,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 級鋼筋，其余采用 HPB235 級鋼筋；5）本建筑物位于非地震區(qū)，建筑物安全級別為二級，結構環(huán)境類別為一類。二、樓蓋的結構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,因此安單向板設計。按跨高比條件，要求板厚 h2200/40=55.0mm,對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求 h80mm，取板厚 h=100mm。次梁截面高度應滿

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。框架梁截面高度應滿足h=l0/15l0/10=6600/156600/10=440660mm，取 h=600mm。截面寬度取為 b=300mm。樓蓋結構平面布置圖如下圖所示：三、板的設計1）荷載板的恒荷載標準值：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： 3.49 kN/m2 取 3.5 kN/m2板的活荷載標準值： 60.0kN/m2永久荷載分項系數(shù)為 1.2，可變荷載分

4、項系數(shù)為 1.4，因當樓面可變荷載標準值4kN/m2,所以取 1.3。于是板的恒荷載設計值：g=1.2*3.5=4.2kN/m2活荷載設計值：q=1.4*6.0=8.4kN/m2荷載總設計值：g+q=4.2+8.4=12.6kN/m21)計算簡圖次梁截面為 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。按力重分布設計，板的計算跨度：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、計算。取 1m 寬板帶作為計算單元，計算簡圖如下圖所示：2）彎矩設計值查表得，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、配筋計算的過程如下表：截面 1 B 2 C4.36 2.85 3.25 彎矩設計值（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 計算配筋(mm2) 304 304 136 159 ， AS=bh0fc/fy 實際配筋(mm2) 8150 8150 8180 8180As=335 As=335 As=279 As=279軸線 計算配筋(mm2) 304 304 0.8*136=0.8*305= AS=bh0fc/fy 109 127實際配筋(mm2) 8150 8150

7、 8180 8180As=335 As=335 As=279 As=279計算結果表明， 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，同時大于 0.2%，符合要求。四、次梁設計按考慮力重分布設計。根據本車間樓蓋的實際使用情況，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）荷載設計值恒荷載設計值：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： 11.6kN/m 活荷載設計值：q=6*

8、2.1*1.4=17.64kN/m 荷載總設計值：g+q=29.3kN/m 2）計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為 270mm。主梁截面為 250*650mm。計算跨度： 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)梁計算，次梁計算簡圖如下圖所示：3）力計算 彎矩設計值：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 剪力設計值：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)承載力計算正截面受彎承載力計算時，跨按 T 形截面計算，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。經判別跨截面均屬于第一類 T 形截面。 截面 1 B111.68 彎矩設計值（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計算結果表明， 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，同時大于 0.2%，滿足要求。2）斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核，腹筋計算和最小配箍率驗算。驗算截面尺寸：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、主梁設計主梁按彈性方法設計 1、荷載設計值為簡化計算，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： 取 106.55kN 活荷載：17.64*6.6=116.45kN 取 152.0kN 2、計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，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

13、算跨度邊跨：ln=6300-120-200=5980mm，因 1.025ln=150mm0.1，翼緣計算寬度按 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 支座邊的彎矩設計值 MB=MBmax-V0b/2=398.2-231.4*0.40/2=351.7kN。縱向受力給你鋼筋除 B 支座截面為兩排外，其余均為一排?？缃孛娼浥袆e都屬于第一類 T 形截面。正截面受彎承載力的計算過程如下表所示：主梁正截面承載力計算截面 1 B 彎矩設計值（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計算結果表明， 均小于 0.518，滿足要求；取中間跨跨中截面驗算，其承載負彎矩時的最小配筋率，AS、bh=628/（250*650）=0.39%，此值比 0.45ft/fy=0.45*(1.27/360)=0.158%大，同時大于 0.2%，滿足要求。斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核，腹

15、筋計算和最小配箍率驗算。驗算截面尺寸：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 ，需在梁側設置縱向構造鋼筋，每側縱向構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)每側配置 214，308/（300*570）=0.18%0.1%，滿足要求。主梁邊支座下需設置梁墊，計算從略。五 總結本次設計中首先要解決的問題是對所做題目的理解。簡單的文字描述總是生澀難懂，但倘若