混凝土課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、河南工程學(xué)院鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)某工業(yè)廠房現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)學(xué)生姓名: 學(xué) 院: 專業(yè)班級(jí): 專業(yè)課程: 指導(dǎo)教師:2015年12月25日某工業(yè)廠房現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)資料1.樓蓋梁格布置樓蓋梁格布置如圖1所示（樓梯間在此平面外），主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置，主梁、次梁的跨度見(jiàn)表1。丄丄（屮序號(hào)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m 2）次梁跨度（mm）主梁跨度（mm）8660006300表1樓面活荷載、主梁、次梁跨度 圖1樓蓋梁格布置平面圖2. 樓面做法水磨石，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm混合砂漿抹底。3. 樓面荷載均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表1。4材料混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30;

2、梁鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋，板鋼筋采用HPB300級(jí) 鋼筋。、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿著橫向布置，次梁沿著縱向布置。主梁跨度為，次梁跨度為，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為 6.3/32.1m ,l02/l0i=6.0/2.1=2.85,22853,則板按照單向板設(shè)計(jì)，但應(yīng)適當(dāng)增加沿長(zhǎng)跨方向的分布鋼筋，以承擔(dān)長(zhǎng)跨方向的彎矩。按跨高比條件，要求板厚h 2100 / 3070mm對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h 70mm從安全角度考慮，取板厚h 80mm次梁截面高度應(yīng)滿足:h l0/18l0/126000/18 6000/12 334 500mm。考慮到 樓面可變荷載比較大，取h 400mm。次梁的

3、截面寬度:b h/3h/2 400/3 400/2 134 200mm，取 b 200mm。主梁的截面高度應(yīng)該滿足:h 10/ 15 l 0/ 106300 / 15 - 6300 / 10420 630mm 取h500mm主梁截面3寬度取b 300mm。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖2所示。lS(S)3x+D0KIL1國(guó)憫X劉0=-三三=二 r-11sfs 翕I;野I!.I*11I r k 一 -匚-4ljfi)awx410feufliLL翻為忙400ULLU-!,“ T 官爻IKSS34* &養(yǎng) s - - s . RI9I s . R- 讒：+也 _ 札- = r 一 u_- /丄.CAeawi

4、蠲嘲 -4-.：5.圖2結(jié)構(gòu)平面布置圖三、板的設(shè)計(jì)1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層0.65kN/m 280mm鋼筋混凝土板0.08 252.0kN/m220mm混合砂漿20.02 X17 = 0.34kN/m小計(jì)+=m2板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值6.0kN/m 2永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取;因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為6.0kN/m 24.0kN/m 2所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取。于是有板的邊跨永久荷載設(shè)計(jì)值可變荷載設(shè)計(jì)值荷載總設(shè)計(jì)值近取2.計(jì)算簡(jiǎn)圖2g=x =m q=6X =m22g+q=+=m2g+q=m按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁截面為 200mmK 400mm板的設(shè)計(jì)跨度為:l01 ln 2100 2002

5、2000mm中間跨l02= ln = 2100- 200=1900mm因?yàn)榭缍认嗖钚∮?0%,可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元,計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示。g 十 q = 1L 40AV f壓.2 rL 1 ano I ? QfloV 0.45ft/fy二 0.45X1.27/270=0.212% 0.2% ,滿足最小配筋率的要求。四、次梁設(shè)計(jì) 根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。1.荷載設(shè)計(jì)值永久荷載設(shè)計(jì)值板傳來(lái)的永久荷載3.592.17.54kN/m次梁自重0.2 (0.4 0.08)25 1.2 1.92kN/m次梁粉刷0.02 (0.

6、4 0.08) 217 1.2 0.26kN/m小計(jì)g 7.54 1.92 0.26 9.72kN / mq 7.8 2.116.38kN /m可變荷載設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)值荷載總設(shè)計(jì)值q 9.72 16.3826.1kN/m2.計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。主梁截面為300mm X 500mm。計(jì)算跨度:邊跨:l01 l n 6000100 300/25750mm中間跨:l02 ln 60003005700 mm因跨度相差小于10%可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4所示。0+q=26. lk ITA圖4次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖3.內(nèi)力計(jì)算由混凝土結(jié)構(gòu)-中冊(cè)表11-1，表11-3可查得，板的彎矩系數(shù)m分別為:端

7、支座-1/24;邊跨中1/14;離端第二支座-1/11 ;離端第二跨跨中1/16;中間支座-1/14;中跨中1/16。剪力系數(shù)av分別為：A支座內(nèi)側(cè)Ain :;離端第二支座外側(cè)Bex :;離端第二支座內(nèi)側(cè)Bin :;中間支座外側(cè)Cex :;中間支座內(nèi)側(cè)5 :。故有彎矩設(shè)計(jì)值:Ma(g q)l012/24261 5.752/24 360kN mM1(g q)l012/14 261 5.752/14 61.64kN mMb(g q)l012/11261 5.752/1178.45kN mM2(g q)l022/16 261 5.72/16 530kN mMC(g q)l022/14 26.1 5.

8、72/1460.57kN mM 3 M 2 53.0kN m剪力設(shè)計(jì)值：VA0.50(gq)ln10.50 26.1 5.75 75.04kNVBl0.55(gq)ln10.5526.15.7582.54kNVBr0.55(gq)ln20.5526.15.7081.82kNVCVBr 81.82kN4.承載力計(jì)算1）正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按 T 形截面計(jì)算，翼緣寬度取bf l /3 6300/ 3 2100mm， bf b sn 200 1900 2100mm，故取 b f 1160mm 。所有20mm 。假定箍筋直bf b 12hf 200 12 801160mm三者中

9、的較小值,截面鋼筋均布置一排。環(huán)境類別一級(jí)， C30 混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度徑10mm縱向鋼筋直徑20mm則一排縱向鋼筋d 4002010 20/ 2 360mm。2C30 混凝土，1 1.0, c 1 , fc 14.3N/mm ,ft21.43N/ mm2 ；縱向鋼筋采用 HRB400 鋼， fy 360N/mm2 ， fyv2360N/mm2。1fcbfhf(h0 hf /2) 1.0 14.3 1160 80 (360 80/2) 265kN ? m Mmax78kN ? m截面均屬于第一類 T 形截面。正截面承載力計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表 3。彎矩設(shè)計(jì)值(kN ? m)-36表3次梁正截面受

10、彎承載力計(jì)算s M/(1fcbh02)或361ff1 T43200 360261.641061 1431160 360278 4510653.01061 116060 57 1063602 14 3200 36C：2sMZfcbf%2)0.102 0.35Q241 0.35Asbh0 1fo/fy或AsbUy0.173 0.35選配鋼筋2(mm )2 世 |18As=5092世18As=5093 左 |18As=763As=461As=509計(jì)算結(jié)果表明支座截面的 均小于，符合塑性內(nèi)力重分布的原則，并且有:/(bh) 308/(200 400) 0.39% 0.2% 0.45ft / fy 0

11、.45 1.43/360 0.18%。及同時(shí)大于，即次梁配筋滿足最小配筋率的要求。2)斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算。0.7 ftbh0= 0.7X1.43X400X360= 144.14kNV max = 8254kN。應(yīng)配箍筋:驗(yàn)算截面尺寸:hw h) hf 360 80 280001,因 hw/b 280/200 1.4 4,故截面尺寸按照下式驗(yàn)算:0.25 cfcbh0 0.25 1 14.3 200 360 257.40 103N Vmax 82540截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋:采用C6雙肢箍筋，計(jì)算B支座左側(cè)截面。因Vcs 0

12、.7ftb% fyvAsv*h)/s，得到箍筋間距。S= fyvAsv h0 /(Vbc- 0.7 ftbh0 )=700mm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%或者箍筋的間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距，s 0.8700 56mm由混凝土結(jié)構(gòu)-h 500時(shí)，梁中箍筋最大間距上冊(cè)表4-1查得，當(dāng)0.7ftbh0 Vmax，梁高300為200mm。最后取箍筋間距s200mm驗(yàn)算配箍率下限值:上面已經(jīng)算出配箍率的下限值sv,min 0.3ft / fyv 0.12%，而次梁中實(shí)際配箍率sv Asv/(bs) 56.6/(200 200) 0.14% 0.12%，配箍率下限

13、值滿足要求。五、主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)。1.荷載設(shè)計(jì)值為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來(lái)的永久荷載9.72 6.0 58.32kN主梁重(0.5-0.08) 0.3 2.1 25 1.2 9.828kN主梁粉刷0.02 (0.50 0.08) 2 2.1 17 1.2 0.89kN永久荷載設(shè)計(jì)值G 58.32 9.828 0.89 69.04kN可變荷載設(shè)計(jì)值Q 1638 6.0 10320kN2.計(jì)算簡(jiǎn)圖因主梁的線性剛度與柱線剛度之比大于5,豎向荷載下主梁內(nèi)力近似按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，計(jì)算跨度取支承中心線之間的距離,l06600mm。主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5所示?？衫没?/p>

14、凝土結(jié)構(gòu)-中冊(cè)表6-2計(jì)算內(nèi)力。G GG GG G6300 B263003.內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖1）彎矩設(shè)計(jì)值6300主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖式中系數(shù)k,k2由混凝土結(jié)構(gòu)-中冊(cè)表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得。M 1,max0.24469.046.30.289 103.206.3294.02kN ?mM B,max0.26769.046.3(0.311 103206.3)318.33kN?mM 2,max0.06769.046.30.200 103.206.3159.17kN ?m2）剪力設(shè)計(jì)值彎矩 Mk1Gl0 k2Ql0，剪力VksG kqQ，式中系數(shù)k3,k4由混凝土結(jié)構(gòu)-中冊(cè)表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得。VA, max

15、0.733 69.04 0.866 103.20139.98kNVBI,max1.267 69.04 ( 1.311) 103.2022277kNVBr ,max169.041.222103.20195.15kN3）彎矩包絡(luò)圖第1、3跨有可變荷載，第二跨沒(méi)有可變荷載由混凝土結(jié)構(gòu)-中冊(cè)表6-2可知，支座B或者支座C的彎矩值為:6.3202.60kN?mMB Me0.267 69.04 6.3 0.133 10320在第1跨內(nèi)：以支座彎矩Ma0, Mb202.60kN ? m的連線為基線，作G 69.04kN,Q 10320kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖,得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為:

16、-(G Q)l031 (69.04 103.20) 6.3 竺0294.07kN ?m (與前面計(jì)算的333M 1,max 294.02kN?m 接近)12M 12 202 60-(G Q)l0 一-(69.04 103.20) 6.3 226.64kN ?m3333在第2跨內(nèi)：以支座彎矩Mb 202.60kN ?m，Me20260kN?m的連線為基線，作G 6904kNQ0的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值:11-Gl0 Mb 69.04 6.3 202.6057.601kN?m。33第1、2跨內(nèi)有可變荷載，第3跨內(nèi)沒(méi)有可變荷載在第1跨內(nèi)：以支座彎矩Ma 0,Mb 308.33kN?

17、m的連線為基線，作G 69. 04kN,Q 103 20kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖,得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為:護(hù) Q)l03(g Q)|0血 1 (69.04 103.20) 6.3331 (69.04 103.20) 6.633318.33255.59kN ?32 308.33 149.48kN?m3+ |( 318.33 174)91 .484 KN ?m在第 2 跨內(nèi)：Me 0.267 69.04 6.3 0.089 10320 6.317400kN?m。以支座彎矩Mb 318.33kN?m，Me 174.00kN ?m的連線為基線，作G 6904N,Q 103.2C

18、kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載-(G Q)l0 Me 2(MB33作用點(diǎn)處的彎矩值分別為:Me) - (69.04 1032 6.3 174.003(Mb Mc) 1(69.04 103.20) 6.3 174.0033111-Gl0-Mb-69.046.33 33121-Gl0-Mb丄69046.33331-20260 77.45 Vmax = 222.77kN需配箍筋:截面尺寸按照下式驗(yàn)算:0.25 cfcbhb 0.25 1 14.3 300 520 5577 103N Vmax 22277kN，截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用C10200雙肢箍筋,AVcs 0

19、.7ftbh0 fyv 亠ho 0.7 1.43 300 520 360 s空520200驗(yàn)算最小配箍率:Asv157sv Ts 300 2000.26%0.24丄-0.24 143 0.10%，fyv360=Vmax，不需要配置彎起鋼筋。配箍率滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算:hi 600 400 200mm，附加箍次梁傳來(lái)的集中力fl 5832 10320 161.52kN，筋布置范圍S 2h 3b 2 200 3 200 100(mm。取附加箍筋C10200雙肢，則在長(zhǎng)度S內(nèi)可以布置附加箍筋的排數(shù)m 1000/200 1 6排，次梁兩側(cè)各布置3排。由混凝土結(jié)構(gòu)-中冊(cè)式（11-22），

20、m nfyvfu 6 2 360 785 33912kN f 16152kN，滿足要求。因主梁的腹板高度大于450mm,需要在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向 構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的 ，且其間距不大于200mm。現(xiàn)每側(cè)配置2C14縱向構(gòu)造鋼筋，則有：308/(300 480) 0.21% 0.1%，滿足要求。六、繪制施工圖樓蓋施工圖包括施工說(shuō)明、結(jié)構(gòu)平面布置圖、板配筋圖、次梁和主梁配筋圖。1. 施工說(shuō)明本設(shè)計(jì)施工說(shuō)明詳見(jiàn)結(jié)構(gòu)施工圖1。2. 結(jié)構(gòu)平面布置圖結(jié)構(gòu)平面布置圖見(jiàn)圖2。3. 板配筋圖板配筋采用分離式，板面鋼筋從支座邊伸出長(zhǎng)度a ln /41900 / 4475 mm 500 m

21、m。板配筋圖詳見(jiàn)結(jié)構(gòu)施工圖 1。4. 次梁配筋圖次梁支座截面上部鋼筋的第一批切斷點(diǎn)要求離支座邊ln / 5 20d 5700/5 20 18 1500，現(xiàn)取 1500；切斷面積要求小于總面積的二分之一，B支座切斷1C18，切斷面積小于總面積的二分之一， B支座剩余兩根做架立筋，滿足要求。端支座上部鋼筋伸入主梁長(zhǎng)度la (0.14 360/1.43)d(0.14 360/1.43) 18 635mm。下部縱向鋼筋在中間支座的錨固長(zhǎng)度las 12d12 18216mm。次梁配筋圖詳見(jiàn)結(jié)構(gòu)施工圖 2。5.主梁配筋圖主梁縱向鋼筋的彎起和切斷需按彎矩包絡(luò)圖確定。底部縱向鋼筋伸入支座，as不配置彎起鋼筋，下部縱向鋼筋在中間支座處的錨固長(zhǎng)度 las 12d264mm 。確定 B 支座上部鋼筋的切斷點(diǎn):截取負(fù)彎矩的抵抗彎矩圖如圖 7所示。將 B 支 座的、號(hào)鋼筋按鋼筋面積比確定各自抵抗的彎矩:號(hào)鋼筋（2C18,As507)抵抗彎矩為 283.88 507/1769.5 81.34kN ?m；號(hào)鋼筋（2C18,As507 )的抵抗彎矩為； 283.88 507/1769.5 81.34kN?m號(hào)鋼筋（2C22,As760)的抵抗彎矩為 28388 760/1769.5 121.93kN?m。鋼筋6。第一批擬截的充分利用點(diǎn)和不需要點(diǎn)的位置可按幾何關(guān)系求得,見(jiàn)計(jì)算書(shū)圖 斷號(hào)鋼