混凝土樓蓋-課程設(shè)計計算書-

混凝土課程設(shè)計計算書指導(dǎo)教師：班級：消防班學(xué)號：姓名:設(shè)計資料1.題號：可變荷載8.4kN/m3，樓蓋尺寸2.某多層廠房的樓蓋建筑平面尺寸見圖1，其中樓梯間在建筑平面外；3.樓面做20mm厚的水泥砂漿，板底15mm石灰砂漿，見圖2；4.外墻采用MU7.5的普通燒結(jié)粘土磚，M2.5的混合沙漿眠磚砌筑，墻寬240mm，壁柱尺寸統(tǒng)一取370×370mm。內(nèi)框架柱網(wǎng)尺寸6600×6000mm，內(nèi)柱采用鋼筋混凝土柱，柱的尺寸統(tǒng)一采用300×300mm。板在外墻上擱置長度統(tǒng)一取120mm，次梁在外墻上擱置長度統(tǒng)一取240mm，主梁在外墻上擱置長度統(tǒng)一取360mm。板厚，次梁和主梁的截面尺寸先根據(jù)經(jīng)驗確定，然后由計算進行調(diào)整；5.材料：混凝土強度等級，根據(jù)實際情況選擇；梁縱向受力鋼筋為Ⅱ級，其余為Ⅰ級；6.鋼筋混凝土容重γ=25kN/m3，水泥砂漿容重γ=20kN/m3，石灰砂漿容重γ=16kN/m3；圖1樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖1樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置L166006600660066006600600060006000L2240240240240圖2樓蓋做法詳圖一樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置根據(jù)給出的平面尺寸，確定主梁沿房屋橫向布置，故主梁跨度為B=6600mm；次梁跨度為A=6600mm。主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為B/3=2200mm。樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖1。圖1樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置圖二構(gòu)件截面尺寸選擇(注：以下尺寸單位凡未注明者，均為mm)1、板按照跨高比條件，要求連續(xù)單向板厚h≥L/30(L為板的短向跨長),此時h≥73mm。對工業(yè)樓面而言，板厚不應(yīng)小于70，故取板厚h＝80mm。2、次梁次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18～/12=6600／18～6600／12＝367～550mm，考慮到樓蓋可變荷載較大。故選取h＝500mm，并取截面寬度b=200mm。3、主梁主梁截面高度應(yīng)滿足h=/15～/10=6600／15～6600／10＝440～660，故選取h＝650mm，并取截面寬度b=300mm。三板的設(shè)計計算1、荷載板的恒荷載標準值gk：20mm厚水泥砂漿面層80mm厚鋼筋混凝土板頂棚混合砂漿抹灰15mm厚=2.64kN/m2取恒荷載分項系數(shù)1.2，恒荷載設(shè)計值g=1.2×2.64＝3.17kN/m2而本設(shè)計中樓面活荷載標準值qk=8.4kN/m2，該值大于4kN/m2，故取活荷載分項系數(shù)1.3，則板的活荷載設(shè)計值q=1.3×8.4＝10.92kN/m2板荷載設(shè)計值g＋q=3.17+10.92=14.09kN/m22、計算簡圖現(xiàn)澆板在墻上的支承長度取為120，而次梁截面寬度b=200mm，板按塑性內(nèi)力重分布進行設(shè)計，則計算跨度為邊跨近似取2100mm中間跨跨度相差小于10%，按等跨連續(xù)板進行計算。取1m寬板帶為計算單元，b=1000mm；計算簡圖如圖2所示。圖2板的計算簡圖3、板的彎矩設(shè)計值對①～②及⑤～⑥的板帶，由于梁和板均擱置在外墻上，所以其彎矩系數(shù)為：-1/16；邊跨跨中：1/11；離端第二支座：-1/11；離端第二跨跨中：1/16；中間支座：-1/14；中間跨跨中：1/16.彎矩設(shè)計值,故4、板的配筋計算由于活載較大，因此選用C30混凝土，板的最小保護層厚度c=15mm。假定縱向鋼筋直徑d=10mm，由板厚h=80mm，則截面有效高度；板寬1000mm。C30混凝土，，；選用HPB300鋼筋，。板配筋計算過程列于表-1。表-1板的配筋計算截面位置A1BC2彎矩設(shè)計值（）-3.885.64-5.64-4.0253.520.0780.1160.116<0.350.08150.0709<0.35計算配筋：(mm2)248369369250225實際配筋(mm2)Φ8@200A=251Φ8/10@170,A=379Φ8/10@170,A=379Φ8@200A=251Φ6/8@170,A=231結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合內(nèi)力重分布原則；A/bh=231/1000*80=0.288%此值大于，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。5.鋼筋長度計算①．分布鋼筋：板厚80mm，分布鋼筋。共45塊板，板長=6600mm，凈跨=6600-300=6300mm，伸入長度=300/2=150mm，Ⅰ級鋼180度彎鉤彎起長度=6.25d=38mm，鋼筋長度=6300+2*150+2*38=6676mm。②．跨中鋼筋：第1跨：共10塊板，板寬=2200mm，凈跨=2200-200=2000mm，伸入長度=100mm，Ⅰ級鋼180度彎起長度=6.25d=50mm8/63mm10，鋼筋長度：8=2300mm，10=2326mm。中間跨：共35塊板，數(shù)據(jù)同上，鋼筋長度=2300mm。③．A支座計算得到單側(cè)長度=460mm，取500mm，鋼筋長度=500+100+2*60=760mm。同理，B支座單側(cè)長度=500mm，鋼筋長度=500*2+200+2*60=1320mm。同理，C支座單側(cè)長度=500mm，鋼筋長度=500*2+200+2*60=1320mm。四次梁的設(shè)計計算次梁按考慮內(nèi)力重分布方法設(shè)計,按照從屬面積的有關(guān)規(guī)定,可不考慮活荷載的折減。1.荷載設(shè)計值1）次梁的恒荷載設(shè)計值：=1\*GB3①由已選定的次梁截面尺寸b及h,可得次梁的自重為（其中b，h均以m計）=2\*GB3②板傳永久荷載（gk為板上荷載）近似取7kN/m小計：2）次梁的活荷載設(shè)計值活荷載設(shè)計值次梁的荷載設(shè)計值2.次梁的計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度a=240mm,主梁截面尺寸b×h=300mm×650mm,則次梁的計算跨度為邊跨；中間跨；各跨跨度相差小于10%，按等跨連續(xù)梁進行計算,計算簡圖見圖3。3.內(nèi)力設(shè)計值由表可查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。1）彎矩設(shè)計值2）剪力設(shè)計值根據(jù)各支座處剪力系數(shù),有4.承載力計算取,則1)正截面受彎承載力跨中截面按T形截面計算,其受壓翼緣寬度為A/3=2200，B/3=2200，中較小值,故取。C30混凝土，，，，；縱向鋼筋選用HRB335鋼筋，T形截面的判別:由前面計算結(jié)果可知T形梁為第Ⅰ類T形梁計算過程列表如下(表2)表2次梁正截面受彎承載力計算截面位置A1B2C彎矩設(shè)計值（kN.m）-58.14699.68-126.8683.21-95.100.099<0.350.0280.205<0.350.0230.170<0.35(mm2)438720909591780實配鋼筋（根數(shù)規(guī)格）（mm2）2φ185093φ187632φ18+2φ169113φ166032φ18+2φ16911注:1.在計算跨中截面時,取b=bf,,結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合內(nèi)力重分布原則；此值大于，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。鋼筋計算：①．A支座負鋼筋：共10根L1次梁。全梁通長配置2φ18，次梁配置鋼筋全長=33000+2*240-2*35=33410mm，HRB335鋼筋最長9000mm，鋼筋搭接長度按照300mm計算。兩側(cè)90度錨固，基本錨固長度=529mm，，因此單根梁所需鋼筋長度=2*（3*9000+8246）=70492mm。（2φ18）B、C支座負鋼筋：采用鋼筋2φ16，經(jīng)計算得支座兩側(cè)需加鋼筋2100mm，鋼筋按照135度折彎錨固，折彎錨固長度=5d=80mm。因此所需單根鋼筋長度=2*2100+300+2*80=4660mm，單根梁需要長度=8*4660=37280mm。（2φ16）②．第1跨鋼筋：采鋼筋3φ18，在B支座底與跨中鋼筋3φ18搭接，搭接長度300mm。兩端135度折彎錨固。鋼筋長度=6600+200+300+2*5d=7280mm。單根梁需要長度=2*3*7280=43680mm。（3φ18）中間跨鋼筋：采用鋼筋3φ16，在B支座底與第1跨鋼筋3φ18搭接，搭接長度為300mm。兩端135度折彎錨固，鋼筋長度=3*6600+3*300+2*5d=20860，鋼筋不連續(xù)需要兩處搭接，則修正后長度=20860+600=21460。單根梁需要長度=3*21460=64380mm。（3φ16)2)斜截面受剪承載力=1\*GB3①截面尺寸驗算因為所以按照下式驗截面尺寸滿足要求.=2\*GB3②配箍計算采用φ6雙肢箍,且不考慮彎起鋼筋抗剪。計算B左側(cè)截面。由計算可得箍筋間距：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20%或箍筋間距減小20%。調(diào)整箍筋間距：。截面高度300～500的梁，最大箍筋間距200mm最后取值s=160mm。為方便施工，間距沿梁長不變。驗算配箍率如下：彎矩調(diào)幅時要求配箍率下限為：實際配箍率，滿足要求。箍筋長度計算：由于箍筋135度彎鉤，箍筋長度==1324mm，所需箍筋個數(shù)n=5*6300/160+1=198個。（φ6@160）、主梁的設(shè)計計算主梁按彈性理論設(shè)計。承受次梁傳下的集中荷載及主梁自重。為簡化計算，將主梁自重化為集中荷載。1.荷載設(shè)計值1）主梁的恒荷載設(shè)計值G：=1\*GB3①由已選定的主梁截面尺寸b及h,可得主梁的自重設(shè)計值（帶兩側(cè)粉刷）=2\*GB3②次梁傳下G22）主梁的活荷載設(shè)計值QG和Q作用在主次梁相交處的支座位置.2.計算簡圖主梁端部支承在240mm磚墻上,支承長度a=360mm;中間支承在300mm×300mm的混凝土柱上.主梁按彈性理論設(shè)計時,計算跨度可取支座中心線間距離.本設(shè)計按連續(xù)梁進行,且為等跨度,計算跨度l0=6600;計算簡圖見圖4。圖4主梁的計算簡圖3.內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖1）彎矩設(shè)計值彎矩式中系數(shù)由附表6-2查得。2）剪力設(shè)計值剪力設(shè)計值式中系數(shù)由附表6-2查得3)彎矩和剪力包絡(luò)圖根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱性及荷載作用特點,可變荷載分為三種情況。①：第1、3跨有可變荷載，第2跨無可變荷載。如圖5：圖5第①種情況由附表6-2知，支座B、C彎矩為：在第一跨內(nèi)：以支座彎矩、的連線為基線，作、的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點處彎矩值分別為：（與前面計算的接近）在第二跨內(nèi)：以支座彎矩的連線作為基線，作、的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：②第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載。如圖6：圖6第②種情況第一跨內(nèi)：在第一跨內(nèi)以支座彎矩、的連線為基線。作、的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中何在作用點處彎矩值分別為：在第二跨內(nèi)：。以支座彎矩，的連線作為基線，作、的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點處的彎矩值分別為：③第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載如圖7圖7第③種情況第2跨兩個集中荷載作用點處的彎矩為：第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：彎矩包絡(luò)圖如圖8所示：圖8彎矩包絡(luò)圖4）承載力計算主梁采用C30混凝土，，，，；縱向鋼筋選用HRB335鋼筋，。=1\*GB3①正截面受彎承載力計算跨內(nèi)按照T形截面計算，因跨內(nèi)設(shè)有間距小于主梁間距的次梁，翼緣寬度按照和中較小值確定，取。主梁混凝土保護層以及跨內(nèi)界面有效高度計算同次梁。支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的較差重疊，截面有效高度計算方法有所不同。板混凝土保護層15mm，板上部縱筋10mm、次梁上部縱筋直徑20mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm，則一排鋼筋時取590mm；兩排鋼筋時，。縱向手里鋼筋除B截面以及邊跨跨中截面需要2排外，其余均1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別均為第一類T形截面。支座截面按矩形截面計算,b×h=300mm×650mm。B支座邊彎矩設(shè)計值-457.8。正截面受彎承載力的計算過程見表3。表3主梁正截面受彎承載力計算截面位置1B22(-)彎矩設(shè)計值（kN.m）423.55-457.8211.12-106.260.0530.3780.0040.077(mm2)27473021248675實配鋼筋（根數(shù)規(guī)格）（mm2）6φ2529458φ2230412φ143082φ22760注:1.在計算跨中截面時,正彎矩取b=bf,,負彎矩取b.=2\*GB3②斜截面受剪承載力計算=1\*GB2⑴截面尺寸驗算，因為，截面尺寸按下式驗算：截面尺寸滿足要求。=2\*GB2⑵計算腹筋（僅考慮箍筋）采用φ8雙肢箍,且不考慮彎起鋼筋抗剪。計算B左側(cè)截面。由計算可得箍筋間距：取驗算配箍率如下：彎矩調(diào)幅時要求配箍率下限為：實際配箍率，滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來的集中力，，附加箍筋布置范圍取附加箍筋φ8@200雙肢箍，則在長度s內(nèi)可布置附加箍筋排數(shù)排。由，滿足要求。因主梁高度，需要在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面面積不小于腹板面積的0.1%，且其間距不大于200mm。現(xiàn)每側(cè)配置2φ14，構(gòu)造鋼筋配箍φ8@400。，滿足要求。主梁鋼筋截斷說明：主梁縱向鋼筋的彎起和切斷需要按照彎矩包絡(luò)圖確定。底部縱向鋼筋全部深入支座，不配置彎起鋼筋，所以僅需確定B支座上部鋼筋的切斷點。材料圖如圖8。將B支座①、③、④號鋼筋按照鋼筋面積比確定各自抵抗彎矩，如①號筋（2φ22，）抵抗彎矩為：=。147.8鋼筋的充分利用點和不需要點的位置可按照幾何關(guān)系求得。第一批截斷④號筋（4φ25），因截斷點位于受拉區(qū)，距離該鋼筋充分利用點距離應(yīng)大于；截斷點距離該鋼筋不需要點的距離應(yīng)大于和20d=500mm。④號筋階段點距離B支座中心線距離：按照第一個條件為1842mm；按第二個條件745+775=1520mm，由第一個條件控制。同理，右側(cè)可推得，見材料圖。③號筋的截斷位置同理確定。由計算表可知，跨中最大負彎矩將①號筋貫通，可承受負彎矩，滿足要求。主梁鋼筋長度計算：①號筋長度：①號筋貫通全梁，全梁長19800mm+240mm，共4根主梁。1號筋錨固折彎長度=0.6*22*29.3=386.76mm,因此①號筋全長=20040-2c+2*386.76=mm，單根梁需要