《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》 (2)

1、。1基本信息本設(shè)計(jì)為XXXXXXXXX，用于設(shè)計(jì)計(jì)算。重慶三元玩具廠采用鋼筋混凝土內(nèi)框架和370毫米磚外墻。采用單向板肋梁樓蓋。地面做法：20毫米厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，15毫米厚石灰砂漿抹灰。荷載：永久荷載、梁、柱、板和結(jié)構(gòu)層自重、鋼筋混凝土容重25、水泥砂漿容重20、石灰砂漿容重17、分項(xiàng)系數(shù)?？勺兒奢d，樓面荷載分布為7.5，分項(xiàng)系數(shù)。材料選擇：混凝土采用C30(=14.3，=1.43)；主梁和次梁鋼筋采用HRB335 (=300)鋼筋，其余鋼筋采用HPB300 (=270)鋼筋。主梁沿房屋的橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為5.7m，次梁跨度為4.8m，梁的每一跨度內(nèi)布置兩個(gè)

2、次梁。間距為1.9m.樓層布局如圖1-1所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，應(yīng)取板厚次梁的截面高度應(yīng)符合下列要求取h=400毫米，橫截面寬度為b=200毫米。主梁的截面高度應(yīng)符合下列要求取截面高度h=500mm，截面寬度b=250mm。圖1-1樓層布局。2單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1板的設(shè)計(jì)2.1.1板的計(jì)算內(nèi)力采用塑性分析法計(jì)算。2.1.2負(fù)載恒定負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)值：20毫米水泥砂漿面層80毫米鋼筋混凝土板15毫米厚石灰砂漿抹灰活載標(biāo)準(zhǔn)值橫向載荷的設(shè)計(jì)值活載設(shè)計(jì)值總數(shù)2.1.3內(nèi)力計(jì)算對(duì)于次梁截面和板在墻上的支撐長(zhǎng)度，板的計(jì)算跨度為：側(cè)跨度中間跨度跨度差表明內(nèi)力可以按等跨度連續(xù)板計(jì)算。以1m寬的平板為計(jì)算單元，計(jì)算示意圖如

3、圖2-1所示。圖2-1計(jì)算圖連續(xù)板各截面的彎矩計(jì)算見(jiàn)表2-1。表2-1連續(xù)板各截面彎矩的計(jì)算橫截面1邊跨內(nèi)跨B離端第二支架2中間跨度C中間支承力矩計(jì)算系數(shù)計(jì)算跨度2.1.4截面承載力的計(jì)算。C30混凝土，=14.3。HPB300鋼筋，=270，連續(xù)板各截面配筋計(jì)算見(jiàn)表2-2。表2-2連續(xù)板各截面配筋計(jì)算部門(mén)位置邊界地帶(1-2，5-6軸之間)中間波帶板帶(在2-5個(gè)軸之間)邊跨內(nèi)跨離端第二支架從第二個(gè)分支的末端跨過(guò)跨度，跨過(guò)中間跨度中間支承邊跨內(nèi)跨離端第二支架從第二個(gè)跨度的末端開(kāi)始，是跨度中的中間跨度中間支承m()3.48-3.482.34-2.673.48-3.480.82.34=1.870

4、.8(-2.67)=2.140.0670.0670.0450.0520.0670.0670.0360.0410.0690.0690.0460.0540.0690.0690.0370.042219219146172219219118134匹配鋼筋6/81706/8170619061606/81706/817062006200鋼筋混凝土面積228228149177228228141141軸承截面受壓區(qū)高度系數(shù)小于0.35，滿足力矩調(diào)制要求。所以，2.1.5板的裂紋檢查計(jì)算裂縫寬度驗(yàn)算屬于正常使用極限狀態(tài)，采用標(biāo)準(zhǔn)荷載組合。根據(jù)彈性法計(jì)算截面彎矩，考慮到最不利的可變荷載布置，有其中-轉(zhuǎn)換永久荷載的標(biāo)

5、準(zhǔn)值，-轉(zhuǎn)換可變負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)值，-根據(jù)相關(guān)表格檢查全荷載下五跨連續(xù)板相應(yīng)截面的彎矩系數(shù)；-根據(jù)相關(guān)表格檢查五跨連續(xù)板在最不利荷載布置下的相應(yīng)彎矩系數(shù)。荷載標(biāo)準(zhǔn)組合引起的跨中彎矩和支座彎矩：受彎構(gòu)件力學(xué)特性系數(shù)、光面鋼筋相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)、C30混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；保護(hù)層厚度c=15mm20mm，取c=20mm，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表2-3，裂縫寬度小于一種環(huán)境規(guī)范。表2-3板裂縫寬度的驗(yàn)算橫截面1B2C32.32-3.051.30-2.421.59228228149149149從上表可以看出，它非常接近并滿足0.52的要求。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，整個(gè)跨度的剛度可作為計(jì)算撓度。這種簡(jiǎn)化使得撓度計(jì)算非常方便

6、。長(zhǎng)期剛度由以下公式確定其中，第一跨的撓度最大，對(duì)于等跨的連續(xù)板，只能檢查該跨的撓度。永久荷載已滿，可變荷載布置在1、3、5跨，相應(yīng)表中相應(yīng)的撓度系數(shù)分別為和，因此撓度：2.2次梁設(shè)計(jì)2.2.1主梁計(jì)算次梁按考慮塑性內(nèi)力的重分布法計(jì)算。2.2.2負(fù)載恒定負(fù)載設(shè)計(jì)值從董事會(huì)次梁自重梁側(cè)抹灰活載設(shè)計(jì)值從董事會(huì)總數(shù)2.2.3內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度側(cè)跨度Take=4.675中間跨度跨度差表明內(nèi)力可以按等跨度連續(xù)梁計(jì)算。計(jì)算圖如圖2-2所示。圖2-2計(jì)算圖連續(xù)次梁各截面彎矩和剪力的計(jì)算分別見(jiàn)表2-4和表2-5。表2-4連續(xù)次梁彎矩的計(jì)算橫截面1邊跨中跨B離端第二支架2中間跨度C中間支承力矩計(jì)算系數(shù)計(jì)算跨度表2

7、-5連續(xù)次梁剪力計(jì)算橫截面A側(cè)支架b(左)離端第二支架b(右)離端第二支架C中間支承剪切計(jì)算系數(shù)0.450.60.550.55凈跨度=4.675=4.675=4.55=4.5554.6774.8166.7466.742.2.4正截面承載力的計(jì)算在計(jì)算正截面承載力時(shí)，支座按矩形截面計(jì)算，中跨按T形截面計(jì)算，翼緣寬度取值，故取值一種環(huán)境下，梁的混凝土保護(hù)層厚度要求為25毫米，單排鋼筋截面的有效高度取=365毫米。區(qū)分T形截面的類(lèi)型：每個(gè)跨度的中跨屬于I型T型截面。次梁正截面承載力過(guò)程見(jiàn)表2-6。表2-6梁正截面抗彎承載力計(jì)算橫截面邊跨中跨(1)離端第二支架(b)離端第二中跨(2)中跨，中跨(3)中

8、間支架(c)彎矩設(shè)計(jì)值()53.0053.0034.51-39.440.1600.1600.0910.1040.1750.1750.0960.110匹配鋼筋564.21044334.0383實(shí)際加固512322312412=565=1140=339=452計(jì)算結(jié)果表明，它們均小于0.35，滿足塑性內(nèi)力重分布條件。滿足最小配筋率的要求。2.2.5斜截面抗剪承載力的計(jì)算計(jì)算內(nèi)容包括：截面尺寸驗(yàn)算、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。(1)檢查截面尺寸，截面尺寸按下式計(jì)算：截面尺寸符合要求。(2)計(jì)算所需的腹肌使用6個(gè)雙箍，計(jì)算支架的左側(cè)截面。用斜截面抗剪承載力計(jì)算公式確定箍筋間距s:調(diào)幅后，應(yīng)加強(qiáng)抗剪承載力

9、，并在梁的局部范圍內(nèi)增加20%的計(jì)算箍筋面積。先調(diào)幅箍筋的間距，大于箍筋最大間距200毫米，最后取s=200mm毫米.(3)檢查最小配箍率彎矩調(diào)幅要求的配箍率下限為實(shí)際配箍率，滿足最小配箍率的要求。2.2.6梁裂縫寬度的驗(yàn)算次梁的轉(zhuǎn)換永久荷載；轉(zhuǎn)換可變負(fù)載。變形鋼筋的相對(duì)粘度特性系數(shù)，混凝土保護(hù)層厚度c=25 mm荷載標(biāo)準(zhǔn)值下彈性分析的荷載彎矩系數(shù)和裂縫寬度的計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表2-7。各截面裂縫寬度符合要求。表2-7梁裂縫寬度驗(yàn)算橫截面1B2C341點(diǎn)-51.5524.54-41.4828.65565565339402339245.32308.45227.96324.94266.140.01410.

10、01410.01000.01010.01000.7220.7990.6290.7020.609(mm)1212121212(mm)115.59115.59143.5142.54143.5(mm)0.2080.2640.1950.2760.221荷載標(biāo)準(zhǔn)組合引起的跨中彎矩和支座彎矩：2.2.7光束偏轉(zhuǎn)c主梁端部支撐在磚墻上，支撐長(zhǎng)度為370毫米；中部支撐在柱上，鋼筋混凝土柱截面為350mm350mm；墻和柱是主梁的鉸支，也是主梁連續(xù)梁的計(jì)算。圖2-3計(jì)算計(jì)算跨度：側(cè)跨度取最小值中間跨度：跨度差(5.715-5.7)/5.7=0.26%，可按等跨度連續(xù)梁計(jì)算。主梁計(jì)算圖見(jiàn)圖2-3。2.3.4內(nèi)力計(jì)

11、算和包絡(luò)圖內(nèi)力計(jì)算可利用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行，跨中截面和支座的最大彎矩和剪力計(jì)算如下：不同截面下的彎矩和剪力計(jì)算見(jiàn)表2-8和表2-9。表2-8主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)目編號(hào)荷載圖基本不利內(nèi)力 213.63166.37-140.68-48.93-48.93-140.68 44.64-2.63-140.68119.61119.61-140.68 183.18106.48-230.9166.97104.43-118.38 51.912.6-118.38104.4366.97-230.91表2-9主梁剪力值計(jì)算序列號(hào)計(jì)算圖最不利的內(nèi)力 112.1-161.5448.02 96.38-177.26156.53

12、 27.3-68.74117.992.3.5主梁正截面抗彎承載力計(jì)算根據(jù)跨度中T形截面的計(jì)算，翼緣寬度為：Take=1210mm毫米，Take。區(qū)分T形截面的類(lèi)型：因此，它屬于第一類(lèi)丁字截面。主梁正截面承載力的計(jì)算。橫截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值()213.63-203.55119.61-48.930.0640.2940.0320.0630.96690.82000.98370.96741673.81880.5871.6362.6匹配鋼筋620620320220實(shí)際加固面積()188418849426282.3.6主梁斜截面抗剪承載力計(jì)算(1)檢查截面尺寸，截面尺寸按下式計(jì)算：截面尺寸符合要求。(2)計(jì)算所需的腹肌使用6150雙箍可以看出，截面B上的剪切力與