《混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計》.doc
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10土木工程(專升本)混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書 現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設(shè)計 姓 名: 學(xué) 號: 完成日期: 混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設(shè)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(shè)計資料1) 樓面構(gòu)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(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一類。2、 樓蓋的結(jié)構(gòu)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,主梁每跨內(nèi)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(shè)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(yīng)滿足h=l0/18l0/12=6600/186600/12=366550mm。考慮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(yīng)滿足h=l0/15l0/10=6600/156600/10=440660mm,取h=600mm。截面寬度取為b=300mm。 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖如下圖所示:3、 板的設(shè)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/m2 20mm厚石灰砂漿抹底: 0.020*17=0.34kN/m2 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(shè)計值:g=1.2*3.5=4.2kN/m2 活荷載設(shè)計值:q=1.4*6.0=8.4kN/m2 荷載總設(shè)計值:g+q=4.2+8.4=12.6kN/m2 1)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。按內(nèi)力重分布設(shè)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(shè)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 ;板配筋計算的過程如下表: 板的配筋計算表 截面1B2C彎矩設(shè)計值(kN.m)4.36-4.362.853.25s=M/a1fcbh020.0650.0650.030.034=1-(1-2s) 1/20.0670.0670.030.035軸線 , 計算配筋(mm2) AS=bh0fc/fy304304136159實際配筋(mm2) 8150 As=3358150 As=3358180 As=2798180 As=279 軸線 計算配筋(mm2) AS=bh0fc/fy3043040.8*136=1090.8*305=127實際配筋(mm2) 8150 As=3358150 As=3358180 As=2798180 As=279 計算結(jié)果表明,均小于0.35,符合塑性內(nèi)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(shè)計 按考慮內(nèi)力重分布設(shè)計。根據(jù)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(shè)計值恒荷載設(shè)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 次梁粉刷: 0.02*(0.5-0.1)*2*17*1.2=0.32kN/m 小計: 11.6kN/m活荷載設(shè)計值:q=6*2.1*1.4=17.64kN/m荷載總設(shè)計值:g+q=29.3kN/m2) 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) 內(nèi)力計算彎矩設(shè)計值:M1=-Mb=(g+q)l02/11=29.3*6.4752/11=111.68kN.m2Mc=-(g+q)ln2/14=29.3*6.3502/14=85.05kN.m2M2=(g+q)l012/16=29.3*6.3502/16=73.85kN.m2剪力設(shè)計值:VA=0.45*(g+q)l01=0.45*29.3*6.475=86.3kN.mVBL=0.60*(g+q)l01=0.6*29.3*6.475=115.06kN.mVBR=0.55*(g+q)l01=0.55*29.3*6.350=102.33kN.mVC=0.55*(g+q)l01=0.55*29.3*6.350=102.33kN.m4) 承載力計算 正截面受彎承載力計算時,跨內(nèi)按T形截面計算,翼緣寬度取bf=l/3=6600/3=2200mm,又bf=b+sn=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(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。 次梁正截面受彎承載力計算截面1B2C彎矩設(shè)計值(kN.m)111.68-111.6873.8585.05s=M/1fcbh02或 s=M/1fcbfh020.01220.01220.0080.009=1-(1-2s)1/20.0120.0120.0080.009 As=bfh0fc/fy As=bh0fc/fy529529353397選配配筋(mm2) 318As=763318 As=763316As=603316 As=603 計算結(jié)果表明,均小于0.35,符合塑性內(nèi)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(fù)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=115.06kN。故截面尺寸滿足要求。 0.7ftbh0=0.7*1.27*200*465=82.7kNVA=73.34kN。僅需按造配置箍筋,選配8200,SV=2*50.24/(250*150)=0.26%0.3*ft/fyv=0.3*1.27/210=0.18%,滿足要求。5、 主梁設(shè)計主梁按彈性方法設(shè)計1、荷載設(shè)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 主梁粉刷: 0.02*(0.6-0.1)*2*17*1.2*6.3=2.142kN 小計: 取106.55kN活荷載:17.64*6.6=116.45kN 取152.0kN2、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。 B支座邊的彎矩設(shè)計值MB=MBmax-V0b/2=398.2-231.4*0.40/2=351.7kN??v向受力給你鋼筋除B支座截面為兩排外,其余均為一排??鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類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1B2彎矩設(shè)計值(kN.m)367.7-398.2193.4-68.4s=M/1fcbh02或 s=M/1fcbfh020.0360.0420.0190.007s=1-(1-2s)1/2/20.980.980.990.996 AS=M/sh0fy16951913882310選配配筋(mm2) 425 As=1963720 As=2200320 As=942220 As=628 計算結(jié)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。2)斜截面受剪承載力計算包括:截面尺寸的復(fù)核,腹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。0.7ftbh0=0.7*1.27*250*590=131.1kN0.3*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,附加箍筋布置范圍s=2h1+3b=2*150+3*200=900mm。取附加箍筋8200雙肢箍,則在長度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù),m=900/200+1=6排,次梁兩側(cè)各布置3排,另加吊筋216,Asb=402mm,由2fyAsbsin+mnfyvAsv1=2*360*402*0.707+6*2*210*50.24=331.24kNFl,滿足要求。 因主梁的腹板高度大于450mm ,需在梁側(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0.1%,且其間距不大于200mm?,F(xiàn)每側(cè)配置214,308/(300*570)=0.18%0.1%,滿足要求。 主梁邊支座下需設(shè)置梁墊,計算從略。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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