鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書與設(shè)計實例.doc

建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計指導(dǎo)及設(shè)計實例安陽工學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院2012年12月1 設(shè)計資料某工業(yè)用倉庫樓蓋平面如圖1所示，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可變荷載標準值=6kN/m2，樓面做法：20mm厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板，20mm厚石灰砂漿抹底。圖1 樓蓋平面圖2 材料選用（1）混凝土：采用C30級（=14.3N/mm2，=1.43N/mm2，=1.0）；（2）鋼筋：板中鋼筋采用HPB235級（=210N/mm2），梁中縱筋采用HRB400級（=360N/mm2），箍筋采用HPB235級。3 結(jié)構(gòu)平面布置（見圖2）圖2 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖4板的計算（按考慮塑性內(nèi)力重分計算）板厚度按不驗算撓度條件應(yīng)不小于mm，工業(yè)房屋樓面板最小厚度為80mm，故取板厚=80mm。次梁髙度=458306mm，故取次梁高度=400mm，寬度=200mm。（1）荷載計算查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001，鋼筋混凝土重力密度24-25kN/m3（本例取25kN/m3），水泥砂漿重力密度20kN/m3，石灰砂漿重力密度17kN/m3。20mm厚水泥砂漿面層：kN/m280mm厚鋼筋混凝土板：kN/m220mm厚石灰砂漿抹底：kN/m2 板恒載標準值：=2.74kN/m2板活載標準值：=6kN/m2板荷載設(shè)計值：由可變荷載效應(yīng)控制的組合=11.088kN/m2（對標準大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載分項系數(shù)=1.3）由永久荷載效應(yīng)控制的組合=9.159kN/m2故，取荷載設(shè)計值為=11.088kN/m2（2）計算簡圖計算跨度（圖3）圖3 板的計算跨度邊跨（一端與梁整體連接，另一端擱置在墻上）=1970mm =1940+60=2000mm 故，取=1970mm中跨 =1950mm平均跨 =1960mm（計算B支座負彎矩用）取1m板寬為計算單元，計算簡圖如圖4所示。圖4 板的計算簡圖（3）彎矩計算邊跨與中跨計算長度相差=1.03%10%，可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。=3.912kN.m=-3.872kN.m=2.635kN.m=-3.012kN.m（4）配筋計算該樓蓋處于室內(nèi)正常環(huán)境，板保護層厚度取=15mm，=60mm。-軸線間板帶的中間跨和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，彎矩值降低20%，計算結(jié)果見表1。表1 板的配筋計算截面1B2C彎矩設(shè)計值（kN.m）3.912-3.8722.635（2.108）-3.012（-2.410）0.0760.0750.051（0.041）0.059（0.047）0.0790.0780.052（0.042）0.061（0.048）（mm2）322.8318.7212.5（171.6）249.2（196.1）選配鋼筋6/8110=357 mm2（8125=314 mm2）6/8110=357 mm2（6/8125=314 mm2）6110=257 mm2（6125=226 mm2）6110=257 mm2（6125=226 mm2）5 次梁計算（按考慮塑性內(nèi)力重分計算）（1）荷載計算由板傳來恒載： =5.891kN/m次梁自重： =1.6kN/m次梁粉刷： =0.218kN/m 次梁恒載標準值： =7.709kN/m次梁活載標準值： =12.9kN/m次梁荷載設(shè)計值（由板的計算可知，只須考慮由可變荷載效應(yīng)控制的組合）：=26.021kN/m（2）計算簡圖圖5 次梁計算跨度設(shè)主梁截面尺寸為mm，則計算跨度為（圖5）：邊跨（一端與主梁整體連接，另一端擱置在墻上）=5375mm=5386mm故，取=5375mm中跨：=5250mm平均跨：=5313mm（計算B支座負彎矩用）次梁計算簡圖如圖6所示。圖6 次梁計算簡圖（3）內(nèi)力計算邊跨與中跨計算長度相差=2.4%10%，可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力。彎矩計算：=68.34kN.m=66.77kN.m=44.82kN.m=-51.23kN.m剪力計算：=61.53kN=82.04kN=75.13kN（4）正截面承載力計算次梁跨中截面按T形截面進行計算，有效翼緣寬度為：=1833mm68.34kN.m故，屬第一類T形截面支座截面按矩形截面計算，B支座截面鋼筋排二排，=340mm，其它支座截面鋼筋排一排，=365mm，次梁正截面承載力計算見表2。表2 次梁正截面承載力計算截 面1B2C（kN.m）68.3466.7744.8251.23或（N.mm）=（一排）=（二排）=（一排）=（一排）0.0200.2020.0130.1340.0200.228=82.04kN=68068N=68.07kN =61.53kN可見次梁截面尺寸滿足要求，B支座及中間支座截面應(yīng)按計算配箍筋，次梁斜截面承載力計算見表3（只考慮箍筋的抗剪作用，部分彎筋的抗剪作用作為安全儲備）。表3 次梁斜截面承載力計算截 面AB（左）B（右）C（kN）61.5382.0475.1375.13箍筋肢數(shù)直徑26262626（mm2）=56.6=56.6=56.6=56.6（kN）73.0768.0768.0773.07（N/mm2）210210210210（mm）=362=715=2632選配箍筋（按構(gòu)造）6150615061506150驗算配箍率=0.19%=0.16%6 主梁的計算（按彈性理論計算）（1）荷載計算由次梁傳來恒載： =42.40kN主梁自重： =6.99kN主梁抹灰： =0.76kN 主梁恒載標準值： =50.15kN主梁活載標準值： =70.95kN主梁恒載設(shè)計值： =60.18kN主梁活載設(shè)計值： =92.24kN（只須考慮由可變荷載效應(yīng)控制的組合）（2）計算簡圖計算跨度（圖7）圖7 主梁計算跨度邊跨=6519.5mm=6515mm故，取=6515mm中跨mm平均跨=6482.5mm（計算B支座負彎矩用）主梁計算簡圖見圖8。圖8 主梁計算簡圖（3）內(nèi)力計算邊跨與中跨計算長度相差=1.0%10%，可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力。主梁按彈性理論計算，主梁自重近似化為集中荷載，在集中荷載作用下（三跨）連續(xù)梁的彎矩、剪力系數(shù)列于表4。表4 等截面等跨連續(xù)梁內(nèi)力系數(shù)表荷 載 圖跨內(nèi)最大彎矩支座彎矩剪 力0.2440.067-0.267-0.2670.733-1.2671.000-1.0001.267-0.7330.289-0.133-0.1330.866-1.134001.134-0.8660.200-0.133-0.133-0.133-0.1331.000-1.0000.1330.1330.2290.170-0.311-0.0890.689-1.3111.222-0.7780.0890.089注：表中系數(shù)，表中系數(shù)； -使截面上部受壓，下部受拉為正，-對鄰近截面所產(chǎn)生的力矩沿順針方向者為正。彎矩計算：（其中、可由表4查出）邊跨=392.07kN.m =600.94kN.m中間跨=388.16kN.m =594.95kN.m支座B=390.12kN.m =597.94kN.m主梁彎矩計算見表5。表5 主梁彎矩計算表項 次荷載簡圖1234（）（kN.m）組合項次族合值+269.34+145.00（kN.m）組合項次組合值+69.03+-290.12+-53.12注：表中項次4中括號內(nèi)數(shù)值為C支座彎矩系數(shù)和彎矩值，其余項次的C支座彎矩系數(shù)和彎矩值與B支座相同。剪力計算（、由表4查出）主梁剪力計算見表6，剪力包絡(luò)圖如圖9所示。表6 主梁剪力計算表項 次荷載簡圖124（kN）組合項次組合值+123.99+180.85+172.90（kN）組合項次組合值+107.66+197.18+60.18圖9 主梁剪力包絡(luò)圖（4）正截面承載力計算主梁跨中截面在正彎矩作用下按T形截面計算，翼緣寬度為：=2150mm269.34kNm故，屬第一類T形截面主梁支座截面及在負彎矩作用下的截面按矩形截面計算，支座截面鋼筋排二排，=525mm；其它支座截面鋼筋排一排，=545mm；主梁正截面承載力計算見表7。表7 主梁正截面承載力計算表截 面1B2（kN.m）269.34-290.12145.00-53.12（kN.m）23.49（kN.m）269.34266.63145.0053.12或（N.mm）=（二排）=（二排）=（一排）=（一排）0.0320.2710.0150.0500.0330.323=197.18kN=131381N=131.38kN=123.99kN可見主梁截面尺寸滿足要求，B支座截面應(yīng)按計算配腹筋，A支座截面可按構(gòu)造配箍，主梁斜截面承載力計算見表8。表8主梁斜截面承載力計算表截 面AB（左）B（右）（kN）123.99197.18172.90=141.39kN123.99kN=131.38kN=13