混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù) 某二層建筑物，為現(xiàn)澆混凝土內(nèi)框架結(jié)構(gòu)（中間為框架承重，四周為墻體承重），建筑平面圖如下圖。試對(duì)樓蓋、樓梯和雨蓬進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)資料 1、建設(shè)地點(diǎn)：煙臺(tái)市區(qū)2、樓面做法：水磨石地面、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm石灰砂漿抹底。3、層高：4.5m；門(mén)：寬高=3300mm3000mm；縱向跨度=7200橫向跨度=7200；樓梯位置見(jiàn)圖，樓梯尺寸自定。4、墻體為370mm磚砌體。5、建筑用途為光學(xué)加工；樓面活荷載為5.0/5.0/4.0（kn/ m2）。6、材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c30，梁受力鋼筋采用hrb400級(jí)鋼筋，梁箍筋采用hrb335級(jí)鋼筋、板中鋼筋采用h

2、pb235級(jí)鋼筋。三、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7.2m，次梁的跨度為7.2m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.4m，l02/l01=7.2/2.4=3，故按單向板設(shè)計(jì)。 按跨高比條件，要求板厚h2000/40=50mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h60mm，取h=80mm。 次梁截面高度應(yīng)滿足h=l0/18l0/12=7200/187200/12=400600mm。截面高度取為h=500，截面寬度取為b=200mm。 主梁的截面高度應(yīng)滿足h=l0/15l0/10=7200/157200/10=480720mm，取h=650mm。截面寬度取為b=300

3、mm。四、板的設(shè)計(jì)已如前述，軸線、的板屬于端區(qū)格單元板；軸線的板屬于中間區(qū)格單元板。1. 荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 水磨石面層 0.65kn/m2 100mm鋼筋混凝土板 0.125=2.5kn/ m2 20mm石灰砂漿 0.0217=0.34 kn/ m2 小計(jì) 3.49kn/m2 板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 7.0kn/ m2 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0 kn/ m2，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的 永久荷載設(shè)計(jì)值 g=3.491.2=4.2 kn/ m2 可變荷載設(shè)計(jì)值 q=7.01.3=9.1kn/ m2 荷載總設(shè)計(jì)值 gq=13.3kn/ m22. 計(jì)

4、算簡(jiǎn)圖 次梁截面為200mm500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度不小于100mm，取板在墻上的支承長(zhǎng)度為120mm。按塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨 l0=lnh/2=2400100120100/2=2230mm0.1，翼緣計(jì)算寬度按l/3=7.2/3=2.4mb+s=7.2m，取=2.4m。 縱向受力鋼筋除b支座截面為2排外，其余均為1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別為第一類(lèi)t形截面。正截面受彎承載力的計(jì)算如表。 截面 1 b 2彎矩設(shè)計(jì)值（kn.m） 468.8 -507.91 46.3 -81.19或=0.036=0.352=0.019=0.0500.9820.7720.9900.9742156

5、.23150.91123.7376.5選配鋼筋（）222+325（彎）a=2233328+325（彎）=3320222+125(彎)=1251225=982 2） 斜截面受彎承載力 驗(yàn)算截面尺寸： hw=h0h/f=58080=500mm，因hw/b=500/300=1.674 截面尺寸按下式驗(yàn)算： 0.25cfcbh0=0.25114.3300580=622.05knvmax=310.14kn 截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋： 采用8150雙肢箍筋， vcs=0.7ftbh01.25fyvasvh0/s=0.71.433005801.25300100.6 580/180=320.04kn v

6、max=193.92knvcs vbl,max=-310.14vcs vbr,max=289.82kn0.1%滿足要求。7、 樓梯設(shè)計(jì)：層高4.5m,踏步尺寸150mm300mm,采用c30混凝土，板采用hpb235鋼筋，梁縱筋采用hrb400鋼筋。樓梯上均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.梯段板設(shè)計(jì)板厚h=140mm，約為板長(zhǎng)的1/30,板斜傾角tan=150/300=0.5, cos=0.894。可取1m板寬帶計(jì)算。（1） 荷載計(jì)算恒荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2,活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.4?？偤奢d設(shè)計(jì)值：1.27.15+1.43.5=13.48kn 荷載種類(lèi)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（knm）恒荷載水磨石面層（0.3+0.15）0

7、.65/0.3=0.98三角形踏步0.50.30.1525/0.3=1.88混凝土斜板0.1425/0.894=3.91板底抹灰0.0217/0.894=0.38小計(jì)7.15活荷載3.5（2） 截面設(shè)計(jì)板水平計(jì)算跨度ln=4200mm,彎矩設(shè)計(jì)值 m=p/10=13.484.22/10=24.78kn. m。板的有效高度 h=140 mm-20mm=120mm。=23.78106/(1.014.31000120)=0.115=0.939=23.78106/(0.939210120）=1005。選配 12110，。 分布鋼筋每級(jí)踏步1根82. 平臺(tái)板設(shè)計(jì).設(shè)平臺(tái)厚度h70mm,取1m寬板帶計(jì)算（

8、1）荷載計(jì)算 平臺(tái)板的荷載計(jì)算表 . 荷載種類(lèi)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（knm）恒荷載水磨石面層0.6580mm厚混凝土板0.0725=1.75板底抹灰0.0217=0.34小計(jì)2.74活荷載 3.5總荷載設(shè)計(jì)值p1.22.74+1.43.5=8.19kn（2）截面設(shè)計(jì)平臺(tái)板的計(jì)算跨度 l0=1600+200-200/2+120/2=1760mm彎矩設(shè)計(jì)值 m=ph02/10=8.191.762/10=2.54knm板的有效高度 =70mm-20mm=50mm。=2.54106/(14.31000502)=0.071，計(jì)算得 =0.963 ，=2.54106/(0.96321050)=251選配8200 ，

9、as=251 3平臺(tái)梁設(shè)計(jì)設(shè)平臺(tái)梁尺寸200mm350mm荷載計(jì)算平臺(tái)梁的荷載計(jì)算荷載種類(lèi)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（knm）恒荷載梁自重0.2(0.35-0.07)25=1.4梁側(cè)粉刷0.2(0.35-0.07)217=0.19平臺(tái)板傳來(lái)2.742.0/2=2.74梯段板傳來(lái)7.154.2/2=15.02小計(jì) 19.08活荷載3.5(4.2/2+1.8.0/2)=10.5荷載設(shè)計(jì)值p1.219.08+10.51.4=37.60kn/m截面設(shè)計(jì) 計(jì)算跨度 =1.05=1.05(3.6-0.24)=3.53m彎矩設(shè)計(jì)值 m= p2/8=37.603.532/8=58.6knm 剪力設(shè)計(jì)值 v= p/2=37.6

10、03.36/2=63.2kn 截面按倒l形計(jì)算 bf=b+5hf=200+570=550mm梁的有效高度 =350mm-35mm=315mm =1.014.355070（315-）/=154.2m=58.6kn.m，屬于第一類(lèi)t型截面 =58.6106/(1.014.35503152)=0.08=0.958= 選配 316，as=537mm配置6200箍筋，則斜截面受剪承載力 vcs=0.7ftbh01.25fyvasvh0/s=0.71.43200315+1.2521056.6315/200=88.64knv=63.2kn,滿足要求。八、雨篷設(shè)計(jì) 1. 雨篷板承載力計(jì)算取1米板寬為計(jì)算單元，

11、按懸壁板進(jìn)行承載力計(jì)算(1) 荷載及內(nèi)力計(jì)算恒荷載設(shè)計(jì)值：（取平均板厚80mm）: 施工或檢修集中荷載 板的計(jì)算跨度，則板固端彎距為(2) 正截面受彎承載力計(jì)算雨篷板根部板厚設(shè)選用，實(shí)際的符合要求。分布鋼筋采用2. 雨篷梁計(jì)算梁截面尺寸為設(shè)則（1）荷載及內(nèi)力計(jì)算梁自重 20mm厚梁粉刷重 梁上磚砌體重 雨篷板傳來(lái)的均布荷載 雨篷傳來(lái)的集中荷載 1.4kn雨篷梁的計(jì)算跨度取彎矩：剪力： 雨篷板均布荷載恒荷載對(duì)雨篷梁產(chǎn)生的力矩為： kn.m/m雨篷板集中荷載對(duì)雨篷梁產(chǎn)生的力矩為：（2）截面承載力計(jì)算： 由于雨篷梁承受彎，剪，扭共同作用的構(gòu)件，故先驗(yàn)算其截面尺寸及是否需按計(jì)算配置抗扭鋼筋： 所以截面尺寸符合要求。只需按照構(gòu)造要求配置鋼筋受彎所需的縱向鋼筋： 彎剪扭構(gòu)件受扭縱向受力鋼筋的最小配筋率應(yīng)?。?且鋼筋的間距不應(yīng)大于200mm和截面的寬度。所以取兩根14的三級(jí)鋼，按構(gòu)造配