混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算書組裝車間樓蓋設(shè)計(jì)

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算書題 目:*達(dá)公司組裝車間樓蓋設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)：土木 姓 名：# 學(xué) 號(hào)：2009%&$ 指導(dǎo)教師：&一、設(shè)計(jì)資料1、荷載樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為6.5kn/m2樓面面層水泥砂漿面層自重為20kn/m3,鋼筋混凝土板25 kn/m3 紙盤白灰抹底16 kn/m33、材料選用：（1）混凝土： c30（2）鋼筋：梁、板受力筋采用hrb400級(jí)鋼筋，梁箍筋、板構(gòu)造筋采用hrb335級(jí)鋼筋。二、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。主梁跨度為6m，次梁跨度為6.3m，主梁每跨布置兩根次梁，板的跨度為2m，l02/ l01 =6.3/2=3.153，因此按單向板0計(jì)。

2、按跨高比條件，要求板厚h2000/40=50mm，對(duì)于工業(yè)建筑樓板h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h= l2/18l2/12=6300/186300/12=350525mm?？紤]到樓面可變荷載較大，取h=500mm。截面寬度取為200mm。主梁截面高度應(yīng)滿足h= l1/15l1/10=6000/156000/10=400600mm，取h=600mm。截面寬度取為300mm。三、板的設(shè)計(jì)軸線、的板屬于端區(qū)格單向板；軸線的板屬于中間格單向板。1、荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 40mm厚水泥砂漿面層 0.0420=0.8 kn/m2 80mm鋼筋混凝土板 0.0825=2 kn/m215

3、mm厚的紙盤白灰抹底 0.01516=0.24 kn/m2小計(jì) 3.04 kn/m2板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 6.5kn/m2 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kn/m2，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值 g=3.041.2=3.65 kn/m2活荷載設(shè)計(jì)值 q=6.51.3=8.45 kn/m2荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=12.1kn/m2 2、計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200mm500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支撐長(zhǎng)度不小于100mm，取板在墻上的支撐長(zhǎng)度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨l0=ln+h/2=2000-100-120+80/2=1820mm1

4、.025ln=1.0251780=1825mm取l0=1820mm。中間跨 l0= ln=2000-200=1800mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬的板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖jss-2所示。圖jss-2 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖3、彎矩設(shè)計(jì)值板的彎矩系數(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=12.11.822/11=3.64knmmc=-(g+q) l012/14=-12.11.82/14=-2.80knmm2=(g+q) l012/16=12.11.82/16=2.45knm

5、這是對(duì)于端區(qū)格單向板而言，對(duì)于中間區(qū)格單向板，其mc和m2應(yīng)乘以0.8分別為：mc =0.8(-2.80)=-2.24knm ；m2=0.82.45=1.96knm4、正截面受彎承載力計(jì)算c30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。板厚b=80mm，h0 =80-20=60mm；板寬b=1000mm。c30混凝土，=1.0，fc =14.3n/mm2；hrb400鋼筋，fy=360n/ mm2。板配筋計(jì)算的過程于下表。樓面板的配筋計(jì)算截 面1b2或3c彎矩設(shè)計(jì)值（knm）3.64-3.642.45-2.8=m/（ fc b）0.07070.07070.04760.0544=1-0.07340

6、.07340.04880.0560軸 線、計(jì)算配筋（）=b/174.9174.9116.3133.5實(shí)際配筋（）231231177177軸 線計(jì)算配筋（）=b1/174.9174.90.8116.3=93.040.8133.5=106.8實(shí)際配筋（）177177177177對(duì)軸線間的板帶，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值都可折減20%。為了方便，近似對(duì)鋼筋面積乘以0.8.計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；/bh=177/（100080）=0.22%，此值大于0.45/=0.451.43/360=0.18%，同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率。四、次梁設(shè)計(jì)按考

7、慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。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(jì)值永久荷載設(shè)計(jì)值由板傳來的永久荷載 3.652.0=7.3 kn/m2次梁自重： 0.2(0.5-0.08）251.2=2.52 kn/m2次梁15mm厚紙盤抹底 0.015（0.5-0.08）2161.2=0.163 kn/ m2小計(jì) g=10.06kn/ m2可變荷載設(shè)計(jì)值 q= 8.452.0=16.9kn/m2荷載總計(jì)算值 g+q=26.96kn/ m2 2、計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為240mm。主梁截面為300mm600mm，計(jì)算跨度：邊跨 l0= ln+a/2=6300-120-300/2+

8、240/2=6150mm1.025ln=1.0256030=6180mm；中間跨 l0= ln=6300-300=6000mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖jss-3所示圖jss-3 次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖3、內(nèi)力計(jì)算梁的彎矩系數(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。彎矩設(shè)計(jì)值：m1=- mb=(g+q) l012/11=26.966.152/11=92.70knmmc=-(g+q) l012/14=-26.9662/14=-69.33knmm2=(g+q) l012/16=26.9662/16=60.66knm剪力設(shè)計(jì)值：

9、=0.45（g+q）ln1=0.4526.966.15=74.61kn=0.60（g+q）ln1=0.6026.966.15=99.48kn= vc=0.55（g+q）ln2=0.5526.966=88.97kn4、承載力計(jì)算(1)正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按t形截面計(jì)算。翼緣寬度=/3=6000/3=2000mm；又=b+=200+1800=2000。故取=2000mm。除b截面縱向鋼筋排兩排布置外。其余截面均布置一排。c30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=25mm，一排縱向鋼筋h0=500-35=465mm；二排縱向鋼筋h0=500-60=440mm。c30混凝土，1=1.0

10、，fc=14.3n/，ft =1.43n/；縱向鋼筋采用hrb335鋼，fy=360n/，箍筋采用hpb235鋼，fyv=300n/。正截面承載力計(jì)算過程列于下表。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(jì)算截 面1b2c彎矩設(shè)計(jì)值（knm）92.70-92.7060.66-69.33=/（b）或=/（）=0.015=0.167=0.00981=0.112=1-0.01510.1840.350.009860.119=b/或=/557.8602.1364.2413.7選配鋼筋（）=555.9=603=379.9 =421.1計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；/bh=379.

11、9/（200500）=0.379%，此值大于0.45/=0.451.43/360=0.18%，且大于0.2%，滿足最小配筋率。(2)斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：=-=440-80=360mm，因/b=360/200=1.84，截面按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25114.3200465=332.475kn=99.48kn，截面滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用6雙支箍筋，計(jì)算支座b左側(cè)截面。vcs =0.7b+ ，可得箍筋間距s=/( vbl - 0.7b)=819.8mm 取s=250mm調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的

12、箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8250=200mm，最后取箍筋間距s=190mm。為了方便施工，沿梁長(zhǎng)不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3=0.31.43/300=0.143%。實(shí)際配筋率=56.6/（200190）=0.149%0.14%滿足要求。五、主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)1、荷載設(shè)計(jì)值為了簡(jiǎn)化計(jì)算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 610.06=60.36kn主梁自重（含粉刷）（0.60-0.08）0.32.025+2（0.60-0.08）2.00.241.2=9.96kn永久荷載設(shè)計(jì)值 g=60.36+9.96=470

13、.32kn可變荷載設(shè)計(jì)值 q=16.96=101.4kn2、計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在550mm550mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度邊跨 =6000-275-120=5605mm因0.025=140mma/2=185mm，取=1.025 +b/2=1.0255605+550/2=6020mm中跨 =6000mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下，因跨度相差不超過10%，故可利用附表6-2計(jì)算內(nèi)力圖jss-4 主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖3、內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖(1)彎矩設(shè)計(jì)值彎矩m=g+q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.24470.326.02+0.289101.46.

14、02=285.20knm=-0.26770.326.02-0.311101.46.02=-302.87knm=0.06770.326.02+0.200101.46.02=150.45knm(2)剪力設(shè)計(jì)值剪力v=g+q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.73370.32+0.866101.4=139.36kn=-1.26770.32-1.311101.4=-222.03kn=1.070.32+1.222101.4=194.23kn(3)彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。由附表6-2知支座b或c的彎矩值為=-0.26770.326.02-0.133101.

15、46.02=-194.22knm在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-194.22knm的連線為基線。作g=70.32kn，q=101.4kn的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（g+q）+=（70.32+101.4）6.02-=279.84knm（與前面計(jì)算的=285.20knm接近）（g+q）+=（70.32+101.4）6.02-=215.10knm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-194.22knm，=-194.22knm的連線作為基線，作g=70.32kn，q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：g+=70.326.02-194.22=-53.11knm第1、2

16、跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-302.87knm的連線為基線。作g=70.32kn，q=101.4kn的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（70.32+101.4）6.02-=243.63knm（70.32+101.4）6.02-=142.67knm在第2跨內(nèi)：=-0.26770.326.02-0.089101.46.02=-167.36knm以支座彎矩=-302.87knm，=-167.36knm的連線為基線，作g=70.32kn，q=101.4kn的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得（g+q）+（-）=（70.32+101.4）6.0

17、2-167.36+（-302.87+167.36）=86.88knm（g+q）+（-）=（70.32+101.4）6.02-167.36+（-302.87+167.36）=132.05knm第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=-0.26770.326.02-0.133101.46.02=-194.22knm第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：（g+q）+=（70.32+101.4）6.02-194.22=150.36knm（與前面計(jì)算的=150.45knm接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：g+=70.326.02-194.22=76.37knmg+=70.326.02-

18、194.22=11.62knm在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒有可變荷載由附表6-2知支座b或c的彎矩值=-0.26770.326.02-0.178101.46.02=-221.68knm=-0.26770.326.02+0.044101.46.02=-86.17knm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-221.68knm的連線為基線，作g=70.32kn，q=101.4kn的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（g+q）+=（70.32+101.4）6.02-221.68=270.69knm（g+q）+=（70.32+101.4）6.02-221.68=196.

19、80knm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-221.68knm，mc =-86.17knm的連線作為基線，作g=50kn，q=0的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：g+（-）+=70.326.02+（-221.68+86.17）-86.17=-35.40knmg+（-）+=70.326.02+（-221.68+86.17）-86.17=9.77knm彎矩包絡(luò)圖如下圖jss-5（a）所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨=139.36kn；過第1個(gè)集中荷載后為139.36-70.32-101.4=-32.36kn；過第2個(gè)集中荷載后為-32.36-70.32-101.4=-204.08kn=-

20、222.03kn；過第1個(gè)集中荷載后為-222.03+70.32+101.4=-50.31kn；過第2個(gè)集中荷載后為-50.31+70.32+101.4=121.41kn第2跨=194.23kn；過第1個(gè)集中荷載后為194.23-70.32=123.91kn。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)=1.070.32+1.0101.4=171.72kn；過第1個(gè)集中荷載后為171.72-70.32-101.4=0。剪力包絡(luò)圖如下圖jss-5（b）所示-194.22215.10279.84-53.11243.63142.67-277.1186.88150.3676.3711.62-221.68139.36121.4132.3650.31204.08222.03171.72194.23123.910(b)()圖jss-5 主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖（a）彎矩包絡(luò)圖；（b）剪力包絡(luò)圖(4)承載力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算跨內(nèi)按t形截面計(jì)算，因=0.140.1。翼緣計(jì)算寬度按=6/3=2m和b+=6.3m中較小值確定，取=2.0mb支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值=-b/2=-302.87-（70.32+101.4）0.4/2=-277.11knm?？v向受力鋼筋均布置一排。