混凝土結構課程設計(附設計圖紙CAD)

1、混凝土結構設計目錄1 設計資料12 板的設計12.1 荷載22.2 內(nèi)力計算22.3 截面承載力計算33 次梁設計43.1 荷載43.2 內(nèi)力計算53.3 截面承載力計算54 主梁計算74.1 荷載74.2 內(nèi)力計算84.3 截面承載力計算124.4 主梁吊筋計算14參考文獻14混凝土結構設計某工業(yè)廠房單向板肋梁樓蓋1 設計資料某工業(yè)廠房設計使用年限為50年，平安等級為二級，環(huán)境類別為一類。結構形式采用框架結構，其中梁柱線剛度比均大于3。樓蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋，廠房底層結構布置圖見圖1。樓面做法、邊梁、墻、及柱的位置關系見圖2。 圖1 底層結構布置圖 樓面活荷載標準值8kN/m2

2、，樓面面層為20mm水泥砂漿，梁板的天棚抹灰為20mm厚混合砂漿。材料選用混凝土：采用C30fc=14.3 N/mm2鋼筋：梁的受力縱筋采用HRB335級鋼筋fy=300 N/mm2，其余采用HRB300級鋼筋fy=270 N/mm2。2 板的設計圖2 節(jié)點詳圖 板按塑性內(nèi)力重分布方法設計。按剛度條件板厚要求取h=L/30=2000/3067mm，工業(yè)廠房樓面最小厚度為70mm，取板厚h=80mm。取次梁截面高度h=450mmL/18=6000/18=333mmL/12=6000/12=500mm,截面寬度b=200mm(h/2.5=450/2.5=180mmh/2=450/2=225mm)，

3、主梁和次梁采用HRB335級，其余均采用HPB300級鋼筋；板的L2/L1=6000/2000=3，宜按單向板設計。板的幾何尺寸和計算簡圖見圖3。2.1 荷載恒載標準值板自重： 0.08×25 kN/m2=2.0 kN/m2樓面面層： 0.02×20 kN/m2=0.4 kN/m2天棚抹灰: 0.02×17 kN/m2=0.34 kN/m2=2.74 kN/m2 使用活荷載 =8 kN/m2荷載組合值：=1.3=1.2+1.3=1.2×2.74+1.3×8=13.69 kN/m2=1.35+1.3×0.7=1.35×2.74

4、+1.3×0.7×8=10.98 kN/m2取=13.69 kN/m2 圖3 板的幾何尺寸和計算簡圖單位：mm2.2 內(nèi)力計算取1m寬板帶作為計算單元，各跨的計算跨度為：中間跨：=2.0m-0.2m=1.80 m邊 跨：=2.0-0.20/2+0.025=1.925 m邊跨和中間跨的計算跨度相差：故可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力，各截面的彎矩計算見表1。表1 板各截面彎矩計算截 面邊支座邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座彎矩計算系數(shù)3.62-4.612.77-3.172.3 截面承載力計算取板的截面有效高度=80-20=60mm環(huán)境類別為一類,各截面配筋計算見表2表2 板的各截面承載

5、力計算截面邊支座邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座在平面圖位置軸間軸間軸間軸間軸間軸間軸間MkN/m-3.173.62-4.612.772.22-3.17-2.540.0620.0700.0900.0540.0430.0620.0490.0640.0730.0940.0560.0440.0640.050203.5232.0298.7178.0139.8203.5158.9選配鋼筋8200820081608200820082008200實配鋼筋面積mm2251251314251251251251注：表中對于軸間板帶的中間跨中和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，故彎矩降低0.23 次梁設計取主梁的梁高h=6

6、50mmL/12=6000/12=429mmL/8=6000/8=750mm,寬b=250mm,次梁的截面尺寸及支撐情況見下列圖4。圖4 次梁幾何尺寸及支承情況(單位：mm)3.1 荷載恒載由板傳來 2.74×2=5.48 kN/m次梁自重 25×0.2×(0.45-0.08)=1.85 kN/m梁側抹灰 17×(0.45-0.08)×2×0.02=0.25 kN/m=7.58 kN/m樓面使用活荷載 =8.0×2=16.0 kN/m荷載組合設計值=1.2+1.3=1.2×7.58+1.3×16.0=29

7、.90 kN/m=1.35+1.3×0.7=1.35×7.58+1.3×0.7×16.0=24.79 kN/m取=29.90 kN/m3.2 內(nèi)力計算按塑性內(nèi)力重分布方法計算次梁內(nèi)力。計算跨度為：中間跨：邊 跨：邊跨和中間跨的計算跨度相差：故可按等跨連續(xù)次梁計算。剪力計算時跨度取凈跨，計算簡圖如圖5所示圖5 次梁計算簡圖次梁內(nèi)力計算見下表3、表4：表3 次梁彎矩計算截 面邊支座邊跨跨內(nèi)支座中間跨中中間支座彎矩計算系數(shù)-44.1173.84-96.2360.34-70.61表4 次梁剪力計算截 面邊支座第一內(nèi)支座左第一內(nèi)支座右中間支座剪力計算系數(shù)0.500

8、.550.550.55V=88.9597.8594.5694.563.3 截面承載力計算次梁跨中截面按T形截面進行計算，翼緣計算寬度取以下三者較小值： 按計算跨度考慮： 按梁肋凈距考慮： 按翼緣高度考慮： 可不考慮此種情況,故取=1.92m判別各跨中截面屬于哪一類形： 取h0 =450-40=410mm故屬于一類倒T形截面支座截面按矩形截面計算，跨中及支座截面均按一排筋考慮，取h0 = 450-40=410mm. 次梁正截面承載力見下表5，斜截面承載力見下表6。表5 次梁正截面承載力計算截 面邊支座邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座-44.1173.84-96.2360.34-70.610.09

9、20.0160.20.0130.1470.097<0.016<0.225<0.013<0.159<0.9520.9920.8870.9930.920376.6605.2882.0494.0624.0選配鋼筋216220220+118218216+118實配鋼筋面積/402628882.5509656.5注： ,均大于，考慮塑性內(nèi)力重分布要求，滿足表6 次梁斜截面承載力計算截 面邊支座第一支座外第一支座內(nèi)中間支座889597.8594.5694.56293150>V293150>V293150>V293150>V82082<V82082

10、<V82082<V82082<V選用箍筋28282828100.6100.6100.6100.6S=1621.5706.3892.5892.5實配箍筋間距(mm)2002002002004 主梁計算主梁按彈性理論計算主梁內(nèi)力，不考慮塑性內(nèi)力重分布。柱截面尺寸為450mm×450mm，主梁的梁高h=650mm，寬b=250mm，主梁的幾何尺寸與支承情況如圖6所示。圖6主梁幾何尺寸及支承情況單位：mm4.1 荷載恒荷載由次梁傳來 主梁自重折算為集中荷載 梁側抹灰折算為集中荷載 2×0.015×0.65-0.08×2.0×17=0.

11、58kN=53.19kN使用活荷載 荷載組合設計值+=1.2+1.3=1.2×53.19+1.3×96.0=188.63 kN+=1.35+1.3×0.7=1.35×53.19+1.3×0.7×96.0=159.17 kN取=1.2×53.19=63.83 kN =1.35×96.0=124.8 kN4.2 內(nèi)力計算計算跨度如下：中間跨：邊 跨：中間跨跨度和邊跨跨度相等，故可按等跨連續(xù)次梁計算。計算簡圖見下列圖7。圖7主梁計算簡圖尺寸單位m各種荷載工況下的主梁內(nèi)力計算見表7表7 各種荷載工況下主梁內(nèi)力計算 荷載工況

12、計算簡圖內(nèi)力圖M：V：V：M：M:V： V：M:內(nèi)力計算過程見表8表8 內(nèi)力計算荷載工況彎矩KN.m剪力kN 最不利內(nèi)力組合見下列圖8所示。圖(a)圖(b)圖(c)圖8主梁最不利內(nèi)力組合圖(a)、圖(b)及圖(c)主梁的包絡圖與剪力圖見下列圖9。 圖9 主梁的彎矩及剪力包絡圖4.3 截面承載力計算主梁跨中截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度取以下三者較小值：按計算跨度考慮：按梁肋凈距考慮：按翼緣高度考慮： 可不考慮此種情況故取=2000mm ,h0=650-40=610mm判別T形截面類型： 故屬于第一類T形截面。主梁支座截面按矩形截面計算，取因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋，布置在次梁主筋下面。

13、主梁截面承載力及配筋計算分別見表9及表10。表9 主梁正截面承載力計算截面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨中M/(KN· m)309.85-335.14175.42-73.93× /(KN· m)42.44(M-×)/(KN· m)244.20.0290.2560.0160.0650.0290.3010.0160.0670.9850.8490.9920.966 mm1719020340966.30451.5選配鋼筋2 22+2254 22+2 184 182 22實配鋼筋面積/174220291017760表10 主梁斜截面承載力計算截面邊支座端支座B(左)端支座B右154.89244.47216.330.25 b/N545186>V504969>V504969>V0.7ftbh0/N152653<V141391<V141391<V選用箍筋282828100.6100.6100.67437實配箍筋間距s/mm250250250202777202777254.779.9選配彎筋218218實配彎筋面積/mm5095094.4 主梁吊筋計算由次梁傳至主梁的全部集中荷載按可變效應: G+Q=那么=應