混凝土結(jié)構(gòu)課程設計

《混凝土結(jié)構(gòu)》課程設計鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋課程設計任務書設計題目：多層倉庫樓蓋結(jié)構(gòu)設計某多層倉庫樓蓋，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)，按如下平面圖布置及設計資料進行設計計算。二、設計資料：樓面構(gòu)造做法：20mm厚水泥砂漿面層，下鋪50mm厚水泥焦渣〔14KN/m2〕，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mm厚磚砂漿抹底。樓面均布活荷載：8KN/m2.梁板結(jié)構(gòu)平面布置：l1=6300mml2=5700mm荷載分項系數(shù)：恒荷載分項系數(shù)1.2：活荷載分項系數(shù)為1.3〔因為多層倉庫樓蓋活荷載標準值大于4KN/m2〕。材料選用：混凝土：采用C30〔fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2〕。鋼筋：梁內(nèi)受力縱筋采用HRB335級〔fy=300N/mm2〕;板內(nèi)鋼筋及梁內(nèi)箍筋采用HRB2335級鋼筋〔fy=210N/mm2〕。板的計算梁、板的截面尺寸確實定次梁凈距：l3=l2/3=5700mm/3=1900mm板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。板的l1/l3=6300mm/1900mm≈>3,按單向板設計?！?〕板的厚度：h=(1/30—1/40)l3=(1/30—1/40)X1900=(63.3—47.5)mm〔2〕次梁尺寸：高度h=(1/12—1/18)l1=(1/12—1/18)X6300=(525—350)mm故高度取h=450mm寬度b=(1/2—1/3)Xh=(1/2—1/3)X450=(225—150)mm故寬度取b=200mm〔3〕主梁尺寸：高度h=(1/8—1/14)l2=(1/8—1/14)X5700=(407—713)mm故高度取h=650mm寬度b=(1/2—1/3)Xh=(1/2—1/3)X650=(325—216)mm故寬度取b=300mm荷載恒荷載標準值：20mm水泥砂漿面層：0.02mX20kN/m3=0.4kN/m350mm厚水泥焦渣：0.05mX14kN/m3=0.7kN/m380mm鋼筋混凝板：0.025mX25kN/m3=2kN/m320mm板底石灰砂漿：0.02mX17kN/m3=0.34kN/m3小計gk=3.44kN/m3板的活荷載標準值：qk=8KN/m2恒荷載分項系數(shù)取1.2：因樓面活荷載標準值大于4.0kN/m3,所以活荷載分項系數(shù)應取1.3，于是板的恒荷載設計值g=3.44X1.2=4.128kN/m3活荷載設計值q=8X1.3=10.4kN/m3荷載總設計值g+q=4.128+10.4=14.528kN/m3近似取g+q=14.5kN/m33、計算簡圖現(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，計算板的跨度：計算跨度邊跨ln=1900-240-200/2=1560l0=ln+h/2=1560+80/2=1600mm故邊跨的計算跨度l0==1600mm中跨l0=ln=1900-200=1700mm跨度差〔1700-1600〕/1700=5.89%<10%,可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元4、內(nèi)力及承載力的計算〔1〕彎矩計算如表截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計算系數(shù)αm1/11-1/111/16-1/14l0m1.61.61.71.73.373.372.62-2.99(2)截面承載力計算b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-20mm=60mm,α1=1.0,C30混凝土，fc=14.3N/mm2，HRB335級鋼筋，fy=300N/mm2中間區(qū)板帶EQ\o\ac(○,2)~EQ\o\ac(○,5)軸線間，各內(nèi)區(qū)格板的四周與梁整體連接，故各跨跨內(nèi)和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，計算彎矩降低20%連續(xù)板各截面的配筋計算如表2。板帶部位截面邊區(qū)板帶〔EQ\o\ac(○,1)~EQ\o\ac(○,2),EQ\o\ac(○,5)~EQ\o\ac(○,6)軸線間)中間區(qū)板帶〔EQ\o\ac(○,2)～EQ\o\ac(○,5)軸線間)邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)，中間跨跨內(nèi)中間支座邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)，中間跨跨內(nèi)中間支座M〔kN*m〕3.37-3.372.62-2.993.37-3.372.1-2.3920.0650.0650.0510.0580.0650.0650.0410.0460.0670.0670.0520.0600.0670.0670.0420.047mm2〕274274212245274274172188選配鋼筋Φ8@170Φ8@170Φ8@200Φ8@170Φ8@170Φ10@200Φ8@200Φ8@200實配鋼筋面積296296251296296296251251次梁的計算1.荷載恒荷載設計值：板帶傳來的恒荷載：4.128X1.9=7.8432kN/m次梁自重：0.2mX〔0.45-0.08〕X25X1.2=2.22kN/m次梁抹灰粉刷：0.02X〔0.45-0.08〕X17X1.2X2=2kN/m20mm板底石灰砂漿：0.02mX17kN/m3=0.34kN/m小計g=10.3632kN/m活荷載設計值：q=10.4X1.9=19.76kN/m荷載總設計值：g+q=30.1223kN/m取荷載30.12kN/m2、計算簡圖計算跨度邊跨ln=6300-240-300/2=5910mml0=ln+a/2=1560+80/2=6095mm1.025ln=1.0255910=6058mm故邊跨的計算跨度l0==6058mm中跨l0=ln=6300-300=6000mm跨度差〔6058-6000〕/6000=0.97<10%,可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算如表3，表4截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計算系數(shù)1/11-1/111/16-1/14l0(m)6.0586.0586.06.0100.49-100.4967.7777.45截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)，內(nèi)側(cè)剪力計算系數(shù)αv0.450.60.550.55剪力V=(g+q)l0〔kN〕85.42113.90106.00106.00(1)、截面承載力計算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為：邊跨bf’=1/3l0=1/36058=2019mm<b+s=200+1700=1900mm取bf’=1900mm離端第二跨、中間跨bf’=1/3l0=1/36000=2000mm梁高h=450mm,h0=450mm-35mm=415mm翼緣厚hf’=80mm判斷T形截面類型α1=1.0,C30混凝土，fc=14.3N/mm2，HRB335級鋼筋，fy=300N/mm2箍筋采用HPB2335,fyv=210N/mm2bf’hf’〔h0-hf’/2〕=815.1kN*m>Mmax=100.49kN*m故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取h0=450mm-60mm=390mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，h0=415mm。連續(xù)次梁正截面承載力計算見表5截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座M〔kN*m〕100.49-100.4967.77-77.4520.0210.2310.0140.1570.0210.1<0.267<0.350.140.1<0.172<0.35〔mm2〕789993559680選配鋼筋實配鋼筋面積829.51030.6603.3710連續(xù)次梁斜截面承載力計算見表6截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)V〔kN〕85.42113.91061060.25βcfcbh0(N)296725>V2788502788502967250.7ftbh0(N)83083780787807883083>V選用箍筋2φ82φ82φ82φ8Asv〔mm2〕101101101101s〔mm〕4708332467480實配箍筋間距s〔mm〕200200200200次梁配筋示意圖見圖44、主梁計算主梁按彈性理論計算。柱截面尺寸為400mm*400mm。荷載恒載設計值由次梁傳來10.36326.3=65.28816kN主梁自重(0.65-0.08)0.3251.91.2=9.747kN梁側(cè)抹灰(0.65-0.08)0.02171.91.22=0.883728kNG=75.918888kN取G=75.92kN活荷載設計值由次梁傳來Q=19.766.3=124.488kN取Q=124.94kN合計G+Q=75.92+124.94=200.41kN內(nèi)力計算邊跨ln=5700-200-240=5260l0=1.025ln+b/2=1.0255260+400/2=5592<ln+a/2+b/2=5260+370/2+400/2=5645中間跨l0=lc=5700跨度差(5700-5592)/5700=1.89%<10%可按等跨連續(xù)梁計算。主梁尺寸及計算簡圖如圖5在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算：M=KGl0+KQl0V=KG+KQ具體計算結(jié)果以及最不利荷載組合見表7，表8。將以上最不里荷載組合下的四種彎矩圖及三種剪力圖分別疊加在同一坐標圖上，即可得主梁的彎矩包絡圖及剪力包絡圖，見圖6。序號計算簡圖邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)K/M1K/MB〔MC〕K/M2①0.244/103.59-0.267/-113.350.067/28.99②0.289/201.19-0.133/-92.59-MB/-90.69③≈1/3*MB=-30.86-0.133/-92.590.200/141.92④0.229/159.42-0.311〔-0.089〕/-21.65〔-61.96〕0.17/120.63⑤≈1/3*MB=-20.65-0.089〔-0.311〕/-61.96〔-21.65〕0.17/120.63最不利荷載組合①+②30.478-205.94-61.7①+③72.73-205.94170.91①+④263.01-329.85(-175.31)149.62①+⑤-175.31(329.85)149.62表7序號計算簡圖邊跨跨內(nèi)中間支座K/VAinK/VBex〔VCex〕K/VBin①0.733/55.65-1.267(-1.00)/-96.19(-75.92)1.00(1.267)/75.92(96.19)②0.866/107.81-1.134(0)/-141.17(0)0(1.134)/0(141.17)④0.689/85.77-1.311(-0.788)/-163.21(-98.10)1.222(0.089)/152.13(11.08)⑤VBex=-11.08-0.089(-1.222)/-11.08(-152.13)0.788(1.311)/98.10(163.21)最不利荷載組合①+②163.46①+④141.42①+⑤44.57驗算截面尺寸：hw=h0-hf’=570-80=490mmhw/b=490/300=1.633<4主梁彎矩包絡圖及剪力包絡圖如圖6截面承載力計算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：bf’=1/3l0=1/35700m=1900mm<b+s0=300+6300-300=6300mm取bf’=1900判斷T形截面類型α1=1.0,C30混凝土，fc=14.3N/mm2，HRB335級鋼筋，fy=300N/mm2箍筋采用HPB2335,fyv=210N/mm2bf’hf’〔h0-hf’/2〕=14.3190080〔615-80/2〕=1249.82bkN*m>Mmax=100.49kN*m故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形