混凝土结构课程设计.doc

. 精选范本 混凝土结构课程设计 学 校：武汉理工大学 专 业： 土木工程 2012 本科（秋） 姓 名： 段雪飞 指导老师： . 精选范本 目录目录 1 1 设计资料设计资料 .1 1 2 2 楼盖的结构平面布置楼盖的结构平面布置 .2 2 3 3 板的设计板的设计 .3 3 4 4 次梁设计次梁设计 .5 5 5 5 总结总结 .1010 . 精选范本 现浇单向板肋形楼盖设计 某多层工业建筑物平面如下图所示：采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。 一、设计资料 1）楼面构造层做法：水泥砂浆地面（0.65KN/ m2） 钢筋混凝土现浇板（25kN/m2）； 20mm 厚石灰砂浆抹底（17kN/m2）； 2）可变荷载：Pk=6.0 kN/m2 3）永久荷载分项系数为 1.2，可变荷载分项系数为 1.4（当楼面可变荷载标 准值4kN/m2 时,取 1.3)； 4）材料选用：混凝土：采用 C25； 钢筋：梁纵向受力钢筋采用 HRB400 级钢筋，其余采用 HPB235 级钢筋； 5）本建筑物位于非地震区，建筑物安全级别为二级，结构环境类别为一类。 . 精选范本 二、楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为 6.3m,次梁跨度为 6.6m， 主梁每跨内布置两跟次梁，板的跨度为 2.1m ,l02/l01=6.6/2.1=3.14,因此安 单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚 h2200/40=55.0mm,对工业建筑的楼盖板，要求 h80mm，取板厚 h=100mm。 次梁截面高度应满足 h=l0/18l0/12=6600/186600/12=366550mm。考虑到 楼面活荷载比较大，取 h=500mm。截面宽度取为 b=200mm。 框架梁截面高度应满足 h=l0/15l0/10=6600/156600/10=440660mm，取 h=600mm。截面宽度取为 b=300mm。 楼盖结构平面布置图如下图所示： . 精选范本 三、板的设计 1）荷载 板的恒荷载标准值：水泥砂浆地面（0.65KN/ m2） =0.65kN/m2 钢筋混凝土现浇板： 0.1*25=2.5kN/m2 2 小计： 3.49 kN/m2 取 3.5 kN/m2 板的活荷载标准值： 60.0kN/m2 永久荷载分项系数为 1.2，可变荷载分项系数为 1.4，因当楼面可变荷载标 准值4kN/m2,所以取 1.3。 于是板的恒荷载设计值：g=1.2*3.5=4.2kN/m2 活荷载设计值：q=1.4*6.0=8.4kN/m2 荷载总设计值：g+q=4.2+8.4=12.6kN/m2 1)计算简图 次梁截面为 200*500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于 100mm，取板在墙 上的支承长度为 120mm。按内力重分布设计，板的计算跨度： 边跨：l=l0+h/2=2100-100-120+100/2=1930mm1.025ln=1950mm，取 l0=1950mm 中间跨：l0=ln=2100-200=1900mm 因跨度相差小于 10%，可按等跨连续板计算。取 1m 宽板带作为计算单元， 计算简图如下图所示： 2）弯矩设计值 查表得，板的弯矩系数 m 分别为：边跨中：1/11，离端第二支座：- 1/11，中跨中：1/16，中间支座：1/14。故 M1=-Mb=(g+q)l012/11=12.6*1.952/11=4.36kN.m Mc=-(g+q)l012/14=12.6*1.92/14=3.25kN.m M2=(g+q)l012/16=12.6*1.92/16=2.85kN.m 3）正截面受弯承载力计算 板厚 100mm，h0=100-20=80mm；板宽 b=1000mm。C25 混凝土， 1=1.0，fc=11.9N/mm2，fy=210N/mm2 ；板配筋计算的过程如下表： . 精选范本 截面 1 B 2 C 4.36 2.85 3.25 弯矩设计值（kN.m） -4.36 0.065 0.065 0.03 0.034 s=M/a1fcbh02 =1-(1-2s) 1/2 0.067 0.067 0.03 0.035 轴线 计算配筋(mm2) 304 304 136 159 ， AS=bh0fc/fy 实际配筋(mm2) 8150 8150 8180 8180 As=335 As=335 As=279 As=279 轴线 计算配筋(mm2) 304 304 0.8*136=0.8*305= AS=bh0fc/fy 109 127 实际配筋(mm2) 8150 8150 8180 8180 As=335 As=335 As=279 As=279 计算结果表明， 均小于 0.35，符合塑性内力重分布的原则； As/bh=279/(1000*80)=0.34%，此值比 0.45ft/fy=0.45*(1.43/210)=0.30% 大，同时大于 0.2%，符合要求。 . 精选范本 四、次梁设计 按考虑内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主 梁的活荷载 不考虑梁从属面积的荷载折减。 1）荷载设计值 恒荷载设计值：板传来恒荷载： 4.2*2.1=8.82kN/m 次梁自重： 0.2*（0.5-0.1）*25*1.2=2.4kN/m 小计： 11.6kN/m 活荷载设计值：q=6*2.1*1.4=17.64kN/m 荷载总设计值： g+q=29.3kN/m 2）计算简图 次梁在砖墙上的支承长度为 270mm。主梁截面为 250*650mm。计算跨度： 边 跨：l=l0+a/2=6600-120-250/2+240/2=6475mm0.3*ft/fyv=0.3*1.27 /210=0.18%，满足要求。 五、主梁设计 主梁按弹性方法设计 1、荷载设计值 为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。 恒荷载：次梁传来恒荷载： 11.6 *6.6=76.6kN 主梁自重： 0.3*（0.60-0.1）*25*1.2*6.3=28.35kN 小计： 取 106.55kN 活荷载：17.64*6.6=116.45kN 取 152.0kN 2、计算简 图 . 精选范本 主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为 370mm，中间支承在 40 0*400mm 的混凝土柱子上，其计算跨度 边跨：ln=6300-120-200=5980mm，因 1.025ln=150mm0.1，翼缘计算宽度按 l/3= 6.9/3=2.3m 和 b+sn=6. m 中较小值确定，取 bf=2.3m。 第 8/9 页 B 支座边的弯矩设计值 MB=MBmax-V0b/2=398.2-231.4*0.40/2=351.7kN。纵 向受力给你钢筋除 B 支座截面为两排外，其余均为一排。跨内截面经判别都属 于第一类 T 形截面。正截面受弯承载力的计算过程如下表所示： 主梁正截面承载力计算 截面 1 B 弯矩设计值（kN.m） 367.7 -398.2 s=M/1fcbh02 或 0.036 0.042 s=M/1fcbfh02 s=1-(1-2s)1/2/2 0.98 0.98 AS=M/sh0fy 1695 1913 选配配筋(mm2) 425 720 As=1963 As=2200 2 193.4 0.019 0.99 882 320 As=942 -68.4 0.007 0.996 310 220 As=628 计算结果表明， 均小于 0.518，满足要求；取中间跨跨中截面验算，其承 载负弯矩时的最小配筋率，AS、bh=628/（250*650）=0.39%，此值比 0.45ft/f y=0.45*(1.27/360)=0.158%大，同时大于 0.2%，满足要求。 斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核，腹筋计算和最小配箍率验算 。 验算截面尺寸：hw=h0-hf=590-100=490mm，hw/b=490/250=1.96Vmax=265.0kN。 故截面尺寸满足要求。 SV=2*50.24/（250*150）=0.26%0.3*ft/fyv=0.3*1.27 /210=0.18%，满足要求。 次梁传来的集中力 Fl=62.5+80.8=143.3kN，h1=650- 500=150mm，附加箍筋布置范围 筋的排数，m=900/200+1=6 排，次梁两侧各布置 3 排，另加吊筋 216，Asb=4 02mm，由 2fyAsbsin 因主梁的腹板高度大于 450mm ，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构 造钢筋的截面面积不小于腹板面积的 0.1%，且其间距不大于 200mm。现每侧配 置 214，308/（300*570）=0.18%0.1%，满足要求。 主梁边支座下需设置梁垫，计算从略。 . 精选范本 五 总结 本次设计中首先要解决的问题是对所做题目的理解。简单的文字描述总是生 涩难懂，但倘若联系实际生活，再来看问题时，一切开始显得清晰，再加上老 师的指点，便可以把自己究竟该作何工作搞清楚。这也给