混凝土结构课程设计

1、一、 楼盖平面布置本次设计对象为双向板肋梁楼盖，其柱网尺寸为7.2m7.2m。仅沿横向和纵向分别布置主梁，而不进行次梁的布置。可以确定主梁跨度为7.2m，板的跨度为7.2m。双向板的厚度不宜小于80mm，且连续板hl01（7200=144mm），可取h=160mm，主梁的截面高度应满足h=480720mm，取h=700mm，截面宽度取b=300mm。楼盖结构平面布置如图一。 图 一二、 按弹性理论进行板的设计1. 荷载设计值楼面活载标准值为qk8.5kn/m2，楼面面层大理石贴面，其自重gk11.16 kn/m2，板底和梁表面均采用20mm厚水泥砂浆粉刷，其自重为20 kn/m3。板厚160m

2、m。板的恒载标准值：大理石贴面 1.16 kn/m220mm厚水泥砂浆层 0.0220=0.40 kn/m2钢筋混凝土板 0.1625=4 kn/m2合计 5.56 kn/m2板的活载标准值： 8.5 kn/m2恒荷载分项系数取1.2；民用建筑楼盖，活载分项系数取1.4。板恒载设计值：g=1.2gk=1.25.56=6.672 kn/m2板活载设计值：q=1.4qk=1.48.5=11.9 kn/m2gq/26.6725.9512.622 kn/m2q/25.95 kn/m2gq6.67211.918.572 kn/m22. 板的计算跨度内跨：l0=lc=7200mm 边跨：l0=lc250+

3、160/2=71600mm3. 弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值，与内支座铰接时在q/2作用下的跨中弯矩之和。泊松比取0.2；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。根据不同支承情况，整个楼盖可以分a、b、c三种区格板。如图一所示。a区格板：l01/l021，查表得m1(0.01760.20.0176) (g+q/2) l201(0.03680.20.0368)ql20113.81913.62127.44 kn/m2m2(0.01760.20.0176) (g+q/2) l201(0.03680.20.0368)ql20113.81913.621

4、27.44 kn/m2m1m10.0513(gq) l20149.4 kn/m2m2m20.0513(gq) l20149.4 kn/m2其中，m1、m2分别代表板在l01和l02方向上的跨中弯矩，m1、m1代表l01方向上支座弯矩，m2、m2代表l02方向上支座弯矩。对边区格板的简支边取m、m 0。由于计算过程比较复杂，现将各区格板分别算的的弯矩值，列于下表（表一）。 表一区格项目abcl017.27.167.16l027.27.27.1610.9941m1(0.0176+0.20.0176)12.6227.22+(0.0368+0.20.0368)5.957.22=27.44(0.0171

5、+0.20.0227)12.6227.162+(0.0373+0.20.03675)5.957.162=27.6(0.0234+0.20.0234)12.6227.162+(0.0368+0.20.0368)5.957.162=31.64m227.44(0.0227+0.20.0171)12.6227.2+(0.03675+0.20.0373)5.257.22=30.7331.640.051318.5727.22=49.40.055618.5727.162= 530.067718.5727.162=64.549.40049.40.0603518.5727.22= 58.1049.458.164

6、.54. 截面设计截面有效高度：假设选用b12钢筋，l01方向跨中截面h01134mm，l02方向跨中截面h02122mm，支座截面h0134mm。截面设计弯矩：楼盖周边未设圈梁，故只能将格区a的跨中弯矩及aa支座弯矩减少20%，其余均不折减。为便于计算，近似取0.95，as。截面配筋计算结果及实际配筋列于表二。表二- 33 -项目截面h0（mm）m（kn/m）as（mm2）配筋实有as（mm2）跨 中al01方向13427.40.8=21.92576b12190596l02方向12227.40.8=21.92633b12180628bl01方向13427.6723b12150754l02方向

7、12230.73883b12130870cl01方向13431.64828b12130870l02方向12231.64909b12125905支 座a-a13449.40.839.51034b121101028a-b134531388b12801414b-b13458.11521b141001539b-c13464.51689b149017105.验算截面配筋率min=100%=0.43%0.45=0.256%，且0.43%0.2%=0.24%，故截面不少筋。0.2540.299=0.55，故截面不超筋。板的配筋图见图一三、 按弹性理论进行粱的设计1. 粱的荷载1) 计算跨度主梁端部支承在墙上

8、，支承长度为370mm，中间支承在350mm350mm的混凝土柱上，主梁按连续梁计算。其计算跨度：边跨：6905mm，因185，7253mm；故取边跨 l01=7253中跨：l01=7200mm。因跨度相差不超过10%，故可利用钢筋混凝土结构中册附录6中的附表计算内力。2) 荷载设计值自身恒载设计值钢筋混凝土梁 (0.70.16)0.3251.24.86 kn/m粉刷层 0.02(0.70.160.15)2201.20.66 kn/m小计 5.52 kn/m板传来的恒载设计值 26.67248.0384 kn/m板传来的活在设计值 211.985.68kn/m3) 计算简图2. 内力设计值计算

9、及包络图1) 三跨梁的弯矩设计值弯矩可查内力系数表来求得，计算简图，荷载，系数，弯矩见表三。包络图见附图1其中系数(或)。项目计算简图 恒载g1 恒载g2 活载1、3跨布满 活载2跨布满 活载1、2跨布满不同活载布置与恒载的组合值最大组合值466.190466.19089.832385.059最大组合值-517.278-327.972-327.972-517.278最大组合值291.189-79.503291.189229.006三跨主梁弯矩计算 表三2) 三跨梁的剪力设计值剪力同样可查内力系数表求得，计算简图，荷载，系数，剪力见表四，包络图见附图2其中系数(或)项目计算简图 恒载g1 恒载g

10、2 活载1、3跨布满 活载2跨布满 活载1、2跨布满不同活载布置与恒载的组合值最大组合值217.613217.61362.254191.512最大组合值-333.802-307.702-152.343-333.802最大组合值292.644106.341260.565292.644 三跨主梁弯矩计算 表四3) 五跨梁的弯矩设计值求解方法与三跨梁相同，结果见下表。包络图见附图3计算简图不同活载布置与恒载的组合值最大组合值458.575458.57583.300377.444107.729最大组合值-535.326-346.020-346.020-535.326-294.996最大组合值314.4

11、39-54.743314.439257.256248.372最大组合值-455.547-255.673-255.673-206.815-455.547最大组合值359.891359.891-13.2084.559293.2664) 五跨梁的剪力设计值求解方法与三跨梁相同，结果见表六。包络图见附图4。 五跨主梁剪力计算 表五计算简图不同活载布置与恒载的组合值最大组合值214.736214.736100.392188.63666.213最大组合值-336.33141.503-154.871-336.331-148.035最大组合值304.763117.834272.068304.763237.52

12、2最大组合值-283.609-94.839-249.063-216.367-283.609最大组合值295.728260.565106.34197.705295.7283. 承载力计算三跨主梁和五跨主梁都采用c30混凝土，纵向受力钢筋采用hrb335级钢筋，箍筋采用hrb235级钢筋。.0，=14.3n/mm2，=1.43 n/mm2 ，=0.55； =300 n/mm2 ， =210 n/mm2。1) 三跨梁正截面承载力计算跨内按t型截面计算，因为0.250.1，翼缘计算宽度按2.4m和6.98m中的小值确定，取2.4m。b支座边的的弯矩设计值。其中 ()262.483kn；471.343k

13、nm。纵向钢筋除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型截面梁。正截面受弯承载力计算见表六。 三跨梁正截面受弯承载力计算 表六截面弯矩设计值()466.19471.343291.1979.5030.0370.2680.01920.0420.98440.840.990.979237429211474407选配钢筋()5b2524543b25+5b2030433b2514732b20628验算截面配筋： 0.246%0.45=0.45%=0.226%0.2%=0.2%=0.21%；故截面不少筋。计算时全部，故截面不超筋。2) 三跨主梁斜截面承载力计算支座处剪力：321.13

14、6kn。验算截面面积： 40160480；1.64，属于厚腹梁，应满足；0.25114.3300640686.4kn321.136kn；截面满足要求。0.71.43300640192.2kn弯起一根b25钢筋：0.830049183.3kn0.272验算最小配箍率：0.163%0.091%；因此，应该按最小配箍率进行配筋：。选a8钢筋，；取s200mm。b支座右边同样弯起一根钢筋，因为，因此，b支座左边箍筋同样可用a8200。支座a处不配弯起钢筋：；因此也按最小配箍率进行配筋，同样采用a8200。三跨梁配筋图见图3)五跨梁正截面承载力计算五跨梁与三跨梁高度等计算数值都相同，支座处，b、c支座边

15、的的弯矩设计值489.391knm；409.612knm。正截面受弯承载力计算见表七。截面弯矩设计值()458.575489.391319.43954.743-409.612359.89113.208=0.0302=0.297=0.0210.03120.2480.18970.0080.9850.8190.990.9840.8550.8940.9962334321416172902577201869选配钢筋()5b2524546b25+1b 2032592b 25+2b 2016102b259821b 20+5b2527682b25+3b2221222b 25982验算截面配筋： 0.246%0.45=0.45%=0.226% 0.2%=0.2%=0.21%；故截面不少筋。计算时全部，故截面不超筋。4) 五跨主梁斜截面承载力计算验算截面面积： 40160480；1.64，属于厚腹梁，应满足；0.25114.3300640686.4kn336.331kn；截面满足要求。a 支座a处剪力0.71.43300590177.2kn；按计算配筋：；验算最小配箍率：0.163%0.07 %；因此按最小配箍率进行配筋：选用a8钢筋，0.163%3000.49