混凝土课程设计(单向板)

1、精选优质文档-倾情为你奉上广东工业大学华立学院混凝土结构课程设计题 目 混凝土单层工业厂房课程设计 系 部 城建学部 专 业 土木工程 班 级 12土木3班 学 号 学生姓名 林锐波 指导教师 一、 设计任务书1.设计资料某多层厂房的建筑平面如图1所示，环境类别为一类，楼梯设置在旁边的附属房屋内。楼面均布活荷载标准值为6kN/m2，楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。试进行设计，其中板、次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁按弹性理论设计。1）楼面做法：20mm水磨石面层及细石混凝土；钢筋混凝土现浇板；20mm石灰砂浆抹底。2）材料：混凝土强度等级C25；梁内受力纵筋为HRB335，其它为HP

2、B 300钢筋。混凝土强度等级C25、轴1-轴6每跨跨度为6400mm; 轴A-轴D每跨跨度为6000mm（双号）2.设计内容（1）结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置（2）板的强度计算（按塑性理论计算）（3）次梁强度计算（按塑性理论计算）结构平面布置图（1：200）板的配筋图（1：50）次梁的配筋图（纵剖面1：50；横剖面1：25）主梁的配筋图（纵剖面1：40；横剖面1：20）及弯矩M、剪力Q的包络图钢筋明细表及图纸说明单向板肋梁楼盖设计计算书1楼盖结构布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6000mm，次梁的跨度为6400m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0m。墙厚370mm,板

3、伸进墙120mm，次梁伸进墙240mm，主梁伸进墙370mm。楼盖结构的平面布置图如下图所示。按高跨比条件要求板的厚度hL1/40=2000/40=50，对工业建筑的楼板，要求h70，所以板厚取h=80。 次梁截面高度应满足(1/18 1/12)L2=(1/18 1/12)×6400=356 533mm，取h1=500mm.截面宽b=(1/2.5 1/2)h=(1/2.5 1/2) ×500=200 250mm，取b1=250mm。 主梁截面高度应满足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) ×6000=429750mm,取h2=700mm.截面宽度b=

4、(1/3 1/2) h2=(1/3 1/2) ×700=233 350mm,取b2=300mm。2 板的设计、荷载计算 恒载标准值20mm水磨石面层及细石混凝土：0.02 ×22=0.44 KN/ 20mm石灰砂浆抹底0.02×17 =0.34KN/80mm厚钢筋混凝土板：0.08×25=2.0 KN/ 恒荷载标准值:(0.44+0.34+2) KN/=2.78 KN/活荷载标准值：6 KN/荷载设计值活荷载控制时，永久荷载分项系数为1.2：，对于工业建筑楼面结构，当活荷载大于4 KN/，从经济效果考虑，可变荷载分项系数应取1.3。所以，活荷载控制时，荷

5、载设计值：Q=1.2×2.78 KN/+1.3×6 KN/=11.136 KN/恒荷载控制时，永久荷载分项系数为1.35：，可变荷载分项系数应取1.4，荷载组合系数0.7。所以，恒荷载控制时，荷载设计值：Q=1.35×2.78 KN/+1.4×0.7×6 KN/=9.633 KN/则荷载设计值为Q=11.136 KN/、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图1所示由图可知：次梁截面宽为b1=250mm，现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：L1=Ln+h/2=（200

6、0-120-125）+802=1795mmL2=Ln+a/2=（2000-120-125）+1202=1810mm所以边跨L0取1795mm，中间跨L0取1750mm 计算简图如图2所示板的弯矩设计值为M=am Q L20am 为板的弯矩系数截面1B2Cam1/11-1/111/14-1/16板的配筋计算 表1截 面12弯矩设计值（kN·m）3.26-3.182.44-2.130.090.090.070.060.10.090.070.06 轴线计算配筋（mm2），231225170148实际配筋（mm2）8200251 820025161501896150189 

7、轴线计算配筋（mm2），231225136118实际配筋（mm2）8200251820025161801576180157*对轴线间的板带,其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘0.8。板的配筋图绘制，见结构施工图1 图纸3次梁的设计、荷载计算 板传来的恒荷载标准值 ： 2m×2.78KN/=5.56 KN/m梁的自重：（0.5-0.08）m×0.25m×25 KN/m3=2.1 KN/m板传来的活荷载标准值：2m×6KN/=12 KN/m活荷载控制时，永久荷载分项系数为1.2,可变荷载分项系数应取1.4。所以，

8、活荷载控制时，荷载设计值：Q=1.2×(5.56+2.1) KN/+1.4×12 KN/=25.99 KN/恒荷载控制时，永久荷载分项系数为1.35：，可变荷载分项系数应取1.4，荷载组合系数0.7。所以，恒荷载控制时，荷载设计值：Q=1.35×(5.56+2.1) KN/+1.4×0.7×12KN/=22.1KN/则荷载设计值为Q=25.99 KN/计算简图次梁的实际结构如图3所示次梁的计算跨度：边跨按以下二项较小值确定：L01=Ln+a/2=6130m+120mm=6250mmL022=1.025Ln=1.025×6130mm=6

9、283.25mm所以边跨的计算跨度为6250mm中间跨计算跨度为6400mm-300mm=6100mm次梁的配筋计算对于现浇楼盖的连续梁，支座处按矩形截面计算，跨中处按T形截面计算。所以T形截面翼缘的计算宽度bf:边跨取按下列两项的最小值：bf1=L0/3=6250/3=2083mm；bf12= b+Sn=200+（200-200）=2000mm所以取2000mm中间跨取bf2=L0/3=6100/3=2033>2000mm所以只能取2000mm已知混凝土强度等级C25；梁内受力纵筋为HRB335所以a1=1.0, fc=11.9 N/ mm2,ft=1.27 N/ mm2 纵向钢筋采用

10、HRB335，fy=300 N/ mm2；因为a1 fc b，fh，f（h0-h，f/2）=799.68 KNm >Mmax=86.54 kNm，属于第一类T型截面。am为次梁的弯矩系数截面1B2Cam1/11-1/111/14-1/16次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值M(kNm)92.2990.0969.0860.44as0.0180.1430.0140.0960.0180.1430.0140.101AS675708504461实配钢筋（mm2）214+216214+216212+214212+214710710534534注：表中M=amQL02; as=M/ a1 f

11、cbh02或as=M/ a1 fcbfh02; 或a次梁斜截面受剪承载力复核截面尺寸： hw =ho =460mm且hw /b=460/200=2.3<4,故截面尺寸按下式计算 ： 0.25cfcbho=0.25x1.0x11.9x200x460=273.7kN > Vmax =891.39kN 故截面尺寸满足要求截面A(边支座)B（离端第二支座左）B（离端第二支座右）C(中间支座)剪力系数av0.450.60.550.55计算跨度L6.256.256.16.1剪力V=avQL73.1097.4687.2087.200.25cfcbho273.7kN > 66.44 ；截面尺

12、寸满足273.7kN > 88.58；截面尺寸满足273.7kN > 80.68；截面尺寸满足273.7kN > 80.68；截面尺寸满足0.7cftbho102.24>73.10按构造配箍筋102.24>97.46按构造配箍筋102.24>87.20按构造配箍筋102.24>87.20按构造配箍筋选取箍筋(双肢箍)6：箍筋间距200mm6：箍筋间距200mm6：箍筋间距200mm6：箍筋间距200mm次梁的配筋图绘制，见结构施工图1 图纸4主梁的设计荷载计算恒荷载(按集中力计算且以活荷载控制)：次梁传来的自重：1.2×（2×2.7

13、8+2.1）KN/m×6.4 m=58.83KN主梁的自重：1.2×（0.7m-0.08m）×0.3m×2m×25 KN/m 3=11.16KN则G=58.83 KN+11.16KN=69.99KN 活荷载：Q=1.4×12 KN/m×6.4m=107.52KN主梁的计算简图主梁的实际结构如图5所示主梁的计算跨度：主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在300mm×300mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:边跨按以下二项较小值确定：L01=Ln+a/2+b/2=5730mm+370/2mm+3

14、00/2mm=6065mmL02=1.025Ln+b/2=1.025×5730mm+150mm=6023mm所以边跨的计算跨度为6023mm中间跨计算跨度为5700mm+300mm=6000mm计算简图如图6所示内力计算以及包络图弯矩值计算：M=amQL或者M=amGL恒荷载作用下的弯矩图边跨跨中最不利活荷载布置，弯矩图如下图2：B支座最不利活荷载布置，弯矩图如下图3：B支座与C支座跨中最不利活荷载布置，弯矩图如下图4C支座跨中最不利活荷载布置，弯矩图如下图5各种最不利活荷载布置和恒荷载的组合弯矩图：主梁的配筋计算对于现浇楼盖的连续梁，支座处按矩形截面计算，跨中处按T形截面计算。所以

15、T形截面翼缘的计算宽度bf:边跨按下列两项最小值取：bf1=L0/3=6023/3=2008mmbf1=b+Sn=300+6000-300=6000mm所以去2008mm中间跨bf2=L0/3=6000/3=2000mm已知混凝土强度等级C25；梁内受力纵筋为HRB335； 所以a1=1.0, fc=11.9 N/ mm2, ft=1.27 N/ mm2 纵向钢筋采用HRB335，fy=300 N/ mm2；因为a1 fc b，fh，f（h0-h，f/2）=1185 KN>Mmax，属于第一类T型截面。主梁正截面受弯承载力计算截面1B2弯矩设计值M(kNm)290.01-313.3815

16、7.16-85.97as0.030.200.020.060.030.230.020.06AS14861786800447实配钢筋（mm2）422222+22841621815201992804509注：表中as=M/ a1 fcbh02或as=M/ a1 fcbfh02; 或a剪力值计算：V=amQ或者V=amG恒荷载作用下的剪力图如下图1，边支座最不利活荷载布置如下图2，B支座最不利活荷载布置如下图3，C支座最不利活荷载布置如下图4 下列图为恒荷载与活荷载最不利布置的组合的剪力图 主梁斜截面受剪承载力复核截面尺寸： hw =ho =660mm且hw /b=660/300=2.2<4,故截面尺寸按下式计算 ： 0.25cfcbho=0.25x1.0x11.9x300x660=589.05kN > Vmax =229.64kN 故截面尺寸满足要求截面A支座B左B右剪力Vmax144.41-229.64201.380.25cfcbho=589.05kN>144.41 ；截面尺寸满足> 229.64；截面尺寸满足> 201.38；截面尺寸满足0.7cftbho=176KN>144.41按构造配箍筋<229.64需配箍筋<201.38需配箍筋采用双肢箍HPB 300则ASV=nASV156.656.6间距S<ASVfyv h0