混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

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1、一、 樓蓋平面布置本次設(shè)計(jì)對(duì)象為雙向板肋梁樓蓋，其柱網(wǎng)尺寸為7.2m7.2m。僅沿橫向和縱向分別布置主梁，而不進(jìn)行次梁的布置。可以確定主梁跨度為7.2m，板的跨度為7.2m。雙向板的厚度不宜小于80mm，且連續(xù)板hl01（7200=144mm），可取h=160mm，主梁的截面高度應(yīng)滿足h=480720mm，取h=700mm，截面寬度取b=300mm。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置如圖一。 圖 一二、 按彈性理論進(jìn)行板的設(shè)計(jì)1. 荷載設(shè)計(jì)值樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值為qk8.5kN/m2，樓面面層大理石貼面，其自重gk11.16 kN/m2，板底和梁表面均采用20mm厚水泥砂漿粉刷，其自重為20 kN/m3。板厚160m

2、m。板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值：大理石貼面 1.16 kN/m220mm厚水泥砂漿層 0.0220=0.40 kN/m2鋼筋混凝土板 0.1625=4 kN/m2合計(jì) 5.56 kN/m2板的活載標(biāo)準(zhǔn)值： 8.5 kN/m2恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；民用建筑樓蓋，活載分項(xiàng)系數(shù)取1.4。板恒載設(shè)計(jì)值：g=1.2gk=1.25.56=6.672 kN/m2板活載設(shè)計(jì)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. 板的計(jì)算跨度內(nèi)跨：l0=lc=7200mm 邊跨：l0=lc250+

3、160/2=71600mm3. 彎矩計(jì)算跨中最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時(shí)在g+q/2作用下的跨中彎矩值，與內(nèi)支座鉸接時(shí)在q/2作用下的跨中彎矩之和。泊松比取0.2；支座最大負(fù)彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時(shí)g+q作用下的支座彎矩。根據(jù)不同支承情況，整個(gè)樓蓋可以分A、B、C三種區(qū)格板。如圖一所示。A區(qū)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分別代表板在l01和l02方向上的跨中彎矩，m1、m1代表l01方向上支座彎矩，m2、m2代表l02方向上支座彎矩。對(duì)邊區(qū)格板的簡(jiǎn)支邊取m、m 0。由于計(jì)算過程比較復(fù)雜，現(xiàn)將各區(qū)格板分別算的的彎矩值，列于下表（表一）。 表一區(qū)格項(xiàng)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. 截面設(shè)計(jì)截面有效高度：假設(shè)選用B12鋼筋，l01方向跨中截面h01134mm，l02方向跨中截面h02122mm，支座截面h0134mm。截面設(shè)計(jì)彎矩：樓蓋周邊未設(shè)圈梁，故只能將格區(qū)A的跨中彎矩及AA支座彎矩減少20%，其余均不折減。為便于計(jì)算，近似取0.95，As。截面配筋計(jì)算結(jié)果及實(shí)際配筋列于表二。表二- 33 -項(xiàng)目截面h0（mm）m（kN/m）As（mm2）配筋實(shí)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.驗(yàn)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。板的配筋圖見圖一三、 按彈性理論進(jìn)行粱的設(shè)計(jì)1. 粱的荷載1) 計(jì)算跨度主梁端部支承在墻上

8、，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在350mm350mm的混凝土柱上，主梁按連續(xù)梁計(jì)算。其計(jì)算跨度：邊跨：6905mm，因185，7253mm；故取邊跨 l01=7253中跨：l01=7200mm。因跨度相差不超過10%，故可利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中冊(cè)附錄6中的附表計(jì)算內(nèi)力。2) 荷載設(shè)計(jì)值自身恒載設(shè)計(jì)值鋼筋混凝土梁 (0.70.16)0.3251.24.86 kN/m粉刷層 0.02(0.70.160.15)2201.20.66 kN/m小計(jì) 5.52 kN/m板傳來的恒載設(shè)計(jì)值 26.67248.0384 kN/m板傳來的活在設(shè)計(jì)值 211.985.68kN/m3) 計(jì)算簡(jiǎn)圖2. 內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算

9、及包絡(luò)圖1) 三跨梁的彎矩設(shè)計(jì)值彎矩可查內(nèi)力系數(shù)表來求得，計(jì)算簡(jiǎn)圖，荷載，系數(shù)，彎矩見表三。包絡(luò)圖見附圖1其中系數(shù)(或)。項(xiàng)目計(jì)算簡(jiǎn)圖 恒載g1 恒載g2 活載1、3跨布滿 活載2跨布滿 活載1、2跨布滿不同活載布置與恒載的組合值最大組合值466.190466.19089.832385.059最大組合值-517.278-327.972-327.972-517.278最大組合值291.189-79.503291.189229.006三跨主梁彎矩計(jì)算 表三2) 三跨梁的剪力設(shè)計(jì)值剪力同樣可查內(nèi)力系數(shù)表求得，計(jì)算簡(jiǎn)圖，荷載，系數(shù)，剪力見表四，包絡(luò)圖見附圖2其中系數(shù)(或)項(xiàng)目計(jì)算簡(jiǎn)圖 恒載g1 恒載g

10、2 活載1、3跨布滿 活載2跨布滿 活載1、2跨布滿不同活載布置與恒載的組合值最大組合值217.613217.61362.254191.512最大組合值-333.802-307.702-152.343-333.802最大組合值292.644106.341260.565292.644 三跨主梁彎矩計(jì)算 表四3) 五跨梁的彎矩設(shè)計(jì)值求解方法與三跨梁相同，結(jié)果見下表。包絡(luò)圖見附圖3計(jì)算簡(jiǎn)圖不同活載布置與恒載的組合值最大組合值458.575458.57583.300377.444107.729最大組合值-535.326-346.020-346.020-535.326-294.996最大組合值314.4

11、39-54.743314.439257.256248.372最大組合值-455.547-255.673-255.673-206.815-455.547最大組合值359.891359.891-13.2084.559293.2664) 五跨梁的剪力設(shè)計(jì)值求解方法與三跨梁相同，結(jié)果見表六。包絡(luò)圖見附圖4。 五跨主梁剪力計(jì)算 表五計(jì)算簡(jiǎn)圖不同活載布置與恒載的組合值最大組合值214.736214.736100.392188.63666.213最大組合值-336.33141.503-154.871-336.331-148.035最大組合值304.763117.834272.068304.763237.52

12、2最大組合值-283.609-94.839-249.063-216.367-283.609最大組合值295.728260.565106.34197.705295.7283. 承載力計(jì)算三跨主梁和五跨主梁都采用C30混凝土，縱向受力鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋，箍筋采用HRB235級(jí)鋼筋。.0，=14.3N/mm2，=1.43 N/mm2 ，=0.55； =300 N/mm2 ， =210 N/mm2。1) 三跨梁正截面承載力計(jì)算跨內(nèi)按T型截面計(jì)算，因?yàn)?.250.1，翼緣計(jì)算寬度按2.4m和6.98m中的小值確定，取2.4m。B支座邊的的彎矩設(shè)計(jì)值。其中 ()262.483kN；471.343k

13、Nm。縱向鋼筋除B支座截面為兩排外，其余均為一排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T型截面梁。正截面受彎承載力計(jì)算見表六。 三跨梁正截面受彎承載力計(jì)算 表六截面彎矩設(shè)計(jì)值()466.19471.343291.1979.5030.0370.2680.01920.0420.98440.840.990.979237429211474407選配鋼筋()5B2524543B25+5B2030433B2514732B20628驗(yàn)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。計(jì)算時(shí)全部，故截面不超筋。2) 三跨主梁斜截面承載力計(jì)算支座處剪力：321.13

14、6kN。驗(yàn)算截面面積： 40160480；1.64，屬于厚腹梁，應(yīng)滿足；0.25114.3300640686.4kN321.136kN；截面滿足要求。0.71.43300640192.2kN彎起一根B25鋼筋：0.830049183.3kN0.272驗(yàn)算最小配箍率：0.163%0.091%；因此，應(yīng)該按最小配箍率進(jìn)行配筋：。選A8鋼筋，；取s200mm。B支座右邊同樣彎起一根鋼筋，因?yàn)?，因此，B支座左邊箍筋同樣可用A8200。支座A處不配彎起鋼筋：；因此也按最小配箍率進(jìn)行配筋，同樣采用A8200。三跨梁配筋圖見圖3)五跨梁正截面承載力計(jì)算五跨梁與三跨梁高度等計(jì)算數(shù)值都相同，支座處，B、C支座邊

15、的的彎矩設(shè)計(jì)值489.391kNm；409.612kNm。正截面受彎承載力計(jì)算見表七。截面彎矩設(shè)計(jì)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選配鋼筋()5B2524546B25+1B 2032592B 25+2B 2016102B259821B 20+5B2527682B25+3B2221222B 25982驗(yàn)算截面配筋： 0.246%0

16、.45=0.45%=0.226% 0.2%=0.2%=0.21%；故截面不少筋。計(jì)算時(shí)全部，故截面不超筋。4) 五跨主梁斜截面承載力計(jì)算驗(yàn)算截面面積： 40160480；1.64，屬于厚腹梁，應(yīng)滿足；0.25114.3300640686.4kN336.331kN；截面滿足要求。a 支座A處剪力0.71.43300590177.2kN；按計(jì)算配筋：；驗(yàn)算最小配箍率：0.163%0.07 %；因此按最小配箍率進(jìn)行配筋：選用A8鋼筋，0.163%3000.49；，取s200mm。b B支座左邊334.8kN；0.968。驗(yàn)算最小配箍率：0.163%0.32 %；因此，應(yīng)該按計(jì)算進(jìn)行配筋：選A8鋼筋，；取s100mm。c B支座右邊303.228kN。0.71.43300590177.2kN0.814驗(yàn)算最小配箍率：0.163%0.27 %；因此，應(yīng)該按計(jì)算進(jìn)行配筋：選A8鋼筋，；取s120mm。d ；剪力值與相差不多，所以同樣采用A8120五跨梁配筋圖見圖三。附圖一： 三跨梁彎矩包絡(luò)圖附圖二： 三跨梁剪力包絡(luò)圖附圖三： 五跨梁彎矩包絡(luò)圖 附圖四：