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1、鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)班級(jí):姓名: 學(xué)號(hào):XXXXXXXX學(xué)院2014年8月16日鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、 設(shè)計(jì)題目某工業(yè)房屋現(xiàn)澆整體式單向板樓蓋。二、 設(shè)計(jì)資料某設(shè)計(jì)使用年限為50年工業(yè)廠房樓蓋,采用整體式鋼筋砼結(jié)構(gòu)樓蓋梁格布置,如圖一所示:(柱截面為350350,H=6000mm)1樓面做法20mm厚水泥砂漿地面,鋼筋混凝土現(xiàn)澆板。2荷載樓面等效均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為,水泥砂漿容重為,混合砂漿容重為,鋼筋混凝土容重為。 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)可按永久荷載效應(yīng)控制的組合,取為1.2;活荷載的分項(xiàng)系數(shù)為1.3。3材料采用C30混凝土,板中全部鋼筋及梁中架立鋼筋、箍筋采用HPB300級(jí),其
2、他采用HRB335級(jí)鋼筋。 4梁板支座外墻厚370mm,板在磚墻上擱置長(zhǎng)度為120mm,次梁在磚擱置長(zhǎng)度為240mm,主梁在磚墻上擱置長(zhǎng)度為370mm,柱截面尺寸為350mm350mm。 圖一:樓蓋建筑平面三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容1 樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置 主梁沿橫向布置,次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6.3m ,次梁的跨度為6.0m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,故板的跨度為2.1m,因此可以按單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)。 根據(jù)跨高比條件,連續(xù)單向板厚度應(yīng)滿(mǎn)足,對(duì)工業(yè)建筑的樓板,要求,取板厚。 次梁截面高度應(yīng)滿(mǎn)足。考慮到樓面活荷載比較大,取。截面寬度,取為。主梁截面高度滿(mǎn)足,取h=600mm。截面寬度取為b=250mm。
3、樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖見(jiàn)圖二。 圖二:樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖 2 板的設(shè)計(jì)軸線(xiàn)、的板屬于端區(qū)格單向板:軸線(xiàn)的板屬于中間區(qū)格單向板。 (1). 荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值:20mm水泥砂漿面層 80mm鋼筋混凝土板 20mm水泥砂漿面層 小計(jì) 板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)可按永久荷載效應(yīng)控制的組合,取為1.2:活荷載的分項(xiàng)系數(shù)為1.3。 永久荷載設(shè)計(jì)值 活荷載設(shè)計(jì)值 荷載總設(shè)計(jì)值,近似取為 。 (2). 計(jì)算簡(jiǎn)圖 次梁截面為200mm450mm,現(xiàn)澆板在墻上的擱置長(zhǎng)度為a=120mm。按塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì),板的計(jì)算跨度: 邊跨: 取。 中間跨:因跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶為
4、計(jì)算單元,計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖三所示。A 1 B 2 C 3 C 2 B 1 A 1.94m 1.90m 1.90m 1.90m 1.94m 圖三:板計(jì)算簡(jiǎn)圖 (3). 彎矩設(shè)計(jì)值 由表可查的,板的彎矩系數(shù)分別為:邊跨跨中,1/11;離端第二支座,-1/11;離端第二跨中和中跨中,1/16;中間支座,-1/14。故 這是對(duì)端區(qū)格單向板而言的,對(duì)于中間區(qū)格單向板,其和各折減20%,分別為 ; (4). 正截面受彎承載力計(jì)算 環(huán)境類(lèi)別一級(jí),C30混凝土,板的最小保護(hù)層厚度。板厚80mm,;板寬 。C30混凝土,;HPB300鋼筋,。板的配筋計(jì)算過(guò)程列于表一。計(jì)算結(jié)果表明, 支座截面均小于0.35,符合塑性
5、內(nèi)力重分布原則;,此值大于,同時(shí)此值大于0.2%,滿(mǎn)足最小配筋率,符合要求。表一:板的配筋計(jì)算 截 面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值(KNm)4.69-4.693.09-3.530.0910.0910.0600.0690.0960.0960.0620.072軸線(xiàn)、計(jì)算配筋()305.1305.1197.0228.8實(shí)際配筋()8150815082008200軸線(xiàn)計(jì)算配筋()305.1305.1實(shí)際配筋()815081506/82006/8200注:對(duì)軸線(xiàn)間的板帶,其跨內(nèi)2、3和支座C截面的彎矩設(shè)計(jì)值可折減20%。為了方便,近似對(duì)鋼筋面積折減20%。3 次梁設(shè)計(jì)按考慮內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車(chē)間樓蓋的實(shí)際使用
6、情況,樓蓋的次梁和主梁的活荷載不考慮從屬面積的荷載折減。 (1). 荷載設(shè)計(jì)值 永久荷載設(shè)計(jì)值 板傳來(lái)的永久荷載 次梁自重 次梁粉刷 小計(jì) 活荷載設(shè)計(jì)值 荷載總設(shè)計(jì)值 (2). 計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上的擱置長(zhǎng)度為b=240mm,主梁截面為250mm600mm,計(jì)算跨度:邊跨:取中間跨: 因跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖四。A 1 B 2 C 3 C 2 B 1 A 5.875m 5.75m 5.75m 5.75m 5.875m 圖四:次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 (3). 內(nèi)力計(jì)算 由表查的彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值: 剪力設(shè)計(jì)值: (4). 承載力計(jì)算 1). 正截面受彎承載力
7、 正截面受彎承載力計(jì)算時(shí),跨內(nèi)按T形截面計(jì)算,梁凈距,翼緣寬度取和中較小值,故取。各截面均布置一排縱向鋼筋。 環(huán)境類(lèi)別為一級(jí),C30混凝土,梁的最小保護(hù)層厚度為。次梁截面為200mm450mm,。 采用C30混凝土,;縱向鋼筋采用HRB335鋼筋,箍筋采用HRB300鋼筋, 。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類(lèi)T形梁截面。正截面承載力計(jì)算過(guò)程列于表二。表二:次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B 2C彎矩設(shè)計(jì)值(kNm)98.12-98.1264.62-73.85或0.0200.1990.0130.1500.0200.2240.0130.163或791.3886.2514.3644.9選配鋼筋 ()220+
8、116(彎)222+116(彎) 216+114(彎)218+114(彎) 計(jì)算結(jié)果表明, 均小于0.35,符合塑性?xún)?nèi)力重分布原則;,此值大于,同時(shí)大于0.2%,滿(mǎn)足最小配筋率要求。 2). 斜截面受剪承載力 斜截面受剪承載力計(jì)算包括:截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸: ,因 ,截面尺寸按下式驗(yàn)算:故截面尺寸滿(mǎn)足要求。故各截面應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。計(jì)算所需腹筋:采用6雙肢箍筋,計(jì)算支座B左側(cè)截面。由可得到箍筋間距調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng),梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%?,F(xiàn)調(diào)整箍筋間距,可得。而由構(gòu)造要求知,當(dāng)時(shí),最后取箍筋間距為。為方便施工,沿梁長(zhǎng)不變。 驗(yàn)算配箍率下限
9、值: 彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配箍率下限為:,實(shí)際配箍率為,滿(mǎn)足要求。4 主梁設(shè)計(jì) 主梁按彈性方法設(shè)計(jì)。 (1). 荷載設(shè)計(jì)值為簡(jiǎn)化計(jì)算,將主梁自重等效為集中荷載。 次梁傳來(lái)恒荷載 主梁自重(含粉刷) 永久荷載設(shè)計(jì)值 取 可變荷載設(shè)計(jì)值 (2). 計(jì)算簡(jiǎn)圖 主梁按連續(xù)梁計(jì)算,端部支承在磚墻上,支承長(zhǎng)度為370mm;中間支承在350mm350mm的混凝土柱上。其計(jì)算跨度邊跨:,因,所以取。 中跨: 平均跨度:主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖五。因跨度相差不超過(guò)10%, 故可利用附表計(jì)算內(nèi)力。 Q Q Q Q Q Q G G G G G G A 1 B 2 C 3 D 6330 6300 6330 圖五:主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖
10、 (3). 內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖 1). 彎矩設(shè)計(jì)值彎矩 式中系數(shù)、由附表相應(yīng)欄中查得,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表三。 2). 剪力設(shè)計(jì)值剪力 式中系數(shù)、由附表相應(yīng)欄中查得,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表四。表三:主梁彎矩計(jì)算(kNm)表四:主梁剪力計(jì)算(kNm) 3). 彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖: 將表三中各不利組合疊畫(huà)在同一坐標(biāo)圖中即得彎矩包絡(luò)圖,見(jiàn)圖六(a)。剪力包絡(luò)圖: 將表四中各種不利組合的剪力分別從左至右遇集中荷載改變相應(yīng)剪力畫(huà)在同一坐標(biāo)圖中即得剪力包絡(luò)圖,見(jiàn)圖六(b)。 圖六:主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖 (a)彎矩包絡(luò)圖; (b)剪力包絡(luò)圖 (4). 承載力計(jì)算 1). 正截面受彎承載力 跨內(nèi)按T形截面計(jì)算,因 ,翼緣計(jì)
11、算寬度按和中較小值確定,取。 B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值??v向受力筋為兩排??鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類(lèi)T形截面。 主梁截面為250mm600mm。取,采用C30混凝土;,縱向鋼筋采用HRB335鋼筋,箍筋采用HRB300鋼筋,。主梁正截面受彎承載力計(jì)算過(guò)程列于表五。表五:主梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B 2彎矩設(shè)計(jì)值(kNm)341.12-323.59192.79-82.03或0.0420.3350.024 0.0850.0430.4250.0240.089或2234.62634.21250.9550.3選配鋼筋(mm2)225+3C25(彎)228+3C25(彎)225+1C25(彎)225 主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。 2). 斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸: ,因 ,截面尺寸按下式驗(yàn)算:故截面尺寸滿(mǎn)足要求。故各截面應(yīng)按計(jì)算配置腹筋。,知截面尺寸滿(mǎn)足要求。計(jì)算所需腹筋:選用8200雙肢箍筋,。 驗(yàn)算最小配箍率:滿(mǎn)足要求。 主梁吊筋計(jì)算:次梁傳來(lái)的集中力,選218。 因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋,每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的0.1%,其間距不大于200mm。現(xiàn)每側(cè)配置,滿(mǎn)足要求。主梁邊支座下需設(shè)置梁墊,計(jì)算從略。5 繪制施工圖板配筋、次梁配筋和主梁配筋圖見(jiàn)結(jié)構(gòu)施工圖。