電大土木混凝土結(jié)構(gòu)課程

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1、 已知：車間倉庫的樓面梁格布置如圖 17 所示，軸線尺寸為 30m×19.8m, 樓面面層為 20 厚水泥砂漿抹面，梁板的天花抹灰 為 15 厚混合砂漿，樓面活荷載選用 7.0 2 , 混凝土采用 C20，梁中受力鋼筋采用 335, 其他鋼筋一律采用 235，板厚 80，次梁截面 為 b×200× 450，主梁截面為 b×300× 700，柱截面為 b×400× 400。樓板周邊支承在磚墻上，試設(shè)計(jì)此樓蓋。 一、板的計(jì)算（按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算） 1、荷載計(jì)算 20 厚水泥砂漿

2、 面層20× 0.02=0.400 2 80 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25 × 0.08=2.000 2 15 厚石灰砂漿抹底 17× 0.015=0.225 2 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 : =0.4+2.0+0.225=2.655 9.420 2 活載標(biāo)準(zhǔn)值 : =7.000 2 經(jīng)試算 , 永久荷載效應(yīng)控制的組合為最不利組合 , 因此取 荷載設(shè)計(jì)值 =1.35 × 2.655+1.0 ×1.3 × 7.000=12.684 2 2 、計(jì)算簡圖 1/23

3、 取 1m寬板帶作為計(jì)算單元 , 各跨的計(jì)算跨度為 : 中間跨 : 2200-200=2000 邊跨 : =2200－100－120+1200/2=2040 取 ＝ 2020 平均跨度 : =(2020+2000)/2=2010 3、內(nèi)力計(jì)算 : 因跨度差 : (2020-2000)/2000=1%<10% 故可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力 各截面的彎距計(jì)算見表 5 截面 邊跨中

4、第一內(nèi)支座 中間跨度 中間支 座 彎距系數(shù) +1/11 -1/11 +1/16 -1/16 1/11 × 12.7 -1/11 ×12.7 1/16 ×12.7 -1/16 × ( ×2.02 2 ×2.0 2 12.7 ·m) ×2.02 2 ＝ 4.71 ＝－ 4.71 ＝3.18 ×2.0 2 2/23 ＝－ 3.18 板彎距計(jì)算 表 5 4、截面強(qiáng)度計(jì)算 =2102 , =9.6 2, =1.0, = 80－20=60

5、正截面強(qiáng)度計(jì)算見表 6 正 截 面 強(qiáng) 度 計(jì) 算 表 6 截面 B 支 中間跨中 中間支座 邊跨 在平面圖上的位 ①～② ①～ ② 中 座 ②～⑤ 置 ⑤～⑥ ② ～ 3/23

6、 ⑤～ ⑤ ⑥ -0. － 0.8 × － 8× M(· m)4.71 3.18 4.71 3.18 3.18 3.1 8 ( 2) 選用鋼筋 實(shí)際配筋面積  0.136 0.136 0.092 0.073 0.092 0.0 73 0.927 0.927 0.952 0.96

7、2 0.952 0.9 62 403.2 403.2 265.11 209.55 265.1 209 5 5 1 .55 φ φ φ φ φ φ 6/8@1 6@1 8@1258@125 6/8@125 6@125 25 25 402 402 314 226 314 226 根據(jù)計(jì)算結(jié)果及板的構(gòu)造要求 , 畫出配筋圖如圖 20 所示 4/23

8、 二、次梁的計(jì)算（按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算） 1、荷載計(jì)算 板傳來的恒載： 2.655 × 2.2=5.841 次梁自重： 25 ×0.2 × (0.45 －0.08) =1.850 次梁粉刷抹灰： 17× 0.015 × 10.45 －0.087 × 2=0.189 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 : =5.8

9、41+1.850+0.189=7.880 活載標(biāo)準(zhǔn)值 : =7.000 ×2.2=15.400 經(jīng)試算 , 永久荷載效應(yīng)控制的組合為最不利組合 , 因此取荷 載設(shè)計(jì)值 =1.35 × 7.880+1.0 ×1.3× 15.400=30.7 2 5/23 2、計(jì)算簡圖 各跨的計(jì)算跨度為 : 中間跨 : =6000 － 300=5700 邊跨 : =6000－150－ 120+250/2=5855 1.025 =5873.25, 取小值 5855 平均跨度 :

10、=(5855+5700)/2=5777.5 跨度差 : (58511-5700)/5700=2.7%<10% 次梁的計(jì)算簡圖見圖 21。 3、內(nèi)力計(jì)算 : 見表 7、表 8 次梁的彎距計(jì)算 表 7 截面 邊跨中 第一內(nèi)支座 中間跨度 中間支 座 彎矩系數(shù) +1/11 -1/11 +1/16 -1/16 1/11 ×30.7 -1/11 ×30.7 1/16 ×30.7 -1/

11、16 × ( · 30.7 × m) × × × 5.855 2 5.778 2 5.70 2 5.70 2 6/23 =95.7 93.2 =62.3 62.3 次梁的剪力計(jì)算 表 8 截面 A 支座 B 支座左 B 支座右 c 支座 剪力系數(shù) 0..45 0.55 0.55 0.55 0.45 ×30.7 0.55 ×30.7 0.55 ×30.7 0.55 × 30.7 × () ×5.73 ×5.73 × 5.

12、70 5.70 =79.16 =96.7 =96.3 =96.3 4、正截面強(qiáng)度計(jì)算 （1）次梁跨中截面按 T 形截面計(jì)算 邊跨： =5.855/3=1.95m =0.2+1.98=2.18m 取 =1.95m 中間跨： =5.7/3=1.90m =0.2+2.0=2.2m 取 =1.90m 支座截面按矩形截面計(jì)算 (2) 判斷截面類型 h0＝h－35＝450－35＝415， ＝300 2 =1.0 ×9.6 ×1950×80×(41

13、11-80/2) 7/23 =561.6 ·m＞ 95.7 ·m(62.3 · m) 屬于第一類 T 形截面 次梁正截面強(qiáng)度計(jì)算見表 9 次梁正截面強(qiáng)度計(jì)算 表 9 截面 M(·m) 或 () ( 2) 選用鋼筋 

14、 中 B 支座 中間 間 邊跨中 跨中 支 座 95.7 -93.2 62.3 -62 .3 1950 200 1900 200 0.0297 0.282 0.019 0.1 8 88 0.985 0.830 0.99 0.8 95 780.4 901.9 505.5 559 .1 2φ 2φ 1φ 2φ 16( 彎 12( 16( 彎) 14( 直) ) 直) 2φ 3φ 2φ 2φ 16( 直) 16( 彎) 16( 直

15、 16( 8/23 ) 彎) 實(shí)際配筋面積 ( 2)804 911603 628 5、斜截面強(qiáng)度計(jì)算： 次梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算見表 10 次 梁 斜 截 面 強(qiáng) 度 計(jì) 算 表 10 C B支座 B支 截面 A支座 支 左 座右 座 96 () 79.16 96.7 96.3 .3 0.25 × 1.0 × 9.6 ×200× () 415=199.2>V 截面滿足要 求 0.7 ×1.1 ×200×41

16、5=63.91

17、要求，繪次梁配筋圖 , 見圖 22。 三、主梁的計(jì)算（按彈性理論計(jì)算） 1、荷載計(jì)算 : 次梁傳來的恒載：7.88 × 6.0=47.28 2 主梁自重： 25 × 0.3 ×（ 0.7 － 0.08 ）× 2.2=10.23 梁側(cè)抹灰： 17 ×0.015 ×（0.7 －0.08 ）×2× 2.2=0. 696 10/23

18、 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 : =47.28+10.23+0.696=58.206 活載標(biāo)準(zhǔn)值 : =15.4 ×6=92.400 恒載設(shè)計(jì)值 : 1.35 =1.35 × 58.206=78.58 活載設(shè)計(jì)值 : 1.3 =1.3 ×92.40=120.1 2、計(jì)算簡圖 各跨的計(jì)算跨度為 : 中間跨 : 6600-400+400=6600 邊跨 : =6600－120－ 200+370/2+400/2=6665 ≤ 1.025 2 =1.025 ×（ 6600－120－ 200）+400

19、/2 ＝ 6637, 取小值 6637 平均跨度 : =(6637+6600)/2=6619 跨度差 : (6637-6600)/6600=0.56%<10% 主梁的計(jì)算簡圖見圖 23。 11/23 3、內(nèi)力計(jì)算 : (1) 彎距計(jì)算

20、 ( 值由附表 5－1 查得 ) 邊 跨 : =78.58 ×6.637=521.5 =120.1 ×6.637=797.1 中 跨 : = 78.58 ×6.6=518.6 =120.1 × 6.6=792.7 平均跨 : =78.58 ×6.619=520.1 =120.1 × 6.619=795 主梁彎矩計(jì)算見表 11。 (2) 剪力計(jì)算 ( 值由附表查得 ) 剪力計(jì)算見表 12。 12/23 主梁彎矩及剪力包絡(luò)圖見圖 24

21、 主梁彎矩計(jì)算 表 11 項(xiàng) 荷載簡圖 次 -0 ① 0.24 -0.2 0.0 0.06 .2 4 67 67 67 恒 7 127. 78.2 -138 34. -1 載 34.7 2 .9 7 38 .9 -0 ② 0.28 -0.1 .1 9 33 33 活 194. -10 -105 230. -105 -1

22、載 5 5.7 .7 4 .7 05 .7 -0 ③ -0.1 0.2 0.20 .1 33 00 0 33 活 -35. -70. -105 158 158. -1 載 6 7 .7 .5 5 05 .7 13/23 -0 ④ 0.22 -0.3 0.17 .0 9 11 0 89 活 75

23、. 182. 99.8 -247 134. -7 載 9 5 .2 8 0. 8 -0 ⑤ -0.0 0.1 .3 89 70 11 活 -23. -47. -70. 134 75.9 -2 載 9 3 8 .8 47 .2 內(nèi) -2 力 357. 272. -244 ① +② 6 7 .6 -71 -71 44 組

24、 .6 合 -244 193. 19 -2 ①+③ 91.6 7.5 3. 44 .6 2 2 .6 309. -386 110. 16 -2 ①+④ 178 9. 09 7 .1 6 5 .7 14/23 ①+⑤ 最 不 組合項(xiàng) 利 次 內(nèi) 力

25、 組合值 ( ·m) 組合項(xiàng) 次 組合值 ( ·m)  11 -3 103. -209 169. 30.9 0. 86 3 .7 5 6 .1 ①+ ①+ ①+ ①+ ① +② ③ ③ ④ ② - 3 -386 8 91.6 7

26、.5 -71 -71 .1 6 . 1 ① ①+ ① + ①+ ①+ ①+ + ② ② ⑤ ③ ③ ④ - 2 357. 272. -209 193. 193 0 6 7 .7 2 .2 9 . 15/23 7 4 、正截面強(qiáng)度計(jì)算 (1) 確定翼緣寬度 主梁跨中按 T

27、形截面計(jì)算 邊跨： =6.37/3=2.2123m =0.3+5.7=6.0m 取=2.2123m 中間跨： =6.6/3=2.2m =0.3+5.7=6.0m 取=2.2m 支座截面仍按矩形截面計(jì)算 (2) 判斷截面類型 取 =640（跨中）， =610（支座） =1.0 ×9.6 × 2212.3 ×80× (640-80/2) =1019.42 ·m＞357.6 ·m(193.2 ·m) 屬于第一類 T 形截面

28、 16/23 主梁剪力計(jì)算 表 12 項(xiàng)次 荷載簡圖 -1.26 ① 0.733 7 1.000 恒載 57.6 -99.5 78.58 6 -1.13 ② 0.866 4 0 活載 104.0 -136. 0 2 ③ -0.133 -0.13 1.000 3

29、 活載 -16 120.1 -16 ④ 0.689 -1.31 1.222 17/23 活載 82.7 1 146.8 -157. 5 ⑤ -0.089 -0.08 0.778 9 活載 -10.7 93.4 -10.7 組合項(xiàng)次 ①+③ ①+④ ①+⑤ () 組合值 41.6 -257. 172 1 組合項(xiàng)次 ①+② ①+⑤ ①+④ () 組合值 161.6 -1

30、10. 225.4 3 （3） 截面強(qiáng)度計(jì)算 主梁正截面強(qiáng)度計(jì)算見表 13 5、斜截面強(qiáng)度計(jì)算： 主梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算見表 14 表中 ＝78.58+120.1=198.68 主梁正截面強(qiáng)度計(jì)算 表 1 3 截面 邊跨中 B 支座 中間跨中 M(·m) 357.6 -386.1 193.2 -71 18/23 () ( ·m

31、) ( 2) 選用鋼筋 1φ18+3φ 25 ( 彎) 2φ16+1φ 20 ( 直) 2443.6  198.68 × ＝ 39.74 357.6 -346.36 193.2 -71 0.01 0.041 0.323 0.022 0 0.99 0.979 0.

32、797 0.989 5 371. 1902.5 2298.1 1017.4 6 2φ25( 彎) 3φ20( 直) 2φ16( 直) 1φ18+1φ 2φ16( 直 ) 25( 彎) 1147.3 402 主梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算 表 14 19/23 截面 A 支座 B 支座左 B 支座 右 () 161.6 257.1 225.4 0.25 × 1.0

33、 × 9.6 × 300 × () 610=439.2>V 截面滿足要求 0.7 ×1.1 × 300× 610=140.91

34、 0.707=417.7 300÷ 0.707= 230.8 彎起鋼筋 1φ 25 1φ25 1φ18 實(shí)配彎起鋼筋面積 () 490.9 490.9 254.5 6、主梁吊筋計(jì)算 20/23 由次梁傳給主梁的集中荷載為 : =1.35 × 47.28+1.0 ×1.3 ×92.4=183.9 =433.5 2 選用 2φ18(509 2) 7、根據(jù)計(jì)算結(jié)果及主梁的構(gòu)造要求， 繪主梁配筋圖 , 見圖 25。

35、 21/23

36、 22/23 23/23