《混凝土課程設計》word版

樓 蓋 課 程 設 計指導教師：姜 銘 閱 班 級：工程管理1001姓 名： 甘 霖 學 號：0512100104 樓蓋課程設計任務書1、設計題目：某儀表廠裝配車間為多層內(nèi)框架，現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，磚砌體承重外墻，墻厚370mm。樓面層做法：20mm水泥砂漿找平后做10mm厚水磨石面層，板底采用20mm厚混合砂漿天棚抹灰。結構布置尺寸兩種方式如下 平面布置圖12、設計資料：可變荷載標準值qk，永久荷載分項系數(shù)取1.2，可變荷載分項系數(shù)取1.3。材料選用：C30，梁內(nèi)受力縱筋HRB335，其余鋼筋為HPB300。3、設計內(nèi)容：1）確定梁板截面尺寸。2）按照塑性方法設計板和次梁。3）按照彈性方法設計主梁。4）畫出梁板的詳細配筋圖。第四組29000580020700230064）繪制結構施工圖（采用CAD繪圖）（1）、板的配筋圖（1：50，1：25）（2）、次梁的配筋圖（1：50，1：25）（3）、主梁的配筋圖（1：50，1：25）及彎矩M、剪力V的包絡圖5、參考文獻：1建筑結構荷載規(guī)范（GB 50009-2001）2混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002或2010）3混凝土結構（上冊、中冊），東南大學天津大學同濟大學合編4混凝土結構郭繼武鋼筋混凝土肋形樓蓋設計計算書1、樓蓋梁格布置及截面尺寸確定確定主梁的跨度為6.9m，次梁的跨度為5.8m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.3m。樓蓋結構的平面布置圖如圖所示。板厚取h=80；次梁截面高度應滿足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)×5800=322483mm，取h=400mm，截面寬b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) ×400=133200mm，取b=200mm。主梁截面高度應滿足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) ×6900=493863mm,取h=650mm，截面寬度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) ×650=217 325mm,取b=300mm。2、 板的設計按考慮塑性內(nèi)力重分布設計（1）、荷載計算恒荷載標準值20mm厚水泥沙漿面層和10mm厚水磨石面層：1.2×0.65=0.78 kN/80mm厚鋼筋混凝土板：1.2×0.08×25=2.4 kN/20mm厚混合沙漿天棚抹灰：1.2×0.02×17=0.408 kN/小計 3.59kN/ 活荷載標準值： 6.0 kN/因為是工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標準值大于4 kN/，所以活荷載分項系數(shù)取1.3， 恒荷載設計值：g=3.59 kN/ 活荷載設計值：q=6×1.3=7.80kN/ 荷載設計總值：g+q=11.39kN/取1m板寬作為計算單元，板的實際結構如圖所示，由圖可知：次梁截面寬為b=200mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度為a=，則按塑性內(nèi)力重分布設計，板的計算跨度為：邊跨按以下二項較小值確定： l01=ln+h/2=(2300-120-200/2)+80/2=2120mm l011=ln+a/2=(2300-120-200/2)+120/2=2140mm故邊跨板的計算跨度取l01=2120mm中間跨： l02=ln=2300-200=2100mm板的計算簡圖如圖所示。（3） 彎矩設計值 因邊跨與中跨的計算跨度相差（2120-2100）/2100=0.95%小于10%，可按等跨連續(xù)板計算由資料可查得：板的彎矩系數(shù)M,，板的彎矩設計值計算過程見下表。板的彎矩設計值的計算截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)1/11-1/141/16-1/16計算跨度l0(m)l01=2.12l01=2.10l02=2.10l02=2.10(kN.m)4.65-3.593.14-3.14（4） 板的正截面承載力計算項目邊區(qū)格板中間去格板邊跨跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座邊跨跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座彎矩折減系數(shù)1111110.80.8M(kNm)4.65-3.593.14-3.14 4.65 -3.59 2.51 -2.51 s=M/bh02fc0.090 0.070 0.061 0.061 0.090 0.070 0.049 0.049 s0.953 0.964 0.9690.969 0.953 0.964 0.975 0.975 As=M/sh0fy302 230 200 200 302 230 159 159選配鋼筋8/1020082006/82006/82008/10200820062006200實配鋼筋面積（mm2）322251196196322251141141（5）板的配筋圖繪制板中除配置計算鋼筋外，還應配置構造鋼筋如分布鋼筋和嵌入墻內(nèi)的板的附加鋼筋。板的配筋圖如附表所示。3、次梁設計按考慮塑性內(nèi)力重分布設計（1）荷載設計值：恒荷載設計值 板傳來的荷載：3.59×2.3=8.25kN/m次梁自重： 0.2×（0.4-0.08）×25×1.2=1.92 kN/m次梁粉刷： 2×0.015×（0.4-0.08）×17×1.2=0.34 kN/m小計 g=10.52kN/m活荷載設計值： q=7.8×2.3 =17.94 kN/m荷載總設計值： q+g=10.52+17.94=28.46 kN/m （2）、計算簡圖由次梁實際結構圖可知，次梁在墻上的支承長度為a=240mm，主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計算跨度按以下二項的較小值確定： l01=ln+h/2=(5800-120-300/2)+240/2=5650mm l011=1.025ln=1.025×5800=5659mm故邊跨板的計算跨度取l01 =5650mm中間跨： l02=ln=5800-300=5500mm計算簡圖如附表所示。（3） 彎矩設計值和剪力設計值的計算因邊跨和中間跨的計算跨度相差（5650-5500）/5500=2.7%小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。 由表可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。次梁的彎矩設計值和剪力設計值見表：次梁的彎矩設計值的計算截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)1/11-1/111/16-1/16計算跨度l0(m)l01=5.65l01=5.65l02=5.5l02=5.5(kN.m)82.58-82.5853.80-53.80 次梁的剪力設計值的計算截面位置A邊支座 B(左) 離端第二支座B(右) 離端第二支座C中間支座剪力系數(shù) 0.40.60.50.5凈跨度lnln1=5.53ln1=5.53ln2=5.5ln2=5.5(kN)62.9494.4178.2578.25（4）配筋計算 正截面抗彎承載力計算次梁跨中正彎矩按T形截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面二項的較小值：bf=lo/3=5500/3=1833mmbf=b+Sn=200+2300-2000=2300mm 故取bf1833mm C30混凝土 1=1.0, fc=14.3N/ mm2，ft=1.43 N/ mm2，縱向鋼筋采用HRB335，fy=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB300，fyv=270 N/ mm2 ,h0=400-35=365mm。 判別跨中截面屬于哪一支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程列于表。次梁正截面承載力計算截面邊跨跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座M(kNm)82.58 -82.5853.80-53.80 s=M/fcbh020.0240.217 0.051 0.141 0.22<0.350.14<0.35s0.988 0.876 0.992 0.924 As=M/fysh0(mm2)763 861 495 532 選配鋼筋318118+220218114+216實配鋼筋面積（mm2）763882509556 次梁正截面受彎承載力計算Asv/s(V-0.7 ft b h0)/fy h0 =0.142sAsv/0.382=nAsv1/0.142=398.60mm400mm采用s=150mm，并沿梁全長布置，這是后配箍率為 sv= nAsv1 /bs =0.1890.24 ft/fyv =0.163故滿足要求。斜截面受剪承載力計算(包括復核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算)。復核截面尺寸： hw =ho- bf=365-80=285mm且hw/b=365/200=1.825<4,故截面尺寸按下式計算：0.25c fcb ho4.3x200x365=261.0kN > Vmax =83.89kN故截面尺寸滿足要求次梁斜截面受剪承載力計算截面邊支座第一內(nèi)支座(左)第一內(nèi)支座(右)中間支座V(kN)62.94 94.41 78.25 78.250.25fcbh0(N)260975>62943260975>94414260975>78252260975>782520.7ftbh0(N)73073>6294373073<9441473073<7825273073<78252箍筋肢數(shù)，直徑雙肢6雙肢6雙肢6雙肢6Asv=nAsv1（mm2）56.656.656.656.6s=fyvAsvh0/V-0.7ftbh0(mm)-551<0261 10771077實配箍筋間距（mm）2002003003004、主梁設計主梁內(nèi)力按彈性理論設計：（1）荷載設計值。（為簡化計算，將主梁的自重等效為集中荷載）次梁傳來的荷載： 10.52×5.8=61.06 kN主梁自重（折算成集中荷載）：1.2×0.3×（0.65-0.08）×2.3×25=11.799 kN梁的抹灰重（折算成集中荷載）：1.2×（0.65-0.08）×20.3×0.02×2.3×17=1.351 kN 11.7991.351=13.15 kN 恒荷載設計值： G=61.06+13.15=74.21 kN活荷載設計值： Q=17.94×5.8=104.052 kN總和在 G+Q=178.26（2）計算簡圖主梁的實際結構如圖所示,主梁端部支承在墻上的支承長度a=370mm,中間支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其計算跨度按以下方法確定:邊跨: l01=lna/2b/2=(6900-200-120)+370/2+400/2=6959mm l01=1.025ln+b/2=1.025×(6900-200-120)+ 400/2=6945mm故l01取6945mm中跨 l02=6900mm計算簡圖如附表次梁的計算簡圖所示。（3） 組合荷載單獨作用下主梁的內(nèi)力 組合荷載單獨作用下主梁的內(nèi)力荷載情況內(nèi)力計算內(nèi)力圖恒載分別作用在1、2、3跨M1=KGl0=125.62kNmMB=KGl0=-136.58kNmM2=KGl0=34.27kNmVA=K1G=54.34kNVB左=K1G=-93.93kNVB右=K1G=74.14kN活荷載分別作用在1、3跨M1=KQl0=208.83kNmMB=KQl0=-95.49kNmM2=KQl0=-95.49kNmVA=K1Q=90.11kNVB左=K1Q=-117.99kNVB右=K1Q=0kN活荷載分別作用在2跨M1=KQl0=-31.79kNmMB=KQl0=-95.49kNmM2=KQl0=143.59kNmVA=K1Q=-13.84kNVB右=K1Q=104.05kNVC左=K1Q=-104.05kN活荷載分別作用在2跨M1=KQl0=165.47kNmMB=KQl0=-224.73kNmM2=KQl0=122.84kNmMC=KQl0=-64.31kNmVA=K1Q=71.69kNVB左=K1Q=-136.41kNVB右=K1Q=127.15kNVC左=K1Q=-80.95kNVC右=K1Q=9.26kN繪制內(nèi)力包絡圖以恒載在各控制界面產(chǎn)生的內(nèi)力為基礎，分別疊加以對各截面為最不利布置的活荷載、和所產(chǎn)生的內(nèi)力，即可得到各截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力。相應的內(nèi)力圖見下圖 + + +配筋計算主梁跨中截面按T形截面計算，T形截面的翼緣寬度應取下式計算結果中的較小者：故翼緣寬度，同時，取，由于，故次梁各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。主梁各支座截面均按矩形截面計算，并取主梁正截面承載力計算過程見表4-2。主梁正截面承載力計算截面邊跨跨中中間支座中間跨中M(kNm)334.45361.31177.87V*b/2(kNm)-40.26 -M-V*b/2(kNm)-321.05 -s=M/fcbh020.0270.2150.014 s0.986 0.877 0.993 As=M/fysh0(mm2)1838 2067 971 選配鋼筋425322+225225實配鋼筋面積（mm2）19642122982斜截面受剪承載力計算過程見表4-3。 主梁斜截面受剪承載計算截面邊支座支座B（左）支座B(右)V(kN)141.45 230.35 201.29 0.25fcbh0(N)659588>144452632775>230345632775>2012900.7ftbh0(N)184685<144452177177<230345177177<201290箍筋肢數(shù)，直徑雙肢6雙肢10雙肢10Asv=nAsv1（mm2）56.6157157s=fyvAsvh0/V-0.7ftbh0(mm)-234<0470 1037實配箍筋間距（mm）300250250主梁吊筋的計算由次梁傳給主梁的集中荷載設計值為：F=G+Q=61.06+74.21=135.27吊筋總截面面積As=F/2fysina=135.27/2 x270 x0.707=0.354選216。