1、混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)（單向板肋 梁樓蓋）土木工程混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)（雙向板）學(xué)校名稱：無為電大學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號：班 級：14秋土木工程（本）目錄1. 設(shè)計(jì)背景11.1設(shè)計(jì)資料11.2設(shè)計(jì)要求22. 設(shè)計(jì)方案32.1板布置圖32.2選用材料,地面的做法： 43. 方案實(shí)施43.1板的計(jì)算4板的荷載6板的內(nèi)力及配筋63.2梁的計(jì)算10梁的荷載103.2.2 梁內(nèi)力計(jì)算12梁配筋計(jì)算13正截面受配彎筋計(jì)算 13斜截面受配彎筋計(jì)算15目錄1設(shè)計(jì)資料12板的設(shè)計(jì)12.1荷載22.2內(nèi)力計(jì)算22.3截面承載力計(jì)算33次梁設(shè)計(jì)43.1荷載53.2內(nèi)力計(jì)算53.3截面承載力計(jì)算64主梁計(jì)算84.1荷載84.2

2、內(nèi)力計(jì)算94.3截面承載力計(jì)算134.4主梁吊筋計(jì)算16多層工業(yè)廠房單向板肋梁樓蓋1設(shè)計(jì)資料某多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)使用年限為 50年，安全等級為二級，環(huán)境類別為一類。結(jié)構(gòu)形 式采用框架結(jié)構(gòu)，其中梁柱線剛度比均大于3。樓蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋, 廠房底層結(jié)構(gòu)布置圖見圖1。樓面做法、邊梁、墻、及柱的位置關(guān)系見圖 2。18=3葫口4QPMtabS，.”dtJL4>4JJ*圖1底層結(jié)構(gòu)布置圖樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值8kN/H樓面面層為20mn水泥 砂漿，梁板的天棚抹灰為20mm厚混合砂漿。材料選用 混凝土：采用C30( fc=14.3 N/mm)鋼筋：梁的受力縱 筋采用HRB335級鋼筋(f y

3、=300 N/m)，其余采用HRB300 級鋼筋(fy=270 N/mni)。2板的設(shè)計(jì)板按塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計(jì)。按剛度條件板厚要求取h=L/30=2000/3067mm工業(yè)廠房樓面最小厚 度為 70mm 取板厚h=80mm 取次梁截 面高度 h=450mm( L/18=6(L/12=6000/12=500mrr),截面寬度 b=200mm(h/2.5=450/2.5=180mmh/2=450/2=225mm), 主梁和次梁采用HRB335級，其余均采用HPB300級鋼筋；板的L2/L 1=6000/2000=3，宜按 單向板設(shè)計(jì)。板的幾何尺寸和計(jì)算簡圖見圖 3。2.1荷載恒載標(biāo)準(zhǔn)值板自重：

4、0.08樓面面層：0.02天棚抹灰：0.02X 25 kN/m2=2.0 kN/m2X 20 kN/m =0.4 kN/m2X 17 kN/m =0.34 kN/m2qk=8 kN/m=2.74 kN/m 使用活荷載 荷載組合值：q=1.3q=1.2 gk+1.3 qk=1.2 X 2.74+1.3 X 8=13.69 kN/mq=1.35 gk+1.3 X 0.7 qk=1.35 X 2.74+1.3 X 0.7 X 8=10.98 kN/m _L2C1925T：02Ci 1800 f 十J."1800J套.2DOO1J 200011 u取gq=13.69 kN/m2l 1 t 5

5、i 1，- -£1i; 1000 -:1&00 J:1800 "；皿5；T1r彳圖3板的幾何尺寸和計(jì)算簡圖(單位： mm2.2內(nèi)力計(jì)算取1m寬板帶作為計(jì)算單元，各跨的計(jì)算跨度為:中間跨：l° = ln=2.0m-0.2m=1.80 m邊 跨：|0 = |n =2.0-0.20/2+0.025=1.925 m邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差：1.925 1.8 100% 6.9% 10% 1.8故可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力，各截面的彎矩計(jì)算見表1。表1板各截面彎矩計(jì)算截面邊支邊跨第一內(nèi)中間中間支座中支座跨中座彎矩計(jì)算系數(shù)m116114111116114Mm(g q)l

6、；(kN m)-3.173.62-4.612.77-3.172.3截面承載力計(jì)算取板的截面有效高度h°=80-20=60mm（環(huán)境類別為一類）,各截面配筋計(jì)算見表2表2板的各截面承載力計(jì)算截面邊支 座邊跨 中第一 內(nèi)支座中間跨中中間支座在平面 圖位置 軸間 軸間 軸間 軸間 軸間 軸間 軸間（kN/m）-3.13.62-4.62.772.22-3.1-2.57174M0.060.070.090.050.040.060.04si fcbh 0220043291 J 2 $0.060.070.090.050.040.060.054346440Ai fcbho203.232.298.178

7、.139.203.158.fy5070859選$ 8$ 8$ 8$ 8$ 8$ 8$ 8配鋼筋20C20016020020C 200)200實(shí)配鋼筋面積251251314251251251251(mri)注：表中對于軸間板帶的中間跨中和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，故彎矩降低0.2取主梁的梁高 h=650m( L/12=6000/12=429mmL/8=6000/8=750mm ,寬 b=250mm.圖4次梁幾何尺寸及支承情況（單位:次梁的截面尺寸及支撐情況見下圖 4。3次梁設(shè)計(jì)mm)3.1荷載 恒載由板傳來2.74X 2=5.48 kN/m次梁自重25X 0.2 X (0.45-0.08)=1.

8、85 kN/m梁側(cè)抹灰17X (0.45-0.08) X 2 X 0.02=0.25 kN/m=7.58 kN/m 樓面使用活荷載qk =8.0 X 2=16.0 kN/m 荷載組合設(shè)計(jì)值g q=1.2 gk+1.3 qk=1.2 X 7.58+1.3 X 16.0=29.90 kN/mg q=1.35 gk+1.3 X 0.7 qk=1.35 X 7.58+1.3 X 0.7 X 16.0=24.79 kN/m取 g q =29.90 kN/m3.2內(nèi)力計(jì)算按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算次梁內(nèi)力。計(jì)算跨度為：中間跨：I。 J 6.0 0.25 5.75m邊 跨：l0 ln 6.0 0.25/2 0

9、.0255.85m邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差：585 575 100% 3.48% 10%5.75故可按等跨連續(xù)次梁計(jì)算。剪力計(jì)算時(shí)跨度取凈跨，計(jì)算簡圖如圖5所示44亠A亠.575mL 5J5mL fj£5mlH*s'r T/ 、ff J丿 fh* 1丿 /X/Xr 、盧V f1丿 丿 、/X/ XPL圖5次梁計(jì)算簡圖次梁內(nèi)力計(jì)算見下表3、表4：表3次梁彎矩計(jì)算截面邊支 座邊跨 跨內(nèi)支座中間跨 中中間支 座彎矩計(jì)算系數(shù)11111m2414石1674Mm(g q)lo/(kN m)-44.1173.84-96.2360.34-70.61表4次梁剪力計(jì)算截面邊支 座第一內(nèi) 支座

10、(左)第一內(nèi) 支座 (右)中間支 座剪力計(jì)算系數(shù)0.500.550.550.55V= g qln/(KN)88.9597.8594.5694.563.3截面承載力計(jì)算次梁跨中截面按T形截面進(jìn)行計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度取以下三者較小值： 按計(jì)算跨度I?？紤]：bf 1l0 575 1.92m33 按梁肋凈距Sn考慮：bf sn b 1.2 1.8 2.0m_'hf 按翼緣高度hf考慮： 0.195 0.1可不考慮此種情況,ho故取 b'f=1.92m判別各跨中截面屬于哪一類形：取ho =450-40=410mmb'f h'f fc(h0 h'f/2)1920 80

11、 14.3 (410 80/2)812.7kN m 73.84kN m故屬于一類倒T形截面支座截面按矩形截面計(jì)算，跨中及支座截面均按一排筋考慮，取h0 = 450-40=410mm.次梁正截面承載力見下表5,斜截面承載力見下表6表5次梁正截面承載力計(jì)算截面邊支邊跨第一內(nèi)中間中間支座中支座跨中座M /(kN m)-44.1173.84 -96.23 6CL34-70.61M0.090.0160.20.0130.147sifcbfh2。21 Ji 2 s0.097<0.350.016<b 0.550.225<0.350.013<b 0.550.159<0.35rs 0

12、.5(1 J 2 s)0.9520.9920.8870.9930.920AsM2rsho f y (mm )376.6605.2882.0494.0624.0選配鋼筋2 162丄202吃0+1182 182/6+1衛(wèi) 18實(shí)配鋼筋面 積 / mm2402628882.5509656.5注：pmin (0245)%min 0.2%, p均大于Pmin，考慮塑性內(nèi)fy力重分布要求，滿足035表6次梁斜截面承載力計(jì)算截面邊支座第一支座（外）第一支座（內(nèi)）中間支座V/kN88. 9597.8594.5694.560.25 cfcbho/N293150>V293150>V293150>

13、V293150>V0.7ftbh0/N82082<V82082<V82082<V82082<V選用箍筋282828282AsvnAsvi / mm100.6100.6100.6100.6f yv Asv h0V 0.7ftbh。1621.5706.3892.5892.5實(shí)配箍筋間距（mm）200200200200主梁按彈性理論計(jì)算主梁內(nèi)力，不考慮塑性內(nèi)力重分布。已知柱截面尺寸為450mmx 450mm主梁的梁高h(yuǎn)=650mm寬b=250mm主梁的幾何尺寸與支承情況如圖 6所示4主梁計(jì)算恒荷載由主梁自重（折算為集中荷載）圖6主梁幾何尺寸及支承情況（單位：mm4.1荷

14、載傳來7.58 6.0 42.27kN0.25 (0.65 0.08) 2.0 257.13kN梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）2X 0.015 X( 0.65-0.08 ) X 2.0 X 17=0.58kN=53.19kN 使用活荷載Qk 16.0 6.096.00kN 荷載組合設(shè)計(jì)值G +Q =1.2 Gk +1.3 Qk =1.2 X 53.19+1.3 X 96.0=188.63 kNG + Q =1.35 Gk +1.3 X 0.7 Qk =1.35 X 53.19+1.3 X 0.7 X96.0=159.17 kN取 G =1.2 X 53.19=63.83 kNQ=1.35 X 96

15、.0=124.8 kN4.2內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度如下：中間跨：l0 ln 6.0m邊跨：Io In 6.0m中間跨跨度和邊跨跨度相等，故可按等跨連續(xù)次梁計(jì)算。計(jì)算簡圖見下圖7。圖7主梁計(jì)算簡圖（尺寸單位 m）各種荷載工況下的主梁內(nèi)力計(jì)算見表 7表7各種荷載工況下主梁內(nèi)力計(jì)算荷 載 工 況計(jì)算簡圖內(nèi)力圖G “D1V46s7g6OB7Q=12+.6kNAq h1q 1cD1；1.40108.1 1斗匚5T血'6.7C=I24<4'IEh旳1248fl tB ACITM:-2388百斗.35 72 Q171,57I 2.Cin.n內(nèi)力計(jì)算過程見表8表8內(nèi)力計(jì)算荷彎矩（KN.m剪力k

16、N載工況M1 KGI0.244 63.83 6.00 93.45VA K1G 0.733 13.8346.79Mb KGI0.267 63.83 6.00102.26乂右 VA G 46.79 63.8317.04M2 KGI 0.067 63.83 6.0025.66VB 左K1G1.267 63.8380.87M a 63.83 2.0 2/3 102.2654.49VB右K1G 1.0 63.8363.83V2左Vb 右G 0M10.289 124.8 6216.40VA 0.866 124.8 108.1M b0.133 124.8 699.59乂右 108.1124.816.7M 2

17、99.59VB 左1.134 124.8141.5M a 124.8 2.02/3 99.59182.21Vb右0M10.133/3 124.8 632.95VA0.133 124.816.6M b0.133 124.8 699.59V1 右Vb 左16.6M 20.2 124.8 6149.76Vb右1.0 124.8124.8M a 2/3 ( 99.59)66.39M B0.311124.8 6232.88Va0.689124.886.0Me0.089124.8 61.866.64V1右86.0124.838.8M1124.82.01/3232.88171.97Vb左1.33124.81

18、63.6Ma124.82.02/3232.8894.35Vb右1.222124.8152.5M2124.82.02/3232.881/3 66.64V2右152.5124.827.772.13V2右0.089124.811.1M 20.170124.8 6127.30最不利內(nèi)力組合見下圖8所示。1Q 1Q=124. BKWA Ick lc Ic斤工B乂I*他豹 -6AS31-33.74-222.37圖(a)荷載王況）ifQ IQ=U4.BKN2bD1圖(b)薛工餐1圖(c)圖8主梁最不利內(nèi)力組合圖(a)、圖(b)及圖(c)主梁的包絡(luò)圖與剪力圖見下圖 9。277圖9主梁的彎矩及剪力包絡(luò)圖4.3截

19、面承載力計(jì)算主梁跨中截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度取以下三者較小值: 按計(jì)算跨度I?？紤]：bf 1l0 60 2.0m33 按梁肋凈距Sn考慮：bf Sn b 6.0m 按翼緣高度hf考慮：80 0.1311 0.1可不考慮此種情況ho 610故取 bf =2000mm ,h=650-40=610mm判別T形截面類型：1b'fh'ffc(h° h'f/2)1.0 2000 80 14.3 (610 80/2)1304.2kN m M173.32kN m故屬于第一類T形截面。主梁支座截面按矩形截面計(jì)算， 取h。650mm 85 565mm (因支座彎矩較大考慮布 置兩排縱筋，布置在次梁主筋下面)。主梁截面承載力及配筋計(jì)算分別見表 9及表10。表9主梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨 內(nèi)中間支 座中間跨中M/(KN m)309.85-335.14175.42-73.93Q0 x 2/(kn m)42.44(M-Q0 x b/2)/(KN m)244.2s M /1 fcbf h°