鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)--模塑廠房單向板設(shè)計(jì)

1、<p>　　《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)》</p><p>　　題 目：模塑廠房單向板設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)習(xí)中心： </p><p>　　專 業(yè)： 土木工程 </p><p>　　年 級(jí)： </p><p&g

2、t;　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué) 生： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　1．1設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　?。?）樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=10kN/

3、m2。</p><p>　?。?）樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（=20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（=17kN/m3）。</p><p>　　（3）材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C30，主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其余均采用HPB235。</p><p>　　1.2樓蓋梁格布置及截面尺寸確定

4、</p><p>　　確定主梁的跨度為6.9m，次梁的跨度為6.6m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.3m。樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如圖1-33所示。</p><p>　　按高跨比條件要求板的厚度，對(duì)工業(yè)建筑的樓板，要求，所以板厚取。</p><p>　　次梁截面高度應(yīng)滿足，取，截面寬，取。</p><p>　　主梁截面高度應(yīng)滿足,取，截面

5、寬度取為，柱的截面尺寸b×h=400×400 mm2。</p><p><b>　　樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置</b></p><p>　　2 單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 板的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　板的設(shè)計(jì)——按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)</p&g

6、t;<p><b>　?。?）、荷載計(jì)算</b></p><p><b>　　恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p>　　小計(jì) </p><p>　　活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： </p><p>　　因?yàn)槭枪I(yè)建筑樓蓋且樓

7、面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取， </p><p><b>　?。?）、計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　取1m板寬作為計(jì)算單元，板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可知：次梁截面為b=，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度為a=，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：</p><p><b>　　板的計(jì)算簡(jiǎn)圖所示。</b><

8、;/p><p><b>　　板的實(shí)際結(jié)構(gòu) </b></p><p><b>　　板的計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　（3） 彎矩設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算</p><p>　　由

9、表可查得板的彎矩系數(shù)αM,，板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過程見表</p><p>　　板的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算</p><p>　?。?） 配筋計(jì)算——正截面受彎承載力計(jì)算</p><p>　　對(duì)軸線②~⑤間的板帶，考慮起拱作用，其跨內(nèi)2截面和支座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%。板配筋計(jì)算過程見表</p><p><

10、;b>　　板的配筋計(jì)算</b></p><p>　　2.2 次梁的設(shè)計(jì)</p><p>　　次梁設(shè)計(jì)——按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）荷載設(shè)計(jì)值：</b></p><p><b>　　恒荷載設(shè)計(jì)值 </b></p><p>　

11、　小計(jì) </p><p><b>　?。?）、計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　由次梁實(shí)際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支承長(zhǎng)度為a=240mm，主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計(jì)算跨度按以下二項(xiàng)的較小值確定：</p><p><b>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。<

12、/b></p><p><b>　　次梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　?。?） 彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算</p><p>　　因邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。 由表可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。次梁的彎

13、矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值見表</p><p>　　次梁的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算</p><p>　　次梁的剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算</p><p><b>　　（4）配筋計(jì)算 </b></p><p>　?、僬孛婵箯澇休d力計(jì)算</p><p>　　次梁跨中正彎矩按T形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面二項(xiàng)的較小

14、值：</p><p>　　判別跨中截面屬于哪一類T形截面 </p><p>　　支座截面按矩形截面計(jì)算，正截面承載力計(jì)算過程列于表。</p><p>　　次梁正截面受彎承載力計(jì)算</p><p>　?、谛苯孛媸芗舫休d力計(jì)算(包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算)。</p>

15、<p><b>　　復(fù)核截面尺寸：</b></p><p>　　所以B和C支座均需要按計(jì)算配置箍筋，A支座均只需要按構(gòu)造配置箍筋</p><p><b>　　計(jì)算所需箍筋</b></p><p>　　調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍將計(jì)算的箍筋面積增加20%，現(xiàn)調(diào)整箍筋間距，S=0.8281=224.8mm，為

16、滿足最小配筋率的要求，最后箍筋間距S=100mm。</p><p><b>　　配箍筋率驗(yàn)算：</b></p><p>　　彎矩調(diào)幅時(shí)要求配筋率下限為 。 實(shí)際配箍率</p><p>　　因各個(gè)支座處的剪力相差不大，為方便施工，沿梁長(zhǎng)不變，取雙肢6@100。</p>&

17、lt;p>　　次梁配筋圖如所示，其中次梁縱筋錨固長(zhǎng)度確定：</p><p>　　伸入墻支座時(shí)，梁頂面縱筋的錨固長(zhǎng)度按下式確定：</p><p><b>　　取650mm.</b></p><p>　　伸入墻支座時(shí)，梁底面縱筋的錨固長(zhǎng)度按確定：l=12d=1220=240mm</p><p>　　梁底面縱筋伸入中間支

18、座的長(zhǎng)度應(yīng)滿足l>12d=1222=264mm，取300mm.</p><p>　　縱筋的截?cái)帱c(diǎn)距支座的距離:。</p><p>　　2.3 主梁的設(shè)計(jì)</p><p>　　主梁設(shè)計(jì)——主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計(jì)：</p><p>　?。?）荷載設(shè)計(jì)值。（為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁的自重等效為集中荷載）</p><p>&

19、lt;b>　?。?）計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。</b></p><p><b>　　主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　?。?）、內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算及包絡(luò)圖繪制<

20、/p><p>　　因跨度相差不超過10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。</p><p><b>　　矩值計(jì)算：</b></p><p>　　，式中k1和k2由附表1查得</p><p>　　主梁的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算（）</p><p>　　*注：此處的彎矩可通過取脫離體，由力的平衡條件確定。根據(jù)支座彎矩，按下面簡(jiǎn)

21、圖確定</p><p>　　主梁取脫離體時(shí)彎矩圖</p><p><b>　?、凇⒓袅υO(shè)計(jì)值：</b></p><p>　　不同截面的剪力值經(jīng)過計(jì)算如表所示。</p><p>　　表 主梁的剪力計(jì)算（kN）</p><p>　?、蹚澗亍⒓袅Πj(luò)圖繪制</p><p>　

22、　荷載組合①+②時(shí)，出現(xiàn)第一跨跨內(nèi)最大彎矩和第二跨跨內(nèi)最小彎矩，此時(shí)，，以這兩個(gè)支座的彎矩值的連線為基線，疊加邊跨載集中荷載作用下的簡(jiǎn)支梁彎矩圖：</p><p>　　第一個(gè)集中荷載下的彎矩值為，</p><p>　　第二集中荷載作用下彎矩值為。</p><p>　　中間跨跨中彎矩最小時(shí)，兩個(gè)支座彎矩值均為－342.4KN·m，以此支座彎矩連線疊加集中荷載

23、。則集中荷載處的彎矩值為。</p><p>　　荷載組合①+④時(shí)支座最大負(fù)彎矩，其它兩個(gè)支座的彎矩為，在這三個(gè)支座彎矩間連線，以此連線為基線，于第一跨、第二跨分別疊加集中荷在G+Q時(shí)的簡(jiǎn)支梁彎矩圖：</p><p>　　則集中荷載處的彎矩值依次為461kN·m，265.5kN·m，167.3KN·m，268.7KN·m。同理，當(dāng)最大時(shí)，集中荷載下的彎

24、矩倒位排列。</p><p>　　荷載組合①+③時(shí)，出現(xiàn)邊跨跨內(nèi)彎矩最小與中間跨跨中彎矩最大。此時(shí)，，第一跨在集中荷載G作用下的彎矩值分別為85.4KN·m，</p><p>　　-28.7kN·m,第二跨在集中荷載Ｇ＋Ｑ作用下的彎矩值為</p><p>　?、?5情況的彎矩按此方法計(jì)算。</p><p>　　所計(jì)算的跨內(nèi)

25、最大彎矩與表中有少量的差異，是因?yàn)橛?jì)算跨度并非嚴(yán)格等跨所致。主梁的彎矩包絡(luò)圖見下圖。</p><p>　　荷載組合①+②時(shí)，，至第二跨荷載處剪力降為234.1-283.6=－49.5kN；至第二集中荷載處剪力降為 ―49.5―283.6=－333.1kN，荷載組合①+④時(shí)，最大，其，則第一跨中集中荷載處剪力順次為（從左到右）199.2KN,－84.4KN,其余剪力值可按此計(jì)算。主梁的剪力包絡(luò)圖。</p>

26、;<p>　?。?）配筋計(jì)算承載力計(jì)算</p><p>　　縱向鋼筋HRB400,其中。</p><p>　?、僬孛媸軓澇休d力計(jì)算及縱筋的計(jì)算</p><p>　　跨中正彎矩按Ｔ形截面計(jì)算，因</p><p>　　翼緣計(jì)算寬度按，中較小值確定，取。Ｂ支座處的彎矩設(shè)計(jì)值：</p><p><b>

27、;　　。</b></p><p>　　判別跨中截面屬于哪一類T形截面 </p><p>　　正截面受彎承載力的計(jì)算過程如下</p><p>　　主梁正截面受彎承載力及配筋計(jì)算</p><p>　?、诠拷钣?jì)算——斜截面受剪承載力計(jì)算 </p><p><

28、b>　　驗(yàn)算截面尺寸：</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋。</p><p>　　故需進(jìn)行配置箍筋計(jì)算。</p><p>　　計(jì)算所需腹筋；采用8@100 雙肢箍。</p><p>　　=327.3kN>(V

29、A=234. 1kN和VBr=327.4 kN)</p><p>　　< VBl=368 kN</p><p>　　因此應(yīng)在B支座截面左邊應(yīng)按計(jì)算配置彎起鋼筋，主梁剪力圖呈矩形，在B截面左邊的2.3m范圍內(nèi)需布置3排彎起鋼筋才能覆蓋此最大剪力區(qū)段，現(xiàn)先后彎起第一跨跨中的</p><p>　　2Ф25和支座處的一根1Ф25鴨筋），`</p><

30、;p>　　As=490.9 mm2,彎起角取</p><p>　?、鄞瘟簝蓚?cè)附加橫向鋼筋計(jì)算。</p><p>　　m=(950-2500)/100+1=8,次梁兩側(cè)各布置4排，另加吊筋Ф18，</p><p>　?。?）主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）、縱筋的彎起和截?cái)?lt;/p><p>　　① 按比列繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖</p&

31、gt;<p>　　②按同樣比列繪出主梁的抗彎承載力圖（材料圖），并滿足以下構(gòu)造要求：</p><p>　　彎起鋼筋之間的間距不超過箍筋的最大容許間距Smax；鋼筋的彎起點(diǎn)距充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于h0/2，如2、3和5號(hào)鋼筋。</p><p>　　按第四章所述的方法繪材料圖，并用每根鋼筋的正截面抗彎承載力直線與彎矩包絡(luò)圖的交點(diǎn)，確定鋼筋的理論截?cái)帱c(diǎn)（即按正截面抗彎承載力計(jì)算

32、不需要該鋼筋的截面）。</p><p>　　當(dāng)時(shí)，且其實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到理論截?cái)帱c(diǎn)的距離不應(yīng)小于等于h0或20d，鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于。</p><p>　　若按以上方法確定的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)仍位于負(fù)彎矩的受拉區(qū)，其實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到理論截?cái)帱c(diǎn)的距離不應(yīng)小于等于1.3h0或20d。鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于。</p><p>　　如5號(hào)鋼筋的

33、截?cái)嘤?jì)算：</p><p>　　因?yàn)榧袅?，且鋼筋截?cái)嗪笕蕴幱谪?fù)彎矩區(qū)，所以鋼筋的截?cái)帱c(diǎn)距充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于，即： </p><p>　　且距不需要點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于1.3h0或20d，即：</p><p>　　通過畫圖可知 從（）中減去鋼筋充分利用點(diǎn)與理論截?cái)帱c(diǎn)（不需要點(diǎn)）的距離后的長(zhǎng)度為1840mm>(754mm和500mm)，現(xiàn)在取距離柱邊

34、1960mm處截?cái)?號(hào)鋼筋。</p><p>　　其它鋼筋的截?cái)嗳鐖D所示。 </p><p>　　主梁縱筋的伸入墻中的錨固長(zhǎng)度的確定：</p><p>　　梁頂面縱筋的錨固長(zhǎng)度：</p><p><b>　　取880mm.</b></p><p>　　梁底面縱筋的錨固長(zhǎng)度：12d=122

35、5=300mm，取300mm </p><p>　?、蹤z查正截面抗彎承載力圖是否包住彎矩包絡(luò)圖和是否滿足構(gòu)造要求。</p><p>　　3.1 板的配筋圖</p><p><b>　　板配筋圖 </b></p><p>　　3.2 次梁的配筋圖</p><p><b>　　次梁的配