鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計

1、<p>　　《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計》</p><p>　　題 目：xx廠房單向板設(shè)計</p><p><b>　　1 基本情況</b></p><p><b>　　一、設(shè)計資料</b></p><p>　　XX廠房。采用鋼筋混凝土內(nèi)框架承重，外墻為370mm磚砌承重。采用單向板肋

2、梁樓蓋。</p><p>　　樓面做法：20mm厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，15mm厚石灰砂漿抹灰。</p><p>　　荷載：永久荷載，包過梁、柱、板及構(gòu)造層自重，鋼筋混凝土容重25,水泥砂漿容重20，石灰砂漿容重17，分項系數(shù)?？勺兒奢d，樓面均分布荷載為7.5，分項系數(shù)。</p><p>　　材料選用：混凝土采用C30（=14.3，=1.43）</p

3、><p>　　鋼筋 主梁、次梁采用HRB335級（=300）鋼筋，其它均用HPB300級（=270）鋼筋。</p><p><b>　　+</b></p><p>　　二、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置</p><p>　　主梁沿房屋的橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m。梁每跨內(nèi)布置兩根次梁。其間距是1

4、.9m。樓蓋的布置如圖1所示。</p><p>　　根據(jù)構(gòu)造要求，板厚取</p><p><b>　　次梁截面高度應(yīng)滿足</b></p><p>　　取h=400mm，截面寬度取為b=200mm。</p><p>　　主梁的截面高度應(yīng)滿足</p><p>　　取截面高度h=500mm，截面

5、寬度取為b=250mm。</p><p><b>　　三、板的計算</b></p><p>　　按塑性分析法計算內(nèi)力。</p><p><b>　　1、荷載</b></p><p><b>　　恒荷載標準值：</b></p><p>　　20mm水泥砂漿

6、面層</p><p>　　80mm鋼筋混凝土板</p><p>　　15mm厚石灰砂漿抹灰</p><p>　　活荷載標準值</p><p>　　橫荷載設(shè)計值</p><p>　　活荷載設(shè)計值</p><p><b>　　合計<

7、;/b></p><p><b>　　2、內(nèi)力計算</b></p><p>　　次梁的截面，板在墻上的支撐長度為，則板的計算跨度為：</p><p><b>　　邊跨</b></p><p><b>　　中間跨 </b></p><p>　　跨度

8、差說明可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖1所示。</p><p>　　連續(xù)板各截面的彎矩計算見表1.</p><p>　　表1 連續(xù)板各截面彎矩計算</p><p><b>　　截面承載力計算</b></p><p>　　。C30混凝土，=14.3。HPB300鋼筋，=270，連續(xù)板各截面的配筋

9、計算見表2.</p><p>　　表2連續(xù)板各截面配筋計算</p><p>　　支座截面的受壓區(qū)高度系數(shù)均小于0.35，滿足彎矩調(diào)幅的要求；</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　板的裂縫驗算</b></p><p>　　裂縫寬度驗算屬于正常

10、使用極限狀態(tài)，采用荷載的標準組合。按彈性方法計算截面彎矩，考慮可變荷載的最不利布置，有</p><p>　　式中—折算永久荷載標準值，</p><p>　　—折算可變荷載標準值，</p><p>　　—五跨連續(xù)板滿布荷載下相應(yīng)截面的彎矩系數(shù)，按有關(guān)表格查的；</p><p>　　—五跨連續(xù)板最不利荷載布置下相應(yīng)的彎矩系數(shù)，按有關(guān)表格查的。&l

11、t;/p><p>　　由荷載標準組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：</p><p>　　受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)，光面鋼筋的相對粘結(jié)特征系數(shù)，C30混凝土抗拉強度標準值；保護層厚度c=15mm<20mm,取c=20mm，計算過程見表2，裂縫寬度均小于一類環(huán)境規(guī)范規(guī)定值。</p><p><b>　　板的裂縫寬度驗算</b></p><

12、;p><b>　　注: ,取。</b></p><p><b>　　板的撓度驗算</b></p><p>　　截面的短期剛度由下式確定：</p><p>　　式中，，矩形截面，各截面的短周期剛度如下表所示。</p><p>　　由表2可見，與很接近，滿足0.5<<2,按《混凝土結(jié)構(gòu)

13、設(shè)計規(guī)范》可取整跨剛度為計算撓度，這樣的簡化使撓度計算大為方便。</p><p><b>　　長期剛度按下式確定</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　第一跨撓度最大，對于等跨連續(xù)板可只驗算該跨撓度。永久荷載滿布，可變荷載在1，3，5跨布置，又相應(yīng)表格查的相應(yīng)的撓度系數(shù)分別是和，于是撓度：

14、</p><p><b>　　3、繪制板施工圖</b></p><p><b>　　板采用分離式配筋。</b></p><p><b>　　三、次梁計算</b></p><p>　　次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。</p><p><b>　

15、　1.荷載</b></p><p><b>　　恒荷載設(shè)計值</b></p><p><b>　　由板傳來 </b></p><p><b>　　次梁自重 </b></p><p><b>　　梁側(cè)抹灰 </b></p><

16、p><b>　　活荷載設(shè)計值</b></p><p><b>　　由板傳來</b></p><p><b>　　合計</b></p><p><b>　　2.內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　計算跨度</b>

17、</p><p><b>　　邊跨 </b></p><p><b>　　取=4.675</b></p><p><b>　　中間跨</b></p><p>　　跨度差，說明可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力。計算簡圖如圖2所示。</p><p>　　連續(xù)

18、次梁各截面彎矩及剪力計算分別見表3表4.</p><p>　　表3連續(xù)次梁彎矩計算</p><p>　　表4連續(xù)次梁剪力計算</p><p><b>　　正截面承載力計算</b></p><p>　　正截面承載力計算時，支座按矩形截面計算，跨中按T形截面計算，翼緣寬度取，又，故取</p><p>

19、　　一類環(huán)境，梁的混凝土保護層厚度要求為25mm，單排鋼筋截面有效高度取=365mm。 </p><p><b>　　判別T型截面類型：</b></p><p>　　各跨跨中均屬于第一類T型截面。</p><p>　　次梁的正截面承載力過程見表</p><p>　　次梁正截面受彎承載力計算</p><

20、p>　　計算結(jié)果表明均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的條件。</p><p>　　，滿足最小配筋率的要求。</p><p>　　斜截面受剪承載力計算。</p><p>　　計算內(nèi)容包括：截面尺寸復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。</p><p><b>　　（1）驗算截面尺寸</b></p><

21、p>　　，截面尺寸按下式驗算：</p><p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>　?。?）計算所需腹筋</b></p><p>　　采用6雙箍，計算支座B左側(cè)截面，。由斜截面受剪承載力計算公式確定箍筋間距s:</p><p>　　調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強，梁局部范

22、圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加20%。先調(diào)幅整箍筋間距，，大于箍筋最大間距200mm，最后取s=200mm。</p><p>　?。?）驗算最小配箍率 </p><p>　　彎矩調(diào)幅時要求的配箍率下限為，實際配箍率，滿足最小配箍率的要求。</p><p><b>　　次梁的裂縫寬度驗算</b></p><p>　　次梁的折算

23、永久荷載；折算可變荷載。變形鋼筋的相對粘度特征系數(shù)，混凝土的保護層厚度c=25mm。</p><p>　　荷載標準值下彈性分析的荷載彎矩系數(shù)，裂縫寬度的計算過程見表2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。</p><p>　　表2 次梁的裂縫寬度驗算</p><p>　　由荷載標準組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：</p><p><b>　　次梁

24、的撓度驗算</b></p><p>　　按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度：</p><p><b>　　其中，；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　。</b></p><p><b&

25、gt;　　長期剛度：</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　撓度系數(shù)與板相同，撓度：</p><p><b>　　3.繪制次梁施工圖</b></p><p><b>　　四、主梁計算</b></p><p>

26、　　主梁按彈性理論設(shè)計。</p><p><b>　　1.荷載</b></p><p>　　為簡化計算，將主梁自重及梁側(cè)抹灰重量等效為集中荷載。</p><p><b>　　荷載設(shè)計值：</b></p><p>　　由次梁傳來 8.174.8=39.22</p><p>　

27、　主梁自重 1.20.25（0.65-0.08）1.9172=8.13</p><p>　　梁側(cè)抹灰 1.20.015（0.65-0.08）1.9172=0.67</p><p><b>　　G=48.02</b></p><p><b>　　活荷載設(shè)計值：</b></p><p>　　由次梁傳來Q

28、=18.54.8=88.8</p><p>　　G+Q=136.82</p><p><b>　　2.計算簡圖</b></p><p>　　主梁端部支承在磚墻上，支承長度為370mm；中間支承在柱上，鋼筋混凝土柱截面為350mm350mm；墻、柱為主梁的鉸支座，主梁連續(xù)梁計算。</p><p><b>　　計算

29、跨度：</b></p><p><b>　　邊跨</b></p><p><b>　　取最小值 </b></p><p><b>　　中間跨：</b></p><p>　　跨度差 （5.715-5.7）/5.7=0.26%<10%，則可以按等跨連續(xù)梁計算。&

30、lt;/p><p><b>　　主梁的計算簡圖見圖</b></p><p>　　3.內(nèi)力計算及包絡(luò)圖</p><p>　　內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進行計算，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算：</p><p>　　不同截面下的彎矩及剪力的計算見表3，表4</p><p><b>

31、;　　表3主梁彎矩計算</b></p><p><b>　　主梁剪力值計算</b></p><p>　　主梁正截面受彎承載力計算</p><p>　　跨內(nèi)按T形截面計算，其翼緣寬度為：</p><p>　　取=1210mm，取。</p><p><b>　　判別T形截面類型：

32、</b></p><p>　　故屬于第一類T形截面。</p><p>　　主梁正截面承載力的計算</p><p>　　主梁斜截面受剪承載力的計算</p><p><b>　?。?）驗算截面尺寸</b></p><p>　　，截面尺寸按下式驗算：</p><p>

33、<b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>　?。?）計算所需腹筋</b></p><p><b>　　采用6@150雙箍</b></p><p>　　,可知B截面上的剪力與剛好，現(xiàn)配兩根彎起，220，面積為628。</p><p><b>　　驗

34、算最小配箍率</b></p><p><b>　　></b></p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　主梁裂縫寬度驗算</b></p><p>　　受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)，變形鋼筋的相對粘結(jié)特征系數(shù)，C30混凝土抗拉強度標

35、準值；保護層厚度c=25mm。主梁各截面的裂縫寬度驗算過程見表2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。</p><p>　　表中B支座邊緣彎矩標準值：</p><p><b>　　主梁的撓度驗算</b></p><p>　　按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度：</p><p><b>　　其中，；</b

36、></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　撓度系數(shù)與板相同，撓度：</p><p><b>　　3.主梁施工圖</b>&

37、lt;/p><p>　　2 單向板結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　2.1 板的設(shè)計</b></p><p>　　2.1.1、板的計算</p><p>　　按塑性分析法計算內(nèi)力。</p><p><b>　　1、荷載</b></p><p><

38、;b>　　恒荷載標準值：</b></p><p>　　20mm水泥砂漿面層</p><p>　　80mm鋼筋混凝土板</p><p>　　15mm厚石灰砂漿抹灰</p><p>　　活荷載標準值</p><p>　　橫荷載設(shè)計值</p><p>

39、;　　活荷載設(shè)計值</p><p><b>　　合計</b></p><p><b>　　2、內(nèi)力計算</b></p><p>　　次梁的截面，板在墻上的支撐長度為，則板的計算跨度為：</p><p><b>　　邊跨</b></p><

40、p><b>　　中間跨 </b></p><p>　　跨度差說明可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖1所示。</p><p>　　連續(xù)板各截面的彎矩計算見表1.</p><p>　　表1 連續(xù)板各截面彎矩計算</p><p><b>　　截面承載力計算</b><

41、/p><p>　　。C30混凝土，=14.3。HPB300鋼筋，=270，連續(xù)板各截面的配筋計算見表2.</p><p>　　表2連續(xù)板各截面配筋計算</p><p>　　支座截面的受壓區(qū)高度系數(shù)均小于0.35，滿足彎矩調(diào)幅的要求；</p><p><b>　　所以，</b></p><p><

42、b>　　板的裂縫驗算</b></p><p>　　裂縫寬度驗算屬于正常使用極限狀態(tài)，采用荷載的標準組合。按彈性方法計算截面彎矩，考慮可變荷載的最不利布置，有</p><p>　　式中—折算永久荷載標準值，</p><p>　　—折算可變荷載標準值，</p><p>　　—五跨連續(xù)板滿布荷載下相應(yīng)截面的彎矩系數(shù)，按有關(guān)表格查的

43、；</p><p>　　—五跨連續(xù)板最不利荷載布置下相應(yīng)的彎矩系數(shù)，按有關(guān)表格查的。</p><p>　　由荷載標準組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：</p><p>　　受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)，光面鋼筋的相對粘結(jié)特征系數(shù)，C30混凝土抗拉強度標準值；保護層厚度c=15mm<20mm,取c=20mm，計算過程見表2，裂縫寬度均小于一類環(huán)境規(guī)范規(guī)定值。</p>

44、;<p><b>　　板的裂縫寬度驗算</b></p><p><b>　　注: ,取。</b></p><p><b>　　板的撓度驗算</b></p><p>　　截面的短期剛度由下式確定：</p><p>　　式中，，矩形截面，各截面的短周期剛度如下表所示。

45、</p><p>　　由表2可見，與很接近，滿足0.5<<2,按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》可取整跨剛度為計算撓度，這樣的簡化使撓度計算大為方便。</p><p><b>　　長期剛度按下式確定</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　第一跨撓度最大，對于等跨連

46、續(xù)板可只驗算該跨撓度。永久荷載滿布，可變荷載在1，3，5跨布置，又相應(yīng)表格查的相應(yīng)的撓度系數(shù)分別是和，于是撓度：</p><p>　　2.2 次梁的設(shè)計</p><p>　　2.2.1、次梁計算</p><p>　　次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。</p><p><b>　　1.荷載</b></p>

47、<p><b>　　恒荷載設(shè)計值</b></p><p><b>　　由板傳來 </b></p><p><b>　　次梁自重 </b></p><p><b>　　梁側(cè)抹灰 </b></p><p><b>　　活荷載設(shè)計值</

48、b></p><p><b>　　由板傳來</b></p><p><b>　　合計</b></p><p><b>　　2.內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　計算跨度</b></p><p><b&

49、gt;　　邊跨 </b></p><p><b>　　取=4.675</b></p><p><b>　　中間跨</b></p><p>　　跨度差，說明可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力。計算簡圖如圖2所示。</p><p>　　連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算分別見表3表4.</p&

50、gt;<p>　　表3連續(xù)次梁彎矩計算</p><p>　　表4連續(xù)次梁剪力計算</p><p><b>　　正截面承載力計算</b></p><p>　　正截面承載力計算時，支座按矩形截面計算，跨中按T形截面計算，翼緣寬度取，又，故取</p><p>　　一類環(huán)境，梁的混凝土保護層厚度要求為25mm，單排

51、鋼筋截面有效高度取=365mm。 </p><p><b>　　判別T型截面類型：</b></p><p>　　各跨跨中均屬于第一類T型截面。</p><p>　　次梁的正截面承載力過程見表</p><p>　　次梁正截面受彎承載力計算</p><p>　　計算結(jié)果表明均小于0.35，符合塑性內(nèi)力

52、重分布的條件。</p><p>　　，滿足最小配筋率的要求。</p><p>　　斜截面受剪承載力計算。</p><p>　　計算內(nèi)容包括：截面尺寸復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。</p><p><b>　?。?）驗算截面尺寸</b></p><p>　　，截面尺寸按下式驗算：</p>

53、;<p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>　　（2）計算所需腹筋</b></p><p>　　采用6雙箍，計算支座B左側(cè)截面，。由斜截面受剪承載力計算公式確定箍筋間距s:</p><p>　　調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強，梁局部范圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加20%。先調(diào)幅整箍筋間距，，大

54、于箍筋最大間距200mm，最后取s=200mm。</p><p>　?。?）驗算最小配箍率 </p><p>　　彎矩調(diào)幅時要求的配箍率下限為，實際配箍率，滿足最小配箍率的要求。</p><p><b>　　次梁的裂縫寬度驗算</b></p><p>　　次梁的折算永久荷載；折算可變荷載。變形鋼筋的相對粘度特征系數(shù)，混

55、凝土的保護層厚度c=25mm。</p><p>　　荷載標準值下彈性分析的荷載彎矩系數(shù)，裂縫寬度的計算過程見表2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。</p><p>　　表2 次梁的裂縫寬度驗算</p><p>　　由荷載標準組合產(chǎn)生的跨中和支座彎矩：</p><p><b>　　次梁的撓度驗算</b></p>

56、<p>　　按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度：</p><p><b>　　其中，；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　長期剛度：</b></p&

57、gt;<p><b>　　其中，</b></p><p>　　撓度系數(shù)與板相同，撓度：</p><p>　　2.3 主梁的設(shè)計</p><p>　　2.3.1、主梁計算</p><p>　　主梁按彈性理論設(shè)計。</p><p><b>　　1.荷載</b>&l

58、t;/p><p>　　為簡化計算，將主梁自重及梁側(cè)抹灰重量等效為集中荷載。</p><p><b>　　荷載設(shè)計值：</b></p><p>　　由次梁傳來 8.174.8=39.22</p><p>　　主梁自重 1.20.25（0.65-0.08）1.9172=8.13</p><p>　　梁側(cè)

59、抹灰 1.20.015（0.65-0.08）1.9172=0.67</p><p><b>　　G=48.02</b></p><p><b>　　活荷載設(shè)計值：</b></p><p>　　由次梁傳來Q=18.54.8=88.8</p><p>　　G+Q=136.82</p>&l

60、t;p><b>　　2.計算簡圖</b></p><p>　　主梁端部支承在磚墻上，支承長度為370mm；中間支承在柱上，鋼筋混凝土柱截面為350mm350mm；墻、柱為主梁的鉸支座，主梁連續(xù)梁計算。</p><p><b>　　計算跨度：</b></p><p><b>　　邊跨</b><

61、;/p><p><b>　　取最小值 </b></p><p><b>　　中間跨：</b></p><p>　　跨度差 （5.715-5.7）/5.7=0.26%<10%，則可以按等跨連續(xù)梁計算。</p><p><b>　　主梁的計算簡圖見圖</b></p>

62、<p>　　3.內(nèi)力計算及包絡(luò)圖</p><p>　　內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進行計算，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算：</p><p>　　不同截面下的彎矩及剪力的計算見表3，表4</p><p><b>　　表3主梁彎矩計算</b></p><p><b>　　主梁剪力值計算

63、</b></p><p>　　主梁正截面受彎承載力計算</p><p>　　跨內(nèi)按T形截面計算，其翼緣寬度為：</p><p>　　取=1210mm，取。</p><p><b>　　判別T形截面類型：</b></p><p>　　故屬于第一類T形截面。</p><

64、p>　　主梁正截面承載力的計算</p><p>　　主梁斜截面受剪承載力的計算</p><p><b>　?。?）驗算截面尺寸</b></p><p>　　，截面尺寸按下式驗算：</p><p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>

65、　?。?）計算所需腹筋</b></p><p><b>　　采用6@150雙箍</b></p><p>　　,可知B截面上的剪力與剛好，現(xiàn)配兩根彎起，220，面積為628。</p><p><b>　　驗算最小配箍率</b></p><p><b>　　></b&g

66、t;</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　主梁裂縫寬度驗算</b></p><p>　　受彎構(gòu)件的受力特征系數(shù)，變形鋼筋的相對粘結(jié)特征系數(shù)，C30混凝土抗拉強度標準值；保護層厚度c=25mm。主梁各截面的裂縫寬度驗算過程見表2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。</p>&

67、lt;p>　　表中B支座邊緣彎矩標準值：</p><p><b>　　主梁的撓度驗算</b></p><p>　　按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度：</p><p><b>　　其中，；</b></p><p><b>　　；</b></p>&

68、lt;p><b>　　。</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　撓度系數(shù)與板相同，撓度：</p><p><b>　　3 配筋圖</b></p><p>　　3.1 板的配筋圖</p><p><b>