混凝土课程设计例题Word格式文档下载.docx

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h≥l/40=1/40×

2500=62.5mm，对工业用建筑的楼板，要求h≥80mm，故取h=80mm。

图3结构平面布置图

3、板的设计

板按塑性内力重分布的方法计算，板实际跨数大于5跨，按5跨连续板计算。

（1）板的计算跨度

边跨：

l0=min（ln+h/2，ln+a/2）=ln+h/2=2200mm

中间跨：

l0=ln=2500－200=2300mm

因跨度相差不超过10%，可按等跨连续板计算，取五跨。

1m宽板带作为计算单元，计算简图如图4所示。

图4板的几何尺寸和计算简图

（2）荷载计算

永久荷载标准值：

水泥砂浆面层20mm厚0.02×

20=0.4kN/m2

钢筋混凝土现浇板80mm厚0.08×

25=2kN/m2

板下混合砂浆抹面15mm厚0.015×

17=0.255kN/m2

小计2.655kN/m2

可变荷载标准值5.2kN/m2

永久荷载设计值：

g=2.655×

1.05=2.788kN/m2

可变荷载设计值：

q=5.2×

1.2=6.24kN/m2

荷载总设计值：

g+q=2.788+6.24=9.028kN/m2

（3）弯矩及配筋计算

根据端支座支撑情况，查表9-2（课本248页）确定各控制截面的弯矩系数，计算各控制截面的弯矩设计值见表1。

计算边跨跨中弯矩时，l0取本跨跨度；

计算离端第二支座负弯矩时，l0取相邻两跨的较大跨度值。

当单向连续板的周边与钢筋混凝土梁整体连接时，可考虑内拱的有利作用，除边跨和离端部第二支座外中间各跨的跨中和支座弯矩值可减少20%。

表1中，配筋计算参数取：

b=1000mm，h0=h－25=55mm，fc=16.7N/mm2（C35混凝土），fy=210N/mm2（HPB235）。

板配筋图详见图5、图6。

表1板弯矩及截面配筋

计算内容

边跨跨中

离端第二

支座

跨中

中间支座

中间跨中

1

B

2

C

3

计算跨度l0（m）

2200

2300

弯矩系数αmp

1/11

-1/11

1/16

-1/14

M=αmp（g+q）l02

（kN·

m）

3.972

-4.342

2.985

（2.388）

-3.411

（-2.729）

αs=KM/fcbh02

0.094

0.103

0.071

（0.057）

0.081

（0.065）

（ξ<

0.85ξb=0.522）

0.099

0.109

0.074

（0.059）

0.085

（0.067）

As=fcbh0ξ/fy

433

477

323（257）

370（295）

分

离

式

配筋

φ10@180

φ8@100

φ8@150

（φ8@190）

φ8/10@170

（φ8@160）

实配面积（mm2）

436

503

335（265）

379（314）

ρ=As/bh0

（ρ>

ρmin=0.2%）

0.793%

0.915%

0.609%（0.482%）

0.689%

（0.571%）

图5板配筋平面图

图6板配筋剖面图（参见例题图2-31a）

4、次梁的设计

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算，具体几何尺寸和计算简图简图7。

图7次梁的几何尺寸和计算简图（参考例题59页图2-32）

（1）次梁的计算跨度

l0=min（1.025ln，ln+a/2）=ln+a/2=5430mm

l0=ln=5700－300=5400mm

因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如图5所示。

由板传来2.655×

2.5=6.6375kN/m

次梁自重0.2×

（0.45-0.08）×

25=1.85kN/m

梁两侧抹灰0.015×

17×

2=0.1887kN/m

小计8.6762kN/m

可变荷载标准值：

由板传来5.2×

2.5=13kN/m

g=8.6762×

1.05=9.11kN/m

q=13×

1.2=15.6kN/m

g+q=9.11+15.6=24.71kN/m

（3）正截面承载力计算

根据次梁端支座支撑情况，查表9-3（课本248页）确定各控制截面的弯矩系数，计算各控制截面的弯矩设计值见表2。

计算离端第二支座负弯矩时，l0取相邻两跨跨度平均值。

次梁弯矩及正截面承载力计算结果见表2，其中计算参数取b=200mm，h0=h－40=410mm，fc=16.7N/mm2（C35混凝土），fy=300N/mm2（HRB335），fyv=210N/mm2（HPB235）。

正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算，跨中截面按T形截面计算。

T形截面的翼缘计算宽度：

bf’=l0/3=5400/3=1800mm=1.8m，bf’=b+sn=200+（2500-200）=2500mm=2.5m，hf’/h0≥0.1，取bf’=1.8m。

fcbf’hf’（h0-hf’/2）=16.7×

1800×

80×

（410-80/2）=889.776kN·

m

表2次梁弯矩及正截面受弯承载力计算

5430

5415

5400

M=αmb（g+q）l02

66.234

-65.868

45.034

-51.467

截面类型

第一类

T形

矩形

或αs=KM/fcbf’h02

0.016

0.139

0.011

0.85ξb=0.468）

0.15

0.116

或As=fcbf’h0ξ/fy

665

693

457

536

216+120

218

316

716

509

603

ρmin=0.20%）

0.873%

0.621%

0.735%

（4）斜截面承载力计算

根据次梁端支座支撑情况，查表9-4（课本248页）确定剪力系数，计算各控制截面的剪力设计值见表3。

按塑性内力重分布要求，支座边至距支座边1.05h0的区段内，应将箍筋计算用量增大20%配置。

表3次梁剪力及斜截面受剪承载力计算

A支座

右侧

B支座

左侧

C支座

净跨度l0（m）

5.31

5.4

剪力系数αvb

0.45

0.60

0.55

V=αvb（g+q）ln（kN）

59.045

78.726

73.389

0.25fcbh0（kN）

0.25×

16.7×

200×

410=342.35kN>

KV=1.2×

78.726=94kN

0.7ftbh0（kN）

0.7×

1.59×

410=91.266kN

实配箍筋

φ6@150

Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv/s

Vcs=131.877kN>

KV

ρsv=Asv/bs

（ρsv>

ρsv，min=0.15%）

0.189%

（5）次梁配筋图

次梁配筋图如图8。

图8次梁配筋图（参考例题62页）

5、主梁的设计

主梁按弹性理论计算并考虑支座弯矩调幅15%，几何尺寸和计算简图见图9。

图9主梁的几何尺寸和计算简图（参考例题63页）

（1）主梁的计算跨度

l0=1.05ln=7413mmln=7060=7500-200-240

l0=1.05ln=7455mm

由次梁传来8.6762×

5.7=49.45kN

主梁自重（折算为集中荷载）0.3×

（0.7-0.08）×

25×

2.5=11.625kN

梁两侧抹灰（折算为集中荷载）0.015×

2×

2.5=0.791kN

小计61.866kN

由次梁传来13×

5.7=74.1kN

（3）内力计算

按3跨等跨连续梁计算，弯矩和剪力计算结果详见表4和表5。

计算步骤如下：

①取附录中所列内力系数，分别计算出在恒载和活载单独作用下，各控制截面处的内力标准值。

②根据活载最不利布置工况，并取相应的分项系数，求出各控制截面处的最不利内力。

③根据静力平衡条件，求得其余截面的内力设计值。

④绘制活载各种最不利工况的内力图，叠加后得到内力包络图10。

表4主梁弯矩计算

项次

荷载图

KM

弯矩图

M1（kN·

m）

MB（kN·

M2（kN·

MC（kN·

恒载①

0.244

－0.267

0.067

111.9

－122.8

30.9

-122.8

活载②

0.289

－0.133

－

158.75

－73.26

活载③

0.200

110.48

活载④

0.229

－0.311

0.17

－0.089

125.79

－171.32

93.91

－49.03

活载⑤

0.274

－0.178

0.044

150.51

－98.05

24.24

Mmax

组合项次

1.05①+1.2②

1.05①+1.2④

1.05①+1.2③

结构对称同B支座

最不利弯矩组合值

307.995

－334.524

165.021

表5主梁剪力计算

剪力图

VA（kN）

VB（kN）

VB右（kN）

0.733

－1.267

1.0

45.35

-78.38

61.866

0.866

－1.134

64.17

－84.03

－9.86

74.1

0.689

－1.311

1.222

51.05

－97.15

90.55

0.822

－1.178

0.222

60.91

－87.29

16.45

124.62

－198.88

173.62

图10弯矩包络图和剪力包络图（参见例题64页）

（4）正截面承载力计算

主梁正截面承载力计算见表6。

中间支座栏中括号内数值是弯矩调幅15%后的结果。

按照式

（M0为按简支梁计算的跨中最大弯矩；

Ml为调幅后跨中的最大弯矩）计算，支座弯矩调幅15%后，相应工况下边跨及中间跨的跨中最大弯矩分别为：

297.61kN·

m，147.284kN·

m，故边跨及中间跨的跨中弯矩设计值不变。

配筋计算时，梁主筋采用HRB335级钢筋，fy=300N/mm2。

bf’=l0/3=7455/3=2480mm=2.48m，bf’=b+sn=300+（5700-300）=5700mm=5.7m，hf’/h0≥0.1，取bf’=2.48m。

2480×

（660-80/2）=2054kN·

该值大于各跨跨中截面弯矩设计值，故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。

表6主梁正截面受弯承载力计算

中间支座（B、C）

支座中心处弯矩M（kN·

308

－334.52（－284.34）

165.02

V0·

b/2

30.776

Mb=M－V0·

b/2（kN·

303.744（253.564）

h0（mm）

700-65=635（双排）

700-80=620

（双排）

700-40=660（单排）

As=fcbh0ξ/fy（mm2）

选用钢筋

（按支座弯矩调幅后）

实配钢筋面积（mm2）

（5）斜截面承载力计算

先按剪压比要求验算截面尺寸，按构造配置箍筋后，验算斜截面承载力，结果见表7。

表7主梁斜截面受剪承载力计算

边支座VA

中间支座VB左

中间支座VB右

剪力V（kN）

ρsv,min=0.15%）

（6）次梁支座处吊筋计算

由次梁传给主梁的全部集中荷载设计值F=1.05×

49.45+1.2×

74.1=140.843kN。

采用一对附加吊筋，吊筋面积为：

选用16（Asb1=201mm2）

（7）主梁配筋图

主梁配筋图见图11。

图11主梁配筋图（参见例题66页）