电大土木混凝土结构课程.docx

电大土木混凝土结构课程.docx

《电大土木混凝土结构课程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电大土木混凝土结构课程.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电大土木混凝土结构课程

已知：

车间仓库的楼面梁格布置如图17所示，轴线尺寸为30m×19.8m,楼面面层为20mm厚水泥砂浆抹面，梁板的天花抹灰为15mm厚混合砂浆，楼面活荷载选用7.0kN/m2,混凝土采用C20，梁中受力钢筋采用HRB335,其他钢筋一律采用HPB235，板厚80mm，次梁截面为b×h=200mm×450mm，主梁截面为b×h=300mm×700mm，柱截面为b×h=400mm×400mm。

楼板周边支承在砖墙上，试设计此楼

、板的计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）

1、荷载计算20mm厚水泥砂浆面层20×0.02=0.400kN/m280mm厚现浇钢筋混凝土板25×

2

0.08=2.000kN/m215mm厚石灰砂浆抹底17×0.015=0.225kN/m2

值:

恒载标准

=0.4+2.0+0.225=2.6559.420kN/m

经试算,永久荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值

=1.35×2.655+1.0×1.3×7.000=12.684kN/m

2、计算简图

取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为

中间跨:

==2200-200=2000mm

边跨:

=2200－100－120+1200/2=2040mm

取＝2020mm

平均跨度:

（2020+2000）/2=2010mm

3、内力计算:

因跨度差:

（2020-2000）/2000=1%<10%故可按等跨连续板计算内力各截面的弯距计算见表5

截面

边跨中

第一内支座

中间跨度

中间支座

弯距系数

+1/11

-1/11

+1/16

-1/16

-1/16×

1/11×12.7

-1/11×12.7

1/16×12.7

2

2

2

12.7

（kN

·×2.022

×2.022

×2.02

2

×2.02

m）

＝4.71

＝－4.71

＝3.18

＝－3.18

板弯距计算表5

4、截面强度计算

正截面强度计算

0.136

0.136

0.092

0.073

0.092

0.073

0.927

0.927

0.952

0.962

0.952

0.962

（mm2）

403.25

403.25

265.11

209.55

265.11

209.5

5

选用钢筋

φ8@125

φ8@125

φ6/8@125

φ6@125

φ

6/8@125

φ

6@12

实际配筋面积

402

402

314

226

314

226

根据计算结果及板的构造要求,画出配筋图如图20所示

二、次梁的计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）

1、荷载计算

板传来的恒载：

2.655×2.2=5.841kN/m

次梁自重：

25×0.2×（0.45－0.08）=1.850kN/m

次梁粉刷抹灰：

17×0.015×10.45－0.087×2=0.189kN/m

恒载标准值:

=5.841+1.850+0.189=7.880kN/m

活载标准值:

=7.000×2.2=15.400kN/m

经试算,永久荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值

1.35×7.880+1.0×1.3×15.400=30.7kN/m

2、计算简图各跨的计算跨度为

边跨:

=6000－150－120+250/2=5855mm

1.025=5873.25mm,取小值5855mm

平均跨度:

=（5855+5700）/2=5777.5mm

跨度差:

（58511-5700）/5700=2.7%<10%

次梁的计算简图见图21。

3、内力计算:

见表7、表8次梁的弯距计算表7

截面

边跨中

第一内支座

中间跨度

中间支座

弯矩系数

+1/11

-1/11

+1/16

-1/16

（kNm·）

1/11×30.7×

2

5.8552=95.7

-1/11×30.7×

25.7782=-93.2

1/16×30.7×

5.702=62.3

-1/16×

30.7×

5.702

=-62.3

次梁的剪力计算表8

截面

A支座

B支座左

B支座右

c支座

剪力系数

0..45

0.55

0.55

0.55

0.45×30.7×

0.55×30.7×

0.55×30.7×

0.55×30.7×

（kN）

5.73

5.73

5.70

5.70

=79.16

=96.7

=96.3

=96.3

4、正截面强度计算

1）次梁跨中截面按T形截面计算

边跨：

=5.855/3=1.95m

=0.2+1.98=2.18m

取=1.95m

中间跨：

=5.7/3=1.90m

=0.2+2.0=2.2m

取=1.90m

支座截面按矩形截面计算

2

fy＝300N/mm2

（2）判断截面类型

h0＝h－35＝450－35＝415mm，

=1.0×9.6×1950×80×（4111-80/2）

=561.6kN·m>95.7kN·m（62.3kN·m）

属于第一类T形截面

次梁正截面强度计算见表9

次梁正截面强度计算表9

截面

边跨中

B支座

中间跨中

中间支座

M（kN·m）

95.7

-93.2

62.3

-62.

3

或（mm）

1950

200

1900

200

0.0297

0.282

0.0198

0.18

8

0.985

0.830

0.99

0.89

5

（mm2）

780.4

901.9

505.5

559.

1

选用钢筋

2φ16（弯）

2φ16（直）

2φ14（直）

3φ16（弯）

1φ16（弯）

2φ

16（直）

2φ12（）直2φ16（）弯

2

实际配筋面积（mm2）

804

911

603

628

5、斜截面强度计算：

次梁斜截面强度计算见表10

截面

A支座

B支座左

B支座右

C支座

（kN）

79.16

96.7

96.3

96.3

（kN）

0.25×1.0×9.6×200×415=199.2kN>V

截面满足要求

（kN）

0.7×1.1×200×415=63.91kN

计算配箍

箍筋直径和肢数

φ6双肢

（mm2）

2×28.3=56.6

2×

28.3=56.6

2×

28.3=5

6.6

2×

28.3=56.

6

（mm）

404.3

188.1

190.4

190.

4

实配间距（mm）

180

180

180

180

次梁斜截面强度计算

表10

计算结果及次梁的构造要求，绘次梁配筋图,见图22

三、主梁的计算（按弹性理论计算）

1、荷载计算:

次梁传来的恒载：

7.88×6.0=47.28kN/m2

主梁自重：

25×0.3×（0.7－0.08）×2.2=10.23kN

梁侧抹灰：

17×0.015×（0.7－0.08）×2×2.2=0.696kN

恒载标准值:

=47.28+10.23+0.696=58.206kN

活载标准值:

=15.4×6=92.400kN

恒载设计值:

1.35=1.35×58.206=78.58kN

活载设计值:

1.3=1.3×92.40=120.1kN

2、计算简图

各跨的计算跨度为:

中间跨:

==6600-400+400=6600mm

边跨:

=6600－120－200+370/2+400/2=6665mm

≤1.025+b/2

=1.025×（6600－120－200）+400/2＝6637mm,

取小值6637mm

平均跨度:

=（6637+6600）/2=6619mm

跨度差:

（6637-6600）/6600=0.56%<10%

主梁的计算简图见图23。

3、内力计算:

（1）弯距计算

（值由附表5－1查得）

边跨:

=78.58×6.637=521.5kN

=120.1×6.637=797.1kN

中跨:

=78.58×6.6=518.6kN

=120.1×6.6=792.7kN

平均跨:

=78.58×6.619=520.1kN

=120.1×6.619=795kN

主梁弯矩计算见表11。

（2）剪力计算

（值由附表查得）

剪力计算见表12。

主梁弯矩及剪力包络图见图24

主梁弯矩计算表11

项

荷载简图

次

①

-0.

0.06

恒

0.244

-0.267

7

0.067

267

载

127.2

78.2

-138.9

34.7

-13

34.7

8.9

②

-0.

活

0.289

-0.133

-105

133

载

230.4

194.5

-105.7

.7

-105.7

-10

5.7

③

0.20

-0.

-0.133

0

0.200

133

活

载

-35.6

-70.7

-105.7

158.

158.5

-10

5

5.7

④

-0.

0.229

-0.311

0.170

089

活

载

182.5

99.8

-247.2

75.9

134.8

-70

.8

⑤

0.17

-0.

活

-0.089

0

311

载

-23.9

-47.3

-70.8

134.

75.9

-24

8

7.2

内

力

①+②

-24

357.6

272.7

-244.6

-71

-71

组

4.6

合

①+③

91.6

7.5

-244.6

193.2

193

.2

-24

4.6

①+④

309.7

178

-386.1

110.6

169

.5

-20

9.7

①+⑤

103.3

30.9

-209.7

169.5

110

.6

-38

6.1

最不利内力

组合项次

①+③

①+③

①+④

①+②

①+②

组合值

（kN·m）

91.6

7.5

-386.1

-71

-71

3

8

6

1

组合项次

①+②

①+②

①+⑤

①+③

①+③

①+

④

组合值

（kN·m）

357.6

272.7

-209.7

193.2

193.2

2

0

9

7

4、正截面强度计算

（1）确定翼缘宽度主梁跨中按T形截面计算

边跨：

=6.37/3=2.2123m

=0.3+5.7=6.0m

取=2.2123m

中间跨：

=6.6/3=2.2m

=0.3+5.7=6.0m

取=2.2m

支座截面仍按矩形截面计算

（2）判断截面类型

取=640mm（跨中），=610mm（支座）

=1.0×9.6×2212.3×80×（640-80/2）

=1019.42kN·m>357.6kN·m（193.2kN·m）

属于第一类T形截面

项次

荷载简图

①

0.733

-1.267

1.000

恒载

57.6

-99.56

78.58

②

0.866

-1.134

0

活载

104.0

-136.2

0

③

-0.133

-0.133

1.000

活载

-16

-16

120.1

④

0.689

-1.311

1.222

活载

82.7

-157.5

146.8

⑤

-0.089

-0.089

0.778

活载

-10.7

-10.7

93.4

组合项次

①+③

①+④

①+⑤

（kN）

组合值

41.6

-257.1

172

组合项次

①+②

①+⑤

①+④

（kN）

组合值

161.6

-110.3

225.4

（3）截面强度计算主梁正截面强度计算见表13

5、斜截面强度计算：

主梁斜截面强度计算见表14

表中＝G+P=78.58+120.1=198.68KN

主梁正截面强度计算表13

截面

边跨中

B支座

中间跨中

M（kN·m）

357.6

-386.1

193.2

-71

（kN）

（kN）

198.68×

＝39.74

（kN·m）

357.6

-346.36

193.2

-71

0.041

0.323

0.022

0.010

0.979

0.797

0.989

0.995

2

（mm）

1902.5

2298.1

1017.4

371.6

选用钢筋

2φ25（弯）

3φ20（直）

1φ18+3φ25（弯）

2φ16+1φ20（直）

2φ16（直）

1φ18+1φ25（弯）

2φ16（直）

2443.6

1147.3

402

主梁斜截面强度计算表14

截面

A支座

B支座左

B支座右

（kN）

161.6

257.1

225.4

（kN）

0.25×1.0×9.6×300×610=439.2kN>V截面满足要求

（kN）

0.7×1.1×300×610=140.91kN

箍筋直径和肢数

φ6@200双肢

140.91×1000+1.25×210×2×28.3×610÷

210400.=91186×.231k0N00+1.25×210×2×28.3×610÷

（mm）

<0

（257.1-186.23）×

1000÷0.8÷300÷

0.707=417.7

（225.4-18

6.23）×

1000÷0.8÷300÷

0.707=230.8

弯起钢筋

1φ25

1φ25

1φ18

实配弯起钢筋面积

（mm）

490.9

490.9

254.5

6、主梁吊筋计算

由次梁传给主梁的集中荷载为:

=1.35×47.28+1.0×1.3×92.4=183.9kN

=433.5mm2选用2φ18（509mm2）

7、根据计算结果及主梁的构造要求，绘主梁配筋图,见图25。