混凝土结构课程设计93620.docx

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混凝土结构课程设计93620

《混凝土结构》课程设计

工程力学0601班叶炼0120614130108

钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计任务书

一、设计题目：

多层仓库楼盖结构设计

某多层仓库楼盖，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构，按如下平面图布置及设计资料进行设计计算。

二、设计资料：

1、楼面构造做法：

20mm厚水泥砂浆面层，下铺50mm厚水泥焦渣（14KN/m2），钢筋混凝土现浇板，20mm厚砖砂浆抹底。

2、楼面均布活荷载：

8KN/m2.

3、梁板结构平面布置：

l1=6300mml2=5700mm

4、荷载分项系数：

恒荷载分项系数1.2：

活荷载分项系数为1.3（因为多层仓库楼盖活荷载标准值大于4KN/m2）。

5、材料选用：

混凝土：

采用C30（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2）。

钢筋：

梁内受力纵筋采用HRB335级（fy=300N/mm2）;

板内钢筋及梁内箍筋采用HRB2335级钢筋（fy=210N/mm2）。

二、板的计算

1、梁、板的截面尺寸的确定

次梁净距：

l3=l2/3=5700mm/3=1900mm

板按考虑塑性内力重分布方法计算。

板的l1/l3=6300mm/1900mm≈>3,按单向板设计。

（1）板的厚度：

h=（1/30—1/40）l3=（1/30—1/40）X1900=（63.3—47.5）mm

（2）次梁尺寸：

高度h=（1/12—1/18）l1=（1/12—1/18）X6300=（525—350）mm

故高度取h=450mm

宽度b=（1/2—1/3）Xh=（1/2—1/3）X450=（225—150）mm

故宽度取b=200mm

（3）主梁尺寸：

高度h=（1/8—1/14）l2=（1/8—1/14）X5700=（407—713）mm

故高度取h=650mm

宽度b=（1/2—1/3）Xh=（1/2—1/3）X650=（325—216）mm

故宽度取b=300mm

2、荷载

恒荷载标准值：

20mm水泥砂浆面层：

0.02mX20kN/m3=0.4kN/m3

50mm厚水泥焦渣：

0.05mX14kN/m3=0.7kN/m3

80mm钢筋混凝板：

0.025mX25kN/m3=2kN/m3

20mm板底石灰砂浆：

0.02mX17kN/m3=0.34kN/m3

小计gk=3.44kN/m3

板的活荷载标准值：

qk=8KN/m2

恒荷载分项系数取1.2：

因楼面活荷载标准值大于4.0kN/m3,所以活荷载分项系数应取1.3，于是板的

恒荷载设计值g=3.44X1.2=4.128kN/m3

活荷载设计值q=8X1.3=10.4kN/m3

荷载总设计值g+q=4.128+10.4=14.528kN/m3近似取g+q=14.5kN/m3

3、计算简图

现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm按内力重分布，计算板的跨度：

（1）计算跨度

边跨ln=1900-240-200/2=1560

l0=ln+h/2=1560+80/2=1600mm

故边跨的计算跨度l0==1600mm

中跨l0=ln=1900-200=1700mm

跨度差（1700-1600）/1700=5.89%<10%,可按等跨连续板计算。

取1m宽板带作为计算单元

4、内力及承载力的计算

（1）弯矩计算如表

截面

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内

中间跨跨内

中间支座

弯矩计算系数αm

1/11

-1/11

1/16

-1/14

l0m

1.6

1.6

1.7

1.7

弯矩M=αm（g+q）l02（kN*m）

3.37

3.37

2.62

-2.99

（2）截面承载力计算

b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-20mm=60mm,α1=1.0,C30混凝土，fc=14.3N/mm2，HRB335级钢筋，fy=300N/mm2

中间区板带

~

轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用，计算弯矩降低20%

连续板各截面的配筋计算如表2。

板带部位截面

边区板带（

~

~

轴线间）

中间区板带（

～

轴线间）

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内，中间跨跨内

中间支座

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内，中间跨跨内

中间支座

M（kN*m）

3.37

-3.37

2.62

-2.99

3.37

-3.37

2.1

-2.39

αs=M/α1fcbh02

0.065

0.065

0.051

0.058

0.065

0.065

0.041

0.046

0.067

0.067

0.052

0.060

0.067

0.067

0.042

0.047

mm2）

274

274

212

245

274

274

172

188

选配钢筋

Φ8

@170

Φ8

@170

Φ8

@200

Φ8

@170

Φ8

@170

Φ10

@200

Φ8

@200

Φ8

@200

实配钢筋面积

296

296

251

296

296

296

251

251

三、次梁的计算

1.荷载

恒荷载设计值：

板带传来的恒荷载：

4.128X1.9=7.8432kN/m

次梁自重：

0.2mX（0.45-0.08）X25X1.2=2.22kN/m

次梁抹灰粉刷：

0.02X（0.45-0.08）X17X1.2X2=2kN/m

20mm板底石灰砂浆：

0.02mX17kN/m3=0.34kN/m

小计g=10.3632kN/m

活荷载设计值：

q=10.4X1.9=19.76kN/m

荷载总设计值：

g+q=30.1223kN/m取荷载30.12kN/m

2、计算简图

（1）计算跨度

边跨ln=6300-240-300/2=5910mm

l0=ln+a/2=1560+80/2=6095mm

1.025ln=1.025

5910=6058mm

故边跨的计算跨度l0==6058mm

中跨l0=ln=6300-300=6000mm

跨度差（6058-6000）/6000=0.97<10%,可按等跨连续板计算。

取1m宽板带作为计算单元

连续次梁各截面弯矩及剪力计算如表3，表4

截面

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内

中间跨跨内

中间支座

弯矩计算系数αm

1/11

-1/11

1/16

-1/14

l0（m）

6.058

6.058

6.0

6.0

弯矩M=αm（g+q）l02（kN*m）

100.49

-100.49

67.77

77.45

截面

端支座内侧

离端第二支座外侧

离端第二支座内侧

中间支座外侧，内侧

剪力计算系数αv

0.45

0.6

0.55

0.55

剪力V=αm（g+q）l0（kN）

85.42

113.90

106.00

106.00

（1）、截面承载力计算

次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：

边跨bf’=1/3

l0=1/3

6058=2019mm

取bf’=1900mm

离端第二跨、中间跨bf’=1/3

l0=1/3

6000=2000mm

梁高h=450mm,h0=450mm-35mm=415mm

翼缘厚hf’=80mm

判断T形截面类型

α1=1.0,C30混凝土，fc=14.3N/mm2，HRB335级钢筋，fy=300N/mm2箍筋采用HPB2335,fyv=210N/mm2

α1fcbf’hf’（h0-hf’/2）=815.1kN*m>Mmax=100.49kN*m

故各跨内截面均属于第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取h0=450mm-60mm=390mm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h0=415mm。

连续次梁正截面承载力计算见表5

截面

边跨跨内

离端第二支座

离端第二跨跨内、中间跨跨内

中间支座

M（kN*m）

100.49

-100.49

67.77

-77.45

αs=M/α1fcbh02

0.021

0.231

0.014

0.157

0.021

0.1<0.267<0.35

0.14

0.1<0.172<0.35

（mm2）

789

993

559

680

选配钢筋

实配钢筋面积

829.5

1030.6

603.3

710

连续次梁斜截面承载力计算见表6

截面

端支座内侧

离端第二支座外侧

离端第二支座内侧

中间支座外侧、内侧

V（kN）

85.42

113.9

106

106

0.25βcfcbh0（N）

296725>V

278850

278850

296725

0.7ftbh0（N）

83083

78078

78078

83083>V

选用箍筋

2φ8

2φ8

2φ8

2φ8

Asv（mm2）

101

101

101

101

s（mm）

4708

332

467

480

实配箍筋间距s（mm）

200

200

200

200

次梁配筋示意图见图4

4、主梁计算

主梁按弹性理论计算。

柱截面尺寸为400mm*400mm。

（1）荷载

恒载设计值

由次梁传来10.3632

6.3=65.28816kN

主梁自重（0.65-0.08）

0.3

25

1.9

1.2=9.747kN

梁侧抹灰（0.65-0.08）

0.02

17

1.9

1.2

2=0.883728kN

G=75.918888kN取G=75.92kN

活荷载设计值

由次梁传来Q=19.76

6.3=124.488kN取Q=124.94kN

合计G+Q=75.92+124.94=200.41kN

（2）内力计算

边跨ln=5700-200-240=5260

l0=1.025ln+b/2=1.025

5260+400/2=5592

中间跨l0=lc=5700

跨度差（5700-5592）/5700=1.89%<10%可按等跨连续梁计算。

主梁尺寸及计算简图如图5

在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算：

M=KGl0+KQl0V=KG+KQ

具体计算结果以及最不利荷载组合见表7，表8。

将以上最不里荷载组合下的四种弯矩图及三种剪力图分别叠加在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包