混凝土结构课程设计单向板肋梁楼盖.docx

混凝土结构课程设计单向板肋梁楼盖.docx

《混凝土结构课程设计单向板肋梁楼盖.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土结构课程设计单向板肋梁楼盖.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

混凝土结构课程设计单向板肋梁楼盖

混凝土结构课程设计

学生姓名：

xxx

学号：

xxxz

指导教师：

xxx

所在学院：

xxx

专业：

土xxxx

中国·大庆

2012年4月

多层工业厂房单向板肋梁楼盖

1设计资料

某多层工业厂房设计使用年限为50年，安全等级为二级，环境类别为一类。

结构形式采用框架结构，其中梁柱线刚度比均大于3。

楼盖采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，厂房底层结构布置图见图1。

楼面做法、边梁、墙、及柱的位置关系见图2。

图1底层结构布置图

楼面活荷载标准值8kN/m2，楼面面层为20mm水泥砂浆，梁板的天棚抹灰为20mm厚混合砂浆。

材料选用混凝土：

采用C30（fc=14.3N/mm2）钢筋：

梁的受力纵筋采用HRB335级钢筋（fy=300N/mm2），其余采用HRB300级钢筋（fy=270N/mm2）。

2板的设计

图2节点详图

板按塑性内力重分布方法设计。

按刚度条件板厚要求取h=L/30=2000/30≈67mm，工业厂房楼面最小厚度为70mm，取板厚h=80mm。

取次梁截面高度h=450mm（L/18=6000/18=333mm～L/12=6000/12=500mm）,截面宽度b=200mm（h/2.5=450/2.5=180mm～h/2=450/2=225mm），主梁和次梁采用HRB335级，其余均采用HPB300级钢筋；板的L2/L1=6000/2000=3，宜按单向板设计。

板的几何尺寸和计算简图见图3。

2.1荷载

①恒载标准值

板自重：

0.08×25kN/m2=2.0kN/m2

楼面面层：

0.02×20kN/m2=0.4kN/m2

天棚抹灰:

0.02×17kN/m2=0.34kN/m2

=2.74kN/m2

②使用活荷载=8kN/m2

③荷载组合值：

=1.3

=1.2+1.3=1.2×2.74+1.3×8=13.69kN/m2

=1.35+1.3×0.7=1.35×2.74+1.3×0.7×8=10.98kN/m2

取=13.69kN/m2

图3板的几何尺寸和计算简图（单位：

mm）

2.2内力计算

取1m宽板带作为计算单元，各跨的计算跨度为：

中间跨：

==2.0m-0.2m=1.80m

边跨：

==2.0-0.20/2+0.025=1.925m

边跨和中间跨的计算跨度相差：

故可按等跨连续板计算内力，各截面的弯矩计算见表1。

表1板各截面弯矩计算

截面

边支座

边跨中

第一内支座

中间跨中

中间支座

弯矩计算系数

3.62

-4.61

2.77

-3.17

2.3截面承载力计算

取板的截面有效高度=80-20=60mm（环境类别为一类）,各截面配筋计算见表2

表2板的各截面承载力计算

截面

边支座

边跨中

第一内

支座

中间跨中

中间支座

在平面图位置

①～

轴间

①～

轴间

①～

轴间

①～

～

轴间

～

轴间

①～

～

轴间

～

轴间

M（kN/m）

-3.17

3.62

-4.61

2.77

2.22

-3.17

-2.54

0.062

0.070

0.090

0.054

0.043

0.062

0.049

0.064

0.073

0.094

0.056

0.044

0.064

0.050

203.5

232.0

298.7

178.0

139.8

203.5

158.9

选配钢筋

φ8

@200

φ8

@200

φ8

@160

φ8

@200

φ8

@200

φ8

@200

φ8

@200

实配钢筋面积（mm2）

251

251

314

251

251

251

251

注：

表中对于②～⑦轴间板带的中间跨中和中间支座考虑板的内拱作用，故弯矩降低0.2

3次梁设计

取主梁的梁高h=650mm（L/12=6000/12=429mm～L/8=6000/8=750mm）,宽b=250mm,次梁的截面尺寸及支撑情况见下图4。

图4次梁几何尺寸及支承情况（单位：

mm）

3.1荷载

①恒载

由板传来2.74×2=5.48kN/m

次梁自重25×0.2×（0.45-0.08）=1.85kN/m

梁侧抹灰17×（0.45-0.08）×2×0.02=0.25kN/m

=7.58kN/m

②楼面使用活荷载=8.0×2=16.0kN/m

③荷载组合设计值

=1.2+1.3=1.2×7.58+1.3×16.0=29.90kN/m

=1.35+1.3×0.7=1.35×7.58+1.3×0.7×16.0=24.79kN/m

取=29.90kN/m

3.2内力计算

按塑性内力重分布方法计算次梁内力。

计算跨度为：

中间跨：

边跨：

边跨和中间跨的计算跨度相差：

故可按等跨连续次梁计算。

剪力计算时跨度取净跨，计算简图如图5所示

图5次梁计算简图

次梁内力计算见下表3、表4：

表3次梁弯矩计算

截面

边支座

边跨跨内

支座

中间跨中

中间支座

弯矩计算系数

-44.11

73.84

-96.23

60.34

-70.61

表4次梁剪力计算

截面

边支座

第一内支座（左）

第一内支座（右）

中间支座

剪力计算系数

0.50

0.55

0.55

0.55

V=

88.95

97.85

94.56

94.56

3.3截面承载力计算

次梁跨中截面按T形截面进行计算，翼缘计算宽度取以下三者较小值：

①按计算跨度考虑：

②按梁肋净距考虑：

③按翼缘高度考虑：

可不考虑此种情况,

故取=1.92m

判别各跨中截面属于哪一类形：

取h0=450-40=410mm

故属于一类倒T形截面

支座截面按矩形截面计算，跨中及支座截面均按一排筋考虑，取h0=450-40=410mm.

次梁正截面承载力见下表5，斜截面承载力见下表6。

表5次梁正截面承载力计算

截面

边支座

边跨中

第一内支座

中间跨中

中间支座

-44.11

73.84

-96.23

60.34

-70.61

0.092

0.016

0.2

0.013

0.147

0.097<

0.016<

0.225<

0.013<

0.159<

0.952

0.992

0.887

0.993

0.920

376.6

605.2

882.0

494.0

624.0

选配钢筋

216

220

220+118

218

216+118

实配钢筋面积/

402

628

882.5

509

656.5

注：

均大于，考虑塑性内力重分布要求，满足

表6次梁斜截面承载力计算

截面

边支座

第一支座（外）

第一支座（内）

中间支座

88．95

97.85

94.56

94.56

293150>V

293150>V

293150>V

293150>V

82082

82082

82082

82082

选用箍筋

2Φ8

2Φ8

2Φ8

2Φ8

100.6

100.6

100.6

100.6

S=

1621.5

706.3

892.5

892.5

实配箍筋间距（mm）

200

200

200

200

4主梁计算

主梁按弹性理论计算主梁内力，不考虑塑性内力重分布。

已知柱截面尺寸为450mm×450mm，主梁的梁高h=650mm，宽b=250mm，主梁的几何尺寸与支承情况如图6所示。

图6主梁几何尺寸及支承情况（单位：

mm）

4.1荷载

①恒荷载

由次梁传来

主梁自重（折算为集中荷载）

梁侧抹灰（折算为集中荷载）2×0.015×（0.65-0.08）×2.0×17=0.58kN

=53.19kN

②使用活荷载

③荷载组合设计值

+=1.2+1.3=1.2×53.19+1.3×96.0=188.63kN

+=1.35+1.3×0.7=1.35×53.19+1.3×0.7×96.0=159.17kN

取=1.2×53.19=63.83kN=1.35×96.0=124.8kN

4.2内力计算

计算跨度如下：

中间跨：

边跨：

中间跨跨度和边跨跨度相等，故可按等跨连续次梁计算。

计算简图见下图7。

图7主梁计算简图（尺寸单位m）

各种荷载工况下的主梁内力计算见表7

表7各种荷载工况下主梁内力计算

荷载工况

计算简图

内力图

M：

V：

V：

M：

M:

V：

V：

M:

内力计算过程见表8

表8内力计算

荷载工况

弯矩（KN.m）

剪力kN

最不利内力组合见下图8所示。

图（a）

图（b）

图（c）

图8主梁最不利内力组合图（a）、图（b）及图（c）

主梁的包络图与剪力图见下图9。

图9主梁的弯矩及剪力包络图

4.3截面承载力计算

主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度取以下三者较小值：

①按计算跨度考虑：

②按梁肋净距考虑：

③按翼缘高度考虑：

可不考虑此种情况

故取=2000mm,h0=650-40=610mm

判别T形截面类型：

故属于第一类T形截面。

主梁支座截面按矩形截面计算，取（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，布置在次梁主筋下面）。

主梁截面承载力及配筋计算分别见表9及表10。

表9主梁正截面承载力计算

截面

边跨跨内

中间支座

中间跨中

M/（KN·m）

309.85

-335.14

175.42

-73.93

×/（KN·m）

－

42.44

－

－

（M-×）/（KN·m）

－

244.2

－

－

0.029

0.256

0.016

0.065

0.029

0.301

0.016

0.067

0.985

0.849

0.992

0.966

（mm）

1719．0

2034．0

966.30

451.5

选配钢筋

222+225

422+218

418

222

实配钢筋面积

/

1742

2029

1017

760

表10主梁斜截面承载力计算

截面

边支座

端支座B（左）

端支座B（右）

154.89

244.47

216.33

0.25b/N

545186>V

504969>V

504969>V

0.7ftbh0/N

152653

141391

141391

选用箍筋

2Φ8

2Φ8

2Φ8

100.6

100.6

100.6

7437

实配箍筋间距s/mm

250

250

250

202777

202777

254.7

7