电大土木混凝土结构课程.docx
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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×,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m2,混凝土采纳C20，梁中受力钢筋采纳HRB335,其他钢筋一概采纳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，试设计此楼盖。
一、板的计算（按考虑塑性内力重散布的方式计算）
一、荷载计算
20mm厚水泥砂浆面层20×=m2
80mm厚现浇钢筋混凝土板25×=m2
15mm厚石灰砂浆抹底17×=m2
恒载标准值:
=++=m2
活载标准值:
=kN/m2
经试算,永久荷载效应操纵的组合为最不利组合,因此取荷载设计值
=×+××=kN/m2
二、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%
故可按等跨持续板计算内力
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
（kN·m）
1/11×
×
＝
-1/11×
×
＝－
1/16×
×
＝
-1/16×
×
＝－
板弯距计算表5
4、截面强度计算
=210N/mm2,
=N/mm2,
=,
=80－20=60mm
正截面强度计算见表6
正截面强度计算表6
截面
边跨中
B支座
中间跨中
中间支座
在平面图上的位置
①～②
⑤～⑥
②～⑤
①～②
⑤～⑥
②～⑤
M（kN·m）
－
×
－
×
（mm2）
选用钢筋
φ8@125
φ8@125
φ6/8@125
φ6@125
φ6/8@125
φ6@125
实际配筋面积
402
402
314
226
314
226
依照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（按考虑塑性内力重散布的方式计算）
一、荷载计算
板传来的恒载：
×=kN/m
次梁自重：
25××－=kN/m
次梁粉刷抹灰：
17××－×2=kN/m
恒载标准值:
=++=kN/m
活载标准值:
=×=kN/m
经试算,永久荷载效应操纵的组合为最不利组合,因此取荷载设计值
=×+××=kN/m2
二、计算简图
各跨的计算跨度为:
中间跨:
=
n=6000－300=5700mm
边跨:
=6000－150－120+250/2=5855mm
=5873.25mm,取小值5855mm
平均跨度:
=（5855+5700）/2=
跨度差:
（58511-5700）/5700=%<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
（kN·m）
1/11××
=
-1/11××
=
1/16××
=
-1/16××
=
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
（kN）
××
=
××
=
××
=
××
=
4、正截面强度计算
（1）次梁跨中截面按T形截面计算
边跨：
=3=
=+=2.18m
取
=1.95m
中间跨：
=3=
=+=2.2m
取
=1.90m
支座截面按矩形截面计算
（2）判定截面类型
h0＝h－35＝450－35＝415mm，fy＝300N/mm2
=××1950×80×（4111-80/2）
=kN·m＞kN·mkN·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）
或
（mm）
1950
200
1900
200
（mm2）
选用钢筋
2φ16（弯）
2φ16（直）
2φ14（直）
3φ16（弯）
1φ16（弯）
2φ16（直）
2φ12（直）
2φ16（弯）
实际配筋面积（mm2）
804
911
603
628
五、斜截面强度计算：
次梁斜截面强度计算见表10
次梁斜截面强度计算表10
截面
A支座
B支座左
B支座右
C支座
（kN）
（kN）
×××200×415=>V截面满足要求
（kN）
××200×415=箍筋直径和肢数
φ6双肢
（mm2）
2×=
2×=
2×=
2×=
（mm）
实配间距（mm）
180
180
180
180
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）
一、荷载计算:
次梁传来的恒载：
×=m2
主梁自重：
25××（－）×=
梁侧抹灰：
17××（－）×2×=0.696kN
恒载标准值:
=++=kN
活载标准值:
=×6=kN
恒载设计值:
=×=kN
活载设计值:
=×=kN
二、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
≤
+b/2
=×（6600－120－200）+400/2＝6637mm,
取小值6637mm
平均跨度:
=（6637+6600）/2=6619mm
跨度差:
（6637-6600）/6600=%<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:
=×=kN
=×=kN
中跨:
=×=
=×=
平均跨:
=×=
=×=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
项次
荷载简图
①
恒载
②
活载
③
活载
④
活载
⑤
活载
内
力
组
合
①+②
-71
-71
①+③
①+④
178
①+⑤
最
不
利
内
力
组合项次
①+③
①+③
①+④
①+②
①+②
组合值（kN·m）
-71
-71
组合项次
①+②
①+②
①+⑤
①+③
①+③
①+④
组合值（kN·m）
4、正截面强度计算
（1）确信翼缘宽度
主梁跨中按T形截面计算
边跨：
=3=
=+=6.0m
取
=2.2123m
中间跨：
=3=
=+=6.0m
取
=2.2m
支座截面仍按矩形截面计算
（2）判定截面类型
取
=640mm（跨中），
=610mm（支座）
=×××80×（640-80/2）
=kN·m＞kN·mkN·m）
属于第一类T形截面
主梁剪力计算表12
项次
荷载简图
①
恒载
②
活载
0
0
③
活载
-16
-16
④
活载
⑤
活载
（kN）
组合项次
①+③
①+④
①+⑤
组合值
172
（kN）
组合项次
①+②
①+⑤
①+④
组合值
（3）截面强度计算
主梁正截面强度计算见表13
五、斜截面强度计算：
主梁斜截面强度计算见表14
表中
＝G+P=+=KN
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）
-71
（kN）
___
×
＝
___
___
（kN·m）
-71
（mm2）
选用钢筋
2φ25（弯）
3φ20（直）
1φ18+3φ25（弯）
2φ16+1φ20（直）
2φ16（直）
1φ18+1φ25（弯）
2φ16（直）
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）
（kN）
×××300×610=>V
截面满足要求
（kN）
××300×610=按计算配箍
箍筋直径和肢数
φ6@200双肢
×1000+×210×2××610÷200=
（mm2）
＜0
弯起钢筋
1φ25
1φ25
1φ18
实配弯起钢筋面积（mm）
六、主梁吊筋计算
由次梁传给主梁的集中荷载为:
=×+××=
=433.5mm2
选用2φ18（509mm2）
7、依照计算结果及主梁的构造要求，绘主梁配筋图,见图25。
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