鋼筋混凝土結構課程設計---汽車配件廠房單向板設計

1、<p>　　《鋼筋混凝土結構課程設計》</p><p>　　題 目：偉星汽車配件廠房單向板設計</p><p>　　學習中心： </p><p>　　專 業(yè)： 土木工程 </p><p>　　年 級： </p><p&g

2、t;　　學 號： </p><p>　　學 生： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　1 基本情況</b></p><p><b>　　一、設計資料</b></

3、p><p>　　XX廠房。采用鋼筋混凝土內框架承重，外墻為370mm磚砌承重。采用單向板肋梁樓蓋。</p><p>　　樓面做法：20mm厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，15mm厚石灰砂漿抹灰。</p><p>　　荷載：永久荷載，包過梁、柱、板及構造層自重，鋼筋混凝土容重25,水泥砂漿容重20，石灰砂漿容重17，分項系數(shù)?？勺兒奢d，樓面均分布荷載為7.5，分項系數(shù)。

4、</p><p>　　材料選用：混凝土采用C30（=14.3，=1.43）</p><p>　　鋼筋 主梁、次梁采用HRB335級（=300）鋼筋，其它均用HPB300級（=270）鋼筋。</p><p><b>　　+</b></p><p>　　二、樓蓋的結構平面布置</p><p>　　主梁

5、沿房屋的橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m。梁每跨內布置兩根次梁。其間距是1.9m。樓蓋的布置如圖所示。</p><p>　　根據(jù)構造要求，板厚取</p><p><b>　　次梁截面高度應滿足</b></p><p>　　取h=400mm，截面寬度取為b=200mm。</p><p

6、>　　主梁的截面高度應滿足</p><p>　　取截面高度h=500mm，截面寬度取為b=250mm。</p><p><b>　　三、板的計算</b></p><p>　　按塑性分析法計算內力。</p><p><b>　　1、荷載</b></p><p><b

7、>　　恒荷載標準值：</b></p><p>　　20mm水泥砂漿面層</p><p>　　80mm鋼筋混凝土板</p><p>　　15mm厚石灰砂漿抹灰</p><p>　　活荷載標準值</p><p>　　橫荷載設計值</p><p>　

8、　活荷載設計值</p><p><b>　　合計</b></p><p><b>　　2、內力計算</b></p><p>　　次梁的截面，板在墻上的支撐長度為，則板的計算跨度為：</p><p><b>　　邊跨</b></p><p&

9、gt;<b>　　中間跨 </b></p><p>　　跨度差說明可按等跨連續(xù)板計算內力。取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖所示。</p><p>　　連續(xù)板各截面的彎矩計算見表1.</p><p>　　表1 連續(xù)板各截面彎矩計算</p><p><b>　　截面承載力計算</b></p&

10、gt;<p>　　。C30混凝土，=14.3。HPB300鋼筋，=270，連續(xù)板各截面的配筋計算見表2.</p><p>　　表2連續(xù)板各截面配筋計算</p><p>　　支座截面的受壓區(qū)高度系數(shù)均小于0.35，滿足彎矩調幅的要求；</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b&g

11、t;　　板的裂縫驗算</b></p><p>　　裂縫寬度驗算屬于正常使用極限狀態(tài)，采用荷載的標準組合。按彈性方法計算截面彎矩，考慮可變荷載的最不利布置，有</p><p>　　式中—折算永久荷載標準值，</p><p>　　—折算可變荷載標準值，</p><p>　　—五跨連續(xù)板滿布荷載下相應截面的彎矩系數(shù)，按有關表格查的；&l

12、t;/p><p>　　—五跨連續(xù)板最不利荷載布置下相應的彎矩系數(shù)，按有關表格查的。</p><p>　　由荷載標準組合產生的跨中和支座彎矩：</p><p>　　受彎構件的受力特征系數(shù)，光面鋼筋的相對粘結特征系數(shù)，C30混凝土抗拉強度標準值；保護層厚度c=15mm<20mm,取c=20mm，計算過程見表2，裂縫寬度均小于一類環(huán)境規(guī)范規(guī)定值。</p>

13、<p><b>　　板的裂縫寬度驗算</b></p><p><b>　　注: ,取。</b></p><p><b>　　板的撓度驗算</b></p><p>　　截面的短期剛度由下式確定：</p><p>　　式中，，矩形截面，各截面的短周期剛度如下表所示。<

14、;/p><p>　　由表2可見，與很接近，滿足0.5<<2,按《混凝土結構設計規(guī)范》可取整跨剛度為計算撓度，這樣的簡化使撓度計算大為方便。</p><p><b>　　長期剛度按下式確定</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　第一跨撓度最大，對于等跨連續(xù)板可

15、只驗算該跨撓度。永久荷載滿布，可變荷載在1，3，5跨布置，又相應表格查的相應的撓度系數(shù)分別是和，于是撓度：</p><p><b>　　3、繪制板施工圖</b></p><p><b>　　板采用分離式配筋。</b></p><p><b>　　三、次梁計算</b></p><p&

16、gt;　　次梁按考慮塑性內力重分布方法計算。</p><p><b>　　1.荷載</b></p><p><b>　　恒荷載設計值</b></p><p><b>　　由板傳來 </b></p><p><b>　　次梁自重 </b></p>

17、<p><b>　　梁側抹灰 </b></p><p><b>　　活荷載設計值</b></p><p><b>　　由板傳來</b></p><p><b>　　合計</b></p><p><b>　　2.內力計算<

18、;/b></p><p><b>　　計算跨度</b></p><p><b>　　邊跨 </b></p><p><b>　　取=4.675</b></p><p><b>　　中間跨</b></p><p>　　

19、跨度差，說明可按等跨連續(xù)梁計算內力。計算簡圖如圖所示。</p><p>　　連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算分別見表3表4.</p><p>　　表3連續(xù)次梁彎矩計算</p><p>　　表4連續(xù)次梁剪力計算</p><p><b>　　正截面承載力計算</b></p><p>　　正截面承載力計算時

20、，支座按矩形截面計算，跨中按T形截面計算，翼緣寬度取，又，故取</p><p>　　一類環(huán)境，梁的混凝土保護層厚度要求為25mm，單排鋼筋截面有效高度取=365mm。 </p><p><b>　　判別T型截面類型：</b></p><p>　　各跨跨中均屬于第一類T型截面。</p><p>　　次梁的正截面承載力過程見

21、表</p><p>　　次梁正截面受彎承載力計算</p><p>　　計算結果表明均小于0.35，符合塑性內力重分布的條件。</p><p>　　，滿足最小配筋率的要求。</p><p>　　斜截面受剪承載力計算。</p><p>　　計算內容包括：截面尺寸復核、腹筋計算和最小配筋率驗算。</p><

22、;p><b>　　（1）驗算截面尺寸</b></p><p>　　，截面尺寸按下式驗算：</p><p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>　?。?）計算所需腹筋</b></p><p>　　采用6雙箍，計算支座B左側截面，。由斜截面受剪承載

23、力計算公式確定箍筋間距s:</p><p>　　調幅后受剪承載力應加強，梁局部范圍內將計算的箍筋面積增加20%。先調幅整箍筋間距，，大于箍筋最大間距200mm，最后取s=200mm。</p><p>　?。?）驗算最小配箍率 </p><p>　　彎矩調幅時要求的配箍率下限為，實際配箍率，滿足最小配箍率的要求。</p><p><b&

24、gt;　　次梁的裂縫寬度驗算</b></p><p>　　次梁的折算永久荷載；折算可變荷載。變形鋼筋的相對粘度特征系數(shù)，混凝土的保護層厚度c=25mm。</p><p>　　荷載標準值下彈性分析的荷載彎矩系數(shù)，裂縫寬度的計算過程見表2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。</p><p>　　表2 次梁的裂縫寬度驗算</p><p>　　

25、由荷載標準組合產生的跨中和支座彎矩：</p><p><b>　　次梁的撓度驗算</b></p><p>　　按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度：</p><p><b>　　其中，；</b></p><p><b>　　；</b></p><p&

26、gt;<b>　　。</b></p><p><b>　　長期剛度：</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　撓度系數(shù)與板相同，撓度：</p><p><b>　　3.繪制次梁施工圖</b></p><p

27、><b>　　四、主梁計算</b></p><p>　　主梁按彈性理論設計。</p><p><b>　　1.荷載</b></p><p>　　為簡化計算，將主梁自重及梁側抹灰重量等效為集中荷載。</p><p><b>　　荷載設計值：</b></p>&

28、lt;p>　　由次梁傳來 8.174.8=39.22</p><p>　　主梁自重 1.20.25（0.65-0.08）1.9172=8.13</p><p>　　梁側抹灰 1.20.015（0.65-0.08）1.9172=0.67</p><p><b>　　G=48.02</b></p><p><b

29、>　　活荷載設計值：</b></p><p>　　由次梁傳來Q=18.54.8=88.8</p><p>　　G+Q=136.82</p><p><b>　　2.計算簡圖</b></p><p>　　主梁端部支承在磚墻上，支承長度為370mm；中間支承在柱上，鋼筋混凝土柱截面為350mm350mm；墻

30、、柱為主梁的鉸支座，主梁連續(xù)梁計算。</p><p><b>　　計算跨度：</b></p><p><b>　　邊跨</b></p><p><b>　　取最小值 </b></p><p><b>　　中間跨：</b></p><p

31、>　　跨度差 （5.715-5.7）/5.7=0.26%<10%，則可以按等跨連續(xù)梁計算。</p><p><b>　　主梁的計算簡圖見圖</b></p><p>　　3.內力計算及包絡圖</p><p>　　內力計算可采用等跨連續(xù)梁的內力系數(shù)進行計算，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算：</p><p>

32、;　　不同截面下的彎矩及剪力的計算見表3，表4</p><p><b>　　表3主梁彎矩計算</b></p><p><b>　　主梁剪力值計算</b></p><p>　　主梁正截面受彎承載力計算</p><p>　　跨內按T形截面計算，其翼緣寬度為：</p><p>　　

33、取=1210mm，取。</p><p><b>　　判別T形截面類型：</b></p><p>　　故屬于第一類T形截面。</p><p>　　主梁正截面承載力的計算</p><p>　　主梁斜截面受剪承載力的計算</p><p><b>　?。?）驗算截面尺寸</b><

34、;/p><p>　　，截面尺寸按下式驗算：</p><p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>　　（2）計算所需腹筋</b></p><p><b>　　采用6@150雙箍</b></p><p>　　,可知B截面上的剪力與剛好

35、，現(xiàn)配兩根彎起，220，面積為628。</p><p><b>　　驗算最小配箍率</b></p><p><b>　　></b></p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　主梁裂縫寬度驗算</b></p&g

36、t;<p>　　受彎構件的受力特征系數(shù)，變形鋼筋的相對粘結特征系數(shù)，C30混凝土抗拉強度標準值；保護層厚度c=25mm。主梁各截面的裂縫寬度驗算過程見表2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。</p><p>　　表中B支座邊緣彎矩標準值：</p><p><b>　　主梁的撓度驗算</b></p><p>　　按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨

37、跨中撓度。短期剛度：</p><p><b>　　其中，；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　撓度系數(shù)與板相同，撓

38、度：</p><p><b>　　3.主梁施工圖</b></p><p>　　2 單向板結構設計</p><p><b>　　2.1 板的設計</b></p><p>　　2.1.1、板的計算</p><p>　　按塑性分析法計算內力。</p><p&

39、gt;<b>　　1、荷載</b></p><p><b>　　恒荷載標準值：</b></p><p>　　20mm水泥砂漿面層</p><p>　　80mm鋼筋混凝土板</p><p>　　15mm厚石灰砂漿抹灰</p><p>　　活荷載標準值&

40、lt;/p><p>　　橫荷載設計值</p><p>　　活荷載設計值</p><p><b>　　合計</b></p><p><b>　　2、內力計算</b></p><p>　　次梁的截面，板在墻上的支撐長度為，則板的計算跨度為：</p&g

41、t;<p><b>　　邊跨</b></p><p><b>　　中間跨 </b></p><p>　　跨度差說明可按等跨連續(xù)板計算內力。取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖所示。</p><p>　　連續(xù)板各截面的彎矩計算見表1.</p><p>　　表1 連續(xù)板各截面彎矩計算&l

42、t;/p><p><b>　　截面承載力計算</b></p><p>　　。C30混凝土，=14.3。HPB300鋼筋，=270，連續(xù)板各截面的配筋計算見表2.</p><p>　　表2連續(xù)板各截面配筋計算</p><p>　　支座截面的受壓區(qū)高度系數(shù)均小于0.35，滿足彎矩調幅的要求；</p><p&g

43、t;<b>　　所以，</b></p><p><b>　　板的裂縫驗算</b></p><p>　　裂縫寬度驗算屬于正常使用極限狀態(tài)，采用荷載的標準組合。按彈性方法計算截面彎矩，考慮可變荷載的最不利布置，有</p><p>　　式中—折算永久荷載標準值，</p><p>　　—折算可變荷載標準值，

44、</p><p>　　—五跨連續(xù)板滿布荷載下相應截面的彎矩系數(shù)，按有關表格查的；</p><p>　　—五跨連續(xù)板最不利荷載布置下相應的彎矩系數(shù)，按有關表格查的。</p><p>　　由荷載標準組合產生的跨中和支座彎矩：</p><p>　　受彎構件的受力特征系數(shù)，光面鋼筋的相對粘結特征系數(shù)，C30混凝土抗拉強度標準值；保護層厚度c=15mm

45、<20mm,取c=20mm，計算過程見表2，裂縫寬度均小于一類環(huán)境規(guī)范規(guī)定值。</p><p><b>　　板的裂縫寬度驗算</b></p><p><b>　　注: ,取。</b></p><p><b>　　板的撓度驗算</b></p><p>　　截面的短期剛度由下

46、式確定：</p><p>　　式中，，矩形截面，各截面的短周期剛度如下表所示。</p><p>　　由表2可見，與很接近，滿足0.5<<2,按《混凝土結構設計規(guī)范》可取整跨剛度為計算撓度，這樣的簡化使撓度計算大為方便。</p><p><b>　　長期剛度按下式確定</b></p><p><b>

47、　　其中，</b></p><p>　　第一跨撓度最大，對于等跨連續(xù)板可只驗算該跨撓度。永久荷載滿布，可變荷載在1，3，5跨布置，又相應表格查的相應的撓度系數(shù)分別是和，于是撓度：</p><p>　　2.2 次梁的設計</p><p>　　2.2.1、次梁計算</p><p>　　次梁按考慮塑性內力重分布方法計算。</p&

48、gt;<p><b>　　1.荷載</b></p><p><b>　　恒荷載設計值</b></p><p><b>　　由板傳來 </b></p><p><b>　　次梁自重 </b></p><p><b>　　梁側抹灰 &l

49、t;/b></p><p><b>　　活荷載設計值</b></p><p><b>　　由板傳來</b></p><p><b>　　合計</b></p><p><b>　　2.內力計算</b></p><p>&

50、lt;b>　　計算跨度</b></p><p><b>　　邊跨 </b></p><p><b>　　取=4.675</b></p><p><b>　　中間跨</b></p><p>　　跨度差，說明可按等跨連續(xù)梁計算內力。計算簡圖如圖所示。&l

51、t;/p><p>　　連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算分別見表3表4.</p><p>　　表3連續(xù)次梁彎矩計算</p><p>　　表4連續(xù)次梁剪力計算</p><p><b>　　正截面承載力計算</b></p><p>　　正截面承載力計算時，支座按矩形截面計算，跨中按T形截面計算，翼緣寬度取，又，

52、故取</p><p>　　一類環(huán)境，梁的混凝土保護層厚度要求為25mm，單排鋼筋截面有效高度取=365mm。 </p><p><b>　　判別T型截面類型：</b></p><p>　　各跨跨中均屬于第一類T型截面。</p><p>　　次梁的正截面承載力過程見表</p><p>　　次梁正截面

53、受彎承載力計算</p><p>　　計算結果表明均小于0.35，符合塑性內力重分布的條件。</p><p>　　，滿足最小配筋率的要求。</p><p>　　斜截面受剪承載力計算。</p><p>　　計算內容包括：截面尺寸復核、腹筋計算和最小配筋率驗算。</p><p><b>　?。?）驗算截面尺寸<

54、;/b></p><p>　　，截面尺寸按下式驗算：</p><p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>　　（2）計算所需腹筋</b></p><p>　　采用6雙箍，計算支座B左側截面，。由斜截面受剪承載力計算公式確定箍筋間距s:</p><

55、p>　　調幅后受剪承載力應加強，梁局部范圍內將計算的箍筋面積增加20%。先調幅整箍筋間距，，大于箍筋最大間距200mm，最后取s=200mm。</p><p>　?。?）驗算最小配箍率 </p><p>　　彎矩調幅時要求的配箍率下限為，實際配箍率，滿足最小配箍率的要求。</p><p><b>　　次梁的裂縫寬度驗算</b></

56、p><p>　　次梁的折算永久荷載；折算可變荷載。變形鋼筋的相對粘度特征系數(shù)，混凝土的保護層厚度c=25mm。</p><p>　　荷載標準值下彈性分析的荷載彎矩系數(shù)，裂縫寬度的計算過程見表2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。</p><p>　　表2 次梁的裂縫寬度驗算</p><p>　　由荷載標準組合產生的跨中和支座彎矩：</p>

57、<p><b>　　次梁的撓度驗算</b></p><p>　　按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度：</p><p><b>　　其中，；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　。</b><

58、/p><p><b>　　長期剛度：</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　撓度系數(shù)與板相同，撓度：</p><p>　　2.3 主梁的設計</p><p>　　2.3.1、主梁計算</p><p>　　主梁按彈性理論設

59、計。</p><p><b>　　1.荷載</b></p><p>　　為簡化計算，將主梁自重及梁側抹灰重量等效為集中荷載。</p><p><b>　　荷載設計值：</b></p><p>　　由次梁傳來 8.174.8=39.22</p><p>　　主梁自重 1.20

60、.25（0.65-0.08）1.9172=8.13</p><p>　　梁側抹灰 1.20.015（0.65-0.08）1.9172=0.67</p><p><b>　　G=48.02</b></p><p><b>　　活荷載設計值：</b></p><p>　　由次梁傳來Q=18.54.8=8

61、8.8</p><p>　　G+Q=136.82</p><p><b>　　2.計算簡圖</b></p><p>　　主梁端部支承在磚墻上，支承長度為370mm；中間支承在柱上，鋼筋混凝土柱截面為350mm350mm；墻、柱為主梁的鉸支座，主梁連續(xù)梁計算。</p><p><b>　　計算跨度：</b&

62、gt;</p><p><b>　　邊跨</b></p><p><b>　　取最小值 </b></p><p><b>　　中間跨：</b></p><p>　　跨度差 （5.715-5.7）/5.7=0.26%<10%，則可以按等跨連續(xù)梁計算。</p>

63、<p><b>　　主梁的計算簡圖見圖</b></p><p>　　3.內力計算及包絡圖</p><p>　　內力計算可采用等跨連續(xù)梁的內力系數(shù)進行計算，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算：</p><p>　　不同截面下的彎矩及剪力的計算見表3，表4</p><p><b>　　表3主梁彎矩計

64、算</b></p><p><b>　　主梁剪力值計算</b></p><p>　　主梁正截面受彎承載力計算</p><p>　　跨內按T形截面計算，其翼緣寬度為：</p><p>　　取=1210mm，取。</p><p><b>　　判別T形截面類型：</b>

65、</p><p>　　故屬于第一類T形截面。</p><p>　　主梁正截面承載力的計算</p><p>　　主梁斜截面受剪承載力的計算</p><p><b>　?。?）驗算截面尺寸</b></p><p>　　，截面尺寸按下式驗算：</p><p><b>　

66、　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>　?。?）計算所需腹筋</b></p><p><b>　　采用6@150雙箍</b></p><p>　　,可知B截面上的剪力與剛好，現(xiàn)配兩根彎起，220，面積為628。</p><p><b>　　驗算最小配箍率<

67、/b></p><p><b>　　></b></p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　主梁裂縫寬度驗算</b></p><p>　　受彎構件的受力特征系數(shù)，變形鋼筋的相對粘結特征系數(shù)，C30混凝土抗拉強度標準值；保護層厚度c=

68、25mm。主梁各截面的裂縫寬度驗算過程見表2，各截面的裂縫寬度均滿足要求。</p><p>　　表中B支座邊緣彎矩標準值：</p><p><b>　　主梁的撓度驗算</b></p><p>　　按等剛度跨度連續(xù)梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度：</p><p><b>　　其中，；</b></p

69、><p><b>　??；</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　撓度系數(shù)與板相同，撓度：</p><p><b>　　3 配筋圖</b></p>