房屋樓蓋設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：XXX</b></p><p><b>　　姓名：XX</b></p><p><b>　　土木工程學(xué)院</b></p><p><b>　　二〇一二年七月</b></

2、p><p><b>　　一、課程題目</b></p><p>　　設(shè)計(jì)某多層工業(yè)建筑(某生產(chǎn)車間)的樓面結(jié)構(gòu)(采用現(xiàn)澆鋼筋混泥土單向板</p><p>　　肋梁樓蓋)。生產(chǎn)車間的四周外墻均為承重磚墻，墻厚240mm，壁柱截面尺寸為500mm×500mm，內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為400mm×400mm，層高4.5m。樓蓋面層

3、做法：20mm厚水泥砂漿找平后做10mm厚水磨石層面，板底采用20mm厚混合砂漿，天棚抹灰。</p><p>　　已知：柱網(wǎng)尺寸為36.0m×22.5m，樓面活荷載為4.5KN/㎡。采用C25混凝土，HRB335級(jí)熱軋鋼筋。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　查表得：</b&

4、gt;</p><p><b>　　C25：；；； </b></p><p>　　HRB335級(jí)鋼筋：；；</p><p>　　設(shè)計(jì)要求: 主梁按彈性理論方法計(jì)算。</p><p>　　三、結(jié)構(gòu)平面布置及截面尺寸</p><p><b>　　1.結(jié)構(gòu)平面布置</b></

5、p><p>　　主梁為橫向布置，跨度為7500mm；間距為7200mm；次梁為縱向布置，跨度為7200mm；間距為2500mm，板的跨度為2400mm。每跨主梁均承受兩個(gè)次梁傳來的集中力，梁的彎矩圖較平緩，對梁工作有利。區(qū)格長邊與短邊之比等于3，按單向板肋形樓蓋進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　結(jié)構(gòu)平面布置圖如下：</p><p><b>　　2.截面尺寸<

6、;/b></p><p>　　因結(jié)構(gòu)的自重和計(jì)算跨度都和板的厚度、梁的截面尺寸有關(guān)，故應(yīng)先確定板、梁的截面尺寸。</p><p>　　（1）板：按剛度要求，連續(xù)板的厚度?。?lt;/p><p>　　故取板厚為80mm。</p><p>　?。?）次梁：截面高 </p><p>　　取截面高?h?=?500?mm，截面

7、寬b =?200?mm。</p><p>　?。?）主梁：截面高 </p><p>　　取h?=?700?mm，截面寬 b =?300?mm。</p><p><b>　　四、主梁的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.荷載計(jì)算</b></p><p><b&

8、gt;　　（1）板：板自重：</b></p><p><b>　　樓面面層：</b></p><p>　　天棚抹灰（20mm混合砂漿）：</p><p><b>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p><b>　　活載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><

9、;p>　　（2）次梁：板傳遞過來的荷載：</p><p><b>　　次梁自重：</b></p><p><b>　　次梁梁側(cè)抹灰：</b></p><p><b>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p><b>　　活載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></

10、p><p>　?。?）主梁：次梁傳過來的荷載：</p><p>　　將主梁自重折算成集中荷載，次梁間距為2.5m，主梁每2.5m為一段折算成集中荷載：</p><p><b>　　抹灰：</b></p><p><b>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p><b>

11、　　活載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p><b>　　恒載設(shè)計(jì)值：</b></p><p><b>　　活載設(shè)計(jì)值：</b></p><p><b>　　2.計(jì)算簡圖</b></p><p>　　由題目已知，柱的截面尺寸為，主梁的幾何尺寸及支承情況如圖所示：<

12、/p><p>　　主梁內(nèi)力按彈性理論方法進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　計(jì)算跨度為：（1）邊跨 ?＝?7.5－0.12－＝7.180m</p><p>　　又 1.025＋b/2?＝1.025×7.18＋0.2=7.56m </p><p>　　應(yīng)取邊跨 =?7.56?m，中跨 =7.50?m</p><

13、p>　　因計(jì)算跨度相差甚少，故一律用?7.50?m計(jì)算。</p><p>　　因柱截面為?400?mm×400?mm，樓層高度為4.5?m，經(jīng)計(jì)算梁柱線剛度比＞?5。此時(shí)主梁的中間支承可近似按鉸支座考慮。計(jì)算簡圖如下：</p><p><b>　　3.內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)主梁的計(jì)算簡圖及荷載情況，可求得各控

14、制截面的最不利內(nèi)力。</p><p><b>　　（1）彎矩：; ；</b></p><p>　　表1 最不利內(nèi)力計(jì)算（主梁彎矩計(jì)算表）</p><p><b>　　（2）</b></p><p>　　表2 最不利內(nèi)力計(jì)算（主梁剪力計(jì)算表）</p><p>　　剪力疊合圖

15、如下：（單位kN）</p><p>　　4.主梁的正截面承載力計(jì)算</p><p>　　主梁跨中截面在正彎矩作用下按T形截面計(jì)算，其翼緣寬度取下列值的較小值：</p><p><b>　　按跨度</b></p><p><b>　　按梁凈距</b></p><p>　　故取翼

16、緣計(jì)算寬度=?2500?mm，并取邊跨中；中間跨中；支座B處。</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)算，各跨中T形截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　表3 主?梁?正?載?面?配?筋?計(jì)?算?表</p><p><b>　?、倏缰校?lt;/b></p><p>　　符合經(jīng)濟(jì)配筋，滿足要求。</p><p&

17、gt;<b>　　②支座：</b></p><p><b>　　，滿足</b></p><p>　　5.主梁的斜截面承載力計(jì)算</p><p>　　(1)因 700/300?=?2.33?<?4，屬一般梁</p><p>　　應(yīng)按計(jì)算配置橫向鋼筋，具體計(jì)算見表4：</p><

18、;p>　　表4主梁斜截面配筋計(jì)算表</p><p>　　?配置箍筋Φ?8@200(2)?已能滿足斜截面受剪要求，彎起鋼筋可按構(gòu)造處理。</p><p>　　(2) 主梁吊筋計(jì)算</p><p>　　由次梁傳給主梁的集中荷載?Fl?=?1.2×70.992?+?105.3?=?190.49?kN。Fl中未計(jì)入主梁自重及梁側(cè)粉刷重。設(shè)附加Φ?8?雙肢箍筋

19、，只設(shè)箍筋時(shí)Fl??=?mnfyAsv，則附加箍筋個(gè)數(shù)：</p><p><b>　?。蝗?個(gè)</b></p><p>　　此箍筋的有效分布范圍S?=?2h1+3b?=?2×100?+?3×300?=?1100?mm，取8個(gè)Φ8@50(2)?，次梁兩側(cè)各4排。</p><p>　　6. 繪制抵抗彎矩圖</p>

20、<p>　　前面根據(jù)主梁各跨內(nèi)和支座最大（絕對值）計(jì)算彎矩確定出所需鋼筋數(shù)量，而其它各截面需要的鋼筋量將比控制截面少，這樣就需要根據(jù)梁彎矩包絡(luò)圖，將控制截面的縱筋延伸至適當(dāng)位置后，把其中的部分鋼筋彎起或截?cái)唷?lt;/p><p>　?。?）鋼筋能承擔(dān)的極限彎矩</p><p>　　按實(shí)際配置的鋼筋面積?Asc計(jì)算出控制截面上材料能承擔(dān)的極限彎矩。此時(shí)可忽略截面上內(nèi)力臂值的某些差別。這

21、些差別由鋼筋實(shí)配面積與計(jì)算差異引起，包括同一截面中位于第一排和第二排鋼筋間的內(nèi)力臂差別。由前面結(jié)論可得，抵抗彎矩為：</p><p><b>　　邊跨中：</b></p><p><b>　　支座：</b></p><p><b>　　中間跨中：</b></p><p>　　支

22、座?B?的計(jì)算彎矩為?446.66?kN.m，其中1Φ22鋼筋所能承擔(dān)的極限彎矩：</p><p>　　采用與彎矩疊合圖相同的比例在支座計(jì)算截面沿縱向量取?，按每根鋼筋所能承擔(dān)的極限彎矩沿縱標(biāo)分段，自分段點(diǎn)作彎矩圖基線的平行線，并與彎矩包絡(luò)圖相交。如支座B左側(cè)的③號(hào)筋，其劃分?MC25?的平行線與包絡(luò)圖的上交點(diǎn)，指示出該鋼筋被充分利用的截面；其下交點(diǎn)處則為該鋼筋按正截面強(qiáng)度計(jì)算已完全不需要，是③號(hào)筋的理論截?cái)帱c(diǎn)。

23、</p><p><b>　?。?）鋼筋截?cái)?lt;/b></p><p>　　支座?B?左側(cè)的③號(hào)鋼筋，因此處?，故鋼筋截?cái)鄳?yīng)從該鋼筋強(qiáng)度充分利用截面延伸出?。此處?為受拉鋼筋的錨固長度。對?C25、HRB335級(jí)鋼筋，。③號(hào)鋼筋d?=?22?mm，故延伸長度為1.2×728?+?600≈1600mm。反映在圖?5?的抵抗彎矩圖上則應(yīng)從③號(hào)鋼筋按正截面抗彎能力計(jì)

24、算不需要截面（即理論截?cái)帱c(diǎn)）以外?1270mm處，此值大于?20d（440）和（600）。其余鋼筋的截?cái)嗤恕?lt;/p><p><b>　?。?）架立筋</b></p><p>　　第一跨、中間跨的②號(hào)受力筋兼做架立筋用。</p><p><b>　?。?）縱筋的錨固</b></p><p>　　支

25、座?A?按簡支考慮，其上部架立筋的錨固見圖?8（）。下部縱筋伸入梁的支座范圍應(yīng)滿足錨固長度，即12×25?=?300?mm?<?370?mm，滿足要求。</p><p>　　支座?B?下部縱筋的錨固問題，從圖?5可見，該處計(jì)算中已不利用下部縱筋，故其伸入的錨固長度，現(xiàn)取為350?mm。</p><p>　　五、主梁裂縫寬度及撓度驗(yàn)算</p><p>

26、　　主梁永久荷載和活荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為： ； </p><p>　　1. 主梁裂縫寬度計(jì)算</p><p>　　表5荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算主梁內(nèi)力</p><p>　　表6 裂縫寬度驗(yàn)算</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)算，裂縫寬度合格。</p><p><b>　　2.主梁撓度驗(yàn)算</b></p>

27、<p><b>　　跨中：</b></p><p><b>　　支座B:</b></p><p>　　（1）跨中，由表6可知：</p><p><b>　??； </b></p><p><b>　??； </b></p>&

28、lt;p><b>　?。?）支座B;</b></p><p><b>　　(按矩形截面算）</b></p><p><b>　　查手冊，可得;</b></p><p><b>　　撓度驗(yàn)算合格</b></p><p><b>　　六、參考文

29、獻(xiàn)</b></p><p>　　李喬 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》 中國鐵道出版社 2010</p><p>　　彭偉 《房屋建筑工程》 西南交通大學(xué)出版社 2010</p><p>　　GB50010—2002 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 中國建筑工業(yè)出版社 2002</p><p>　　GB50009—2001

30、 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 中國建筑工業(yè)出版社 2001</p><p><b>　　六、小結(jié)</b></p><p>　　在此次設(shè)計(jì)中，感覺自己在內(nèi)力計(jì)算的方面存在些許不足，像不利位置的布置等方面也了解得不是很清晰，繪制內(nèi)力包絡(luò)圖時(shí)，彎矩計(jì)算等知識(shí)有所忘記，于是不得不翻閱了大量資料。最后根據(jù)各項(xiàng)結(jié)果疊加，獲得了包絡(luò)圖。</p><p>