混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)(單向板肋梁樓蓋)

1、<p><b>　　混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　所在學(xué)

2、院：工程學(xué)院</b></p><p>　　專 業(yè)：土木工程</p><p>　　2012 年 4 月</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)資料1</b></p><p><b>　　2 板的設(shè)計(jì)1

3、</b></p><p><b>　　2.1 荷載2</b></p><p>　　2.2 內(nèi)力計(jì)算2</p><p>　　2.3 截面承載力計(jì)算3</p><p><b>　　3 次梁設(shè)計(jì)3</b></p><p><b>　　3.1 荷載4&

4、lt;/b></p><p>　　3.2 內(nèi)力計(jì)算4</p><p>　　3.3 截面承載力計(jì)算5</p><p><b>　　4 主梁計(jì)算6</b></p><p><b>　　4.1 荷載7</b></p><p>　　4.2 內(nèi)力計(jì)算7</p>

5、;<p>　　4.3 截面承載力計(jì)算11</p><p>　　4.4 主梁吊筋計(jì)算13</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)13</b></p><p>　　多層工業(yè)廠房單向板肋梁樓蓋</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　

6、某多層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)使用年限為50年，安全等級(jí)為二級(jí)，環(huán)境類別為一類。結(jié)構(gòu)形式采用框架結(jié)構(gòu)，其中梁柱線剛度比均大于3。樓蓋采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋，廠房底層結(jié)構(gòu)布置圖見圖1。樓面做法、邊梁、墻、及柱的位置關(guān)系見圖2。</p><p>　　圖1 底層結(jié)構(gòu)布置圖</p><p>　　樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值8kN/m2，樓面面層為20mm水泥砂漿，梁板的天棚抹灰為20mm厚混合砂漿。材料選用混凝

7、土：采用C30（fc=14.3 N/mm2）鋼筋：梁的受力縱筋采用HRB335級(jí)鋼筋（fy=300 N/mm2），其余采用HRB300級(jí)鋼筋（fy=270 N/mm2）。</p><p><b>　　2 板的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　板按塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計(jì)。按剛度條件板厚要求取h=L/30=2000/30≈67mm，工業(yè)廠房樓面最小厚度為70mm，取板厚h

8、=80mm。取次梁截面高度h=450mm（L/18=6000/18=333mm～L/12=6000/12=500mm）,截面寬度b=200mm(h/2.5=450/2.5=180mm～h/2=450/2=225mm)，主梁和次梁采用HRB335級(jí)，其余均采用HPB300級(jí)鋼筋；板的L2/L1=6000/2000=3，宜按單向板設(shè)計(jì)。板的幾何尺寸和計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖3。</p><p><b>　　2.1 荷載

9、</b></p><p><b>　　①恒載標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p>　　板自重： 0.08×25 kN/m2=2.0 kN/m2</p><p>　　樓面面層： 0

10、.02×20 kN/m2=0.4 kN/m2</p><p>　　天棚抹灰: 0.02×17 kN/m2=0.34 kN/m2</p><p>　　=2.74 kN/m2 </p><p>　?、谑褂没詈奢d

11、 =8 kN/m2</p><p>　?、酆奢d組合值：=1.3</p><p>　　=1.2+1.3=1.2×2.74+1.3×8=13.69 kN/m2</p><p>　　=1.35+1.3×0.7=1.35×2.74+1.3×0.7×8=10.98 kN/m2</p&g

12、t;<p>　　取=13.69 kN/m2 </p><p>　　圖3 板的幾何尺寸和計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：mm）</p><p><b>　　2.2 內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　取1m寬板帶作為計(jì)算單元，各跨的計(jì)算跨度為：</p><p>　　中間跨：==2.0m-0.2m=1.80 m</p

13、><p>　　邊 跨：==2.0-0.20/2+0.025=1.925 m</p><p>　　邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差：</p><p>　　故可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力，各截面的彎矩計(jì)算見表1。</p><p>　　表1 板各截面彎矩計(jì)算</p><p>　　2.3 截面承載力計(jì)算</p><p&g

14、t;　　取板的截面有效高度=80-20=60mm（環(huán)境類別為一類）,各截面配筋計(jì)算見表2</p><p>　　表2 板的各截面承載力計(jì)算</p><p>　　注：表中對(duì)于②～⑦軸間板帶的中間跨中和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，故彎矩降低0.2</p><p><b>　　3 次梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　取主梁的梁高

15、h=650mm（L/12=6000/12=429mm～L/8=6000/8=750mm）,寬b=250mm,次梁的截面尺寸及支撐情況見下圖4。</p><p>　　圖4 次梁幾何尺寸及支承情況(單位：mm)</p><p><b>　　3.1 荷載</b></p><p><b>　?、俸爿d</b></p>

16、<p>　　由板傳來(lái) 2.74×2=5.48 kN/m</p><p>　　次梁自重 25×0.2×(0.45-0.08)=1.85 kN/m</p><p>　　梁側(cè)抹灰

17、 17×(0.45-0.08)×2×0.02=0.25 kN/m</p><p>　　=7.58 kN/m</p><p>　?、跇敲媸褂没詈奢d =8.0×2=16.0 kN/m</p><p><b>　?、酆奢d組合設(shè)計(jì)值</b>

18、;</p><p>　　=1.2+1.3=1.2×7.58+1.3×16.0=29.90 kN/m</p><p>　　=1.35+1.3×0.7=1.35×7.58+1.3×0.7×16.0=24.79 kN/m</p><p>　　取=29.90 kN/m</p><p><

19、;b>　　3.2 內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算次梁內(nèi)力。計(jì)算跨度為：</p><p><b>　　中間跨：</b></p><p><b>　　邊 跨：</b></p><p>　　邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差：</p><p&

20、gt;　　故可按等跨連續(xù)次梁計(jì)算。</p><p>　　剪力計(jì)算時(shí)跨度取凈跨，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖5所示</p><p><b>　　圖5 次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　次梁內(nèi)力計(jì)算見下表3、表4：</p><p><b>　　表3 次梁彎矩計(jì)算</b></p><p>

21、<b>　　表4 次梁剪力計(jì)算</b></p><p>　　3.3 截面承載力計(jì)算</p><p>　　次梁跨中截面按T形截面進(jìn)行計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度取以下三者較小值：</p><p>　?、?按計(jì)算跨度考慮：</p><p>　?、?按梁肋凈距考慮：</p><p>　?、?按翼緣高度考慮： 可

22、不考慮此種情況,</p><p><b>　　故取=1.92m</b></p><p>　　判別各跨中截面屬于哪一類形： 取h0 =450-40=410mm</p><p>　　故屬于一類倒T形截面</p><p>　　支座截面按矩形截面計(jì)算，跨中及支座截面均按一排筋考慮，取h0 = 450-40=410mm. <

23、/p><p>　　次梁正截面承載力見下表5，斜截面承載力見下表6。</p><p>　　表5 次梁正截面承載力計(jì)算</p><p>　　注： ,均大于，考慮塑性內(nèi)力重分布要求，滿足</p><p>　　表6 次梁斜截面承載力計(jì)算</p><p><b>　　4 主梁計(jì)算</b></p>

24、<p>　　主梁按彈性理論計(jì)算主梁內(nèi)力，不考慮塑性內(nèi)力重分布。已知柱截面尺寸為450mm×450mm，主梁的梁高h(yuǎn)=650mm，寬b=250mm，主梁的幾何尺寸與支承情況如圖6所示。</p><p>　　圖6主梁幾何尺寸及支承情況（單位：mm）</p><p><b>　　4.1 荷載</b></p><p><b&g

25、t;　　①恒荷載</b></p><p>　　由次梁傳來(lái) </p><p>　　主梁自重（折算為集中荷載） </p><p>　　梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載） 2×0.015×（0.65-0.08）×

26、2.0×17=0.58kN</p><p><b>　　=53.19kN</b></p><p>　　②使用活荷載 </p><p><b>　?、酆奢d組合設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　+=1.2+1.3=

27、1.2×53.19+1.3×96.0=188.63 kN</p><p>　　+=1.35+1.3×0.7=1.35×53.19+1.3×0.7×96.0=159.17 kN</p><p>　　取=1.2×53.19=63.83 kN =1.35×96.0=124.8 kN</

28、p><p><b>　　4.2 內(nèi)力計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算跨度如下：</b></p><p><b>　　中間跨：</b></p><p><b>　　邊 跨：</b></p><p>　　中間跨跨度和邊跨跨度

29、相等，故可按等跨連續(xù)次梁計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖見下圖7。</p><p>　　圖7主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖（尺寸單位m）</p><p>　　各種荷載工況下的主梁內(nèi)力計(jì)算見表7</p><p>　　表7 各種荷載工況下主梁內(nèi)力計(jì)算 </p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算過(guò)程見表8</b></p><p

30、><b>　　表8內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　最不利內(nèi)力組合見下圖8所示。</p><p><b>　　圖(a)</b></p><p><b>　　圖(b)</b></p><p><b>　　圖(c)</b></p>&l

31、t;p>　　圖8主梁最不利內(nèi)力組合圖(a)、圖(b)及圖(c)</p><p>　　主梁的包絡(luò)圖與剪力圖見下圖9。</p><p>　　圖9 主梁的彎矩及剪力包絡(luò)圖</p><p>　　4.3 截面承載力計(jì)算</p><p>　　主梁跨中截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度取以下三者較小值：</p><p><

32、;b>　?、侔从?jì)算跨度考慮：</b></p><p><b>　　②按梁肋凈距考慮：</b></p><p>　?、郯匆砭壐叨瓤紤]： 可不考慮此種情況</p><p>　　故取=2000mm ,h0=650-40=610mm</p><p>　　判別T形截面類型： </p><p&

33、gt;　　故屬于第一類T形截面。</p><p>　　主梁支座截面按矩形截面計(jì)算，取（因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋，布置在次梁主筋下面）。主梁截面承載力及配筋計(jì)算分別見表9及表10。</p><p>　　表9 主梁正截面承載力計(jì)算</p><p>　　表10 主梁斜截面承載力計(jì)算</p><p>　　4.4 主梁吊筋計(jì)算</p>

34、<p>　　由次梁傳至主梁的全部集中荷載</p><p><b>　　按可變效應(yīng):</b></p><p><b>　　G+Q=</b></p><p><b>　　則==</b></p><p>　　故選218（=509）</p><p>

35、;<b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 吳培明主編．混凝土結(jié)構(gòu)（第2版）．武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[2] 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2006版）（GB50009—2001 ）</p><p>　　[3] 《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50105—2001）</p><p&