混凝土结构设计原理课程设计(单向板肋梁楼盖).doc

混凝土结构课程设计学生姓名：冯俊青学 号：20094023206指导教师：张兆强所在学院：工程学院专 业：土木工程中国大庆2012 年 4 月黑龙江八一农垦大学混凝土结构课程设计目录1 设计资料12 板的设计12.1 荷载22.2 内力计算22.3 截面承载力计算33 次梁设计33.1 荷载43.2 内力计算43.3 截面承载力计算54 主梁计算64.1 荷载74.2 内力计算74.3 截面承载力计算114.4 主梁吊筋计算13参考文献13黑龙江八一农垦大学混凝土结构课程设计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=14.3 N/mm2）钢筋：梁的受力纵筋采用HRB335级钢筋（fy=300 N/mm2），其余采用HRB300级钢筋（fy=270 N/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=2000/3067mm，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=333mmL/12=6000/12=500mm）,截面宽度b=200mm(h/2.5=450/2.5=180mmh/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 荷载恒载标准值板自重： 0.0825 kN/m2=2.0 kN/m2楼面面层： 0.0220 kN/m2=0.4 kN/m2天棚抹灰: 0.0217 kN/m2=0.34 kN/m2=2.74 kN/m2 使用活荷载 =8 kN/m2荷载组合值：=1.3=1.2+1.3=1.22.74+1.38=13.69 kN/m2=1.35+1.30.7=1.352.74+1.30.78=10.98 kN/m2取=13.69 kN/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=1.80 m边 跨：=2.0-0.20/2+0.025=1.925 m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3.62-4.612.77-3.172.3 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轴间轴间轴间轴间轴间轴间轴间M（kN/m）-3.173.62-4.612.772.22-3.17-2.540.0620.0700.0900.0540.0430.0620.0490.0640.0730.0940.0560.0440.0640.050203.5232.0298.7178.0139.8203.5158.9选配钢筋8200820081608200820082008200实配钢筋面积（mm2）251251314251251251251注：表中对于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0.23 次梁设计取主梁的梁高h=650mm（L/12=6000/12=429mmL/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 荷载恒载由板传来 2.742=5.48 kN/m次梁自重 250.2(0.45-0.08)=1.85 kN/m梁侧抹灰 17(0.45-0.08)20.02=0.25 kN/m=7.58 kN/m楼面使用活荷载 =8.02=16.0 kN/m荷载组合设计值=1.2+1.3=1.27.58+1.316.0=29.90 kN/m=1.35+1.30.7=1.357.58+1.30.716.0=24.79 kN/m取=29.90 kN/m3.2 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-44.1173.84-96.2360.34-70.61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0.500.550.550.55V=88.9597.8594.5694.563.3 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： 按计算跨度考虑： 按梁肋净距考虑： 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-44.1173.84-96.2360.34-70.610.0920.0160.20.0130.1470.0970.0160.2250.0130.159V293150V293150V293150V82082V82082V82082V82082V504969V504969V0.7ftbh0/N152653V141391V141391V选用箍筋282828100.6100.6100.67437实配箍筋间距s/mm250250250202777202777254.779.9选配弯筋218218实配弯筋面积/mm5095094.4 主梁吊筋计算由次梁传至主梁的全部集中荷载按可变效应: G+