《钢筋混凝土结构课程设计》计算书(最终版).docx
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《钢筋混凝土结构课程设计》计算书
目录
一、设计资料 2
二、板的计算 2
1、荷载 3
2、内力计算 3
3、截面承载力计算 4
三、次梁计算 4
1、荷载 5
2、内力计算 5
3、截面承载力计算 6
四、主梁计算 8
1、荷载 8
2、内力计算 9
3、截面承载力计算 11
4、主梁附加箍筋计算 13
五、附图 13
1、板的平法配筋图(参见图纸) 13
2、次梁截面配筋图(参见图纸) 13
3、主梁截面配筋图(参见图纸) 13
.
一、设计资料
某多层民用建筑,采用框架结构,楼盖梁格布置图见任务书。
<1>楼面为水磨地面,恒载标准值0.65KN/㎡;板底抹灰20mm厚,恒载标准值0.34KN/㎡。
<2>楼面活载标准值为4.0KN/㎡
<3>恒载分项系数为1.2;活载分项系数为1.4
<4>材料选用:
混凝土 采用C20(𝑓𝑐=9.6N/𝑚𝑚2,𝑓𝑡=1.10N/𝑚𝑚2)
钢筋 梁中受力纵筋采用HRB335级(𝑓𝑦=300N/𝑚𝑚2)其余采用HPB235级(𝑓𝑦=210N/𝑚𝑚2)
二、板的计算
板考虑弹性理论的内力方法计算。
板得
L2/L1=6000/2500=2.4< 3,宜按照双向板进行设计,,若沿短向方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。
本计算书按单向板设计。
因为板、梁不做刚度验算时,板的厚度h=(L1/30~L1/40) =(80~60)mm£80mm(构造厚度要求),所以板的厚度取h=80mm;次梁截面厚度h=(l2/12~l1/18)=(500~333)mm,可取次梁高度h=450mm,截面宽度取b=200mm,板尺寸及支承情况如图2.1(a)(b)所示。
图2.1 板的尺寸和设计简图
(a)板的尺寸 (b)计算简图
1、荷载
恒载标准值
水磨地面 0.65KN/㎡
80mm钢筋混凝土板 0.08×25KN/m3=2.00KN/㎡板底抹灰 0.02×17KN/m3=0.34KN/㎡
g=2.99KN/㎡
线恒载设计值 g=1.2×2.99KN/㎡=3.59KN/m
线活载设计值 q=1.4×4.0KN/㎡=5.60KN/m
合计 9.19KN/m
即每米板宽 g+q=9.19KN/m
2、内力计算
计算跨度,取墙厚250mm,板在墙体的支承长度a=120mm
边跨 l
+h=2500-120-200+80=2.32m
n 2 2 2
l+a=2500-120-200+120=2.34m>2.32m,
n 2 2 2
所以𝑙0=2.32m
中间跨
l0=2500-200=2300mm=2.30m
计算跨度差(2.32m-2.30m)/2.30m=0.9%<10%,说明可按等跨连续梁板计算内力(为简化起见,取𝑙0=2.30m)。
取1m宽板作为计算单元,计算简图见2.2所示。
(缺图)
用系数法计算连续板各截面的弯矩结果见下表:
连续板各截面弯矩计算
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内、
中间跨跨内
中间支座
弯矩计算系数𝛼𝑚
1
11
–1
11
1
16
–1
14
M=𝛼𝑚(𝑔+𝑞)𝑙2 ∙𝑚
0/(KN
)
4.42
-4.42
3.04
-3.47
3、截面承载力计算
b=1000mm, h=80mm,h0=h-c=80-20=60mm,
面的配筋计算见下表
a1𝛼1=1.0,连续板各截
板带部位截面
边区板带(①~②、④~⑤轴线间)
中间区板带(②~④轴线间)
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内、中间跨跨
内
中间支座
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内、中间跨跨内
中间支座
M/(KN∙𝑚)
4.42
4.42
3.04
-3.47
4.42
4.42
3.04×0.8
=2.3
-3.47×0.8
=-2.78
as
a=M/afbh2
s 1c 0
0.128
0.128
0.088
0.101
0.128
0.128
0.067
0.08
x
x=1-
1-as
0.138
0.138
0.092
0.106
0.138
0.138
0.069
0.084
As/mm
As=xa1fcbh0/fy
377
377
253
291
377
377
189
230
选配钢筋
f10
@200
f10
@200
f10
@250
f10
@250
f10
@200
f10
@200
f8
@250
f8
@200
实配钢筋
面积/mm2
393
393
314
314
393
393
201
251
注:
1.中间区板带间的各区格板得四周与两整体相连,故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩降低20%。
连续板的平法配筋图见附图1
三、次梁计算
板考虑塑性内力重分布方法。
计算因为主梁不做刚度验算时,
主梁的最小高度范围h=(L3/8~L3/14)=(6000/8~6000/14)=(750~429)mm,可取主梁高度h=700mm,截面宽度取b=250mm,板尺寸及支承情况如图3.1(a)所示。
1、荷载
恒载设计值
由板传来 2.82KN/㎡×2.5m=7.05KN/m
次梁自重 1.2×25KN/m3×0.2m×(0.45-0.08)m=2.22KN/m
梁侧抹灰1.2×2×0.34KN/m2×(0.45-0.08-0.02)m=0.29KN/m
g=9.56KN/m
线活载设计值 q=1.4×4.0KN/㎡×2.5m=14KN/m
合计即每米板宽 g+q=23.56KN/m
2、内力计算
计算跨度,取墙厚250mm,次梁在墙体的支承长度a=240mm
边跨 l
+a=6000-120-250+240=5875mm=5.875m
n 2 2 2
1.025ln
=1.025×(6000-120-250)=1.025×5755mm=5.899m>5.875m
2
所以𝑙0=5.875m中间跨
l0=ln=6000-250=5750mm=5.75m
计算跨度差(5.875m-5.75m)/5.75m=2.2%<10%,说明可按等跨连续梁计算内力计算,取𝑙0=5.80m简图见3.1(b)所示。
图3.2
用系数法计算次梁的弯矩和剪力结果见下表:
次梁弯矩计算
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内、
中间跨跨内
中间支座
弯矩计算系数
𝛼𝑚
1
11
–1
11
1
16
–1
14
M=𝛼𝑚(𝑔+𝑞)𝑙2
0
/(KN∙𝑚)
72.05
-72.05
49.53
-56.64
次梁剪力计算
截面
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
中间支座外侧、
内侧
剪力计算系数
𝛼𝑣
0.45
0.6
0.55
0.55
V=𝛼𝑣(𝑔+𝑞)𝑙𝑛
/KN
60.89
82.04
75.13
75.13
3、截面承载力计算
次梁跨内截面按T形截面计算,翼缘计算宽度为:
边跨 b'=min{l0,b+s
}={1958,2000}=1958mm
f 3 n
离端第二跨、中间跨
b'=l0=5750=1917mm
f 3 3
梁高 h=450mm,h0
=450-35=415mm 翼缘厚
'=80mm
h
f
判别T形截面类型:
M=afb'h'(h-hf)=1.0×9.6×1958×80×(415-40)
1cff 0 2
=564KN∙m
>67.80KN∙m(次梁𝑀𝑚𝑎𝑥),所以次梁各跨内截面属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算,各支座按布置一排纵筋考虑,
ℎ0=450-35=415mm。
连续梁正截面及斜截面承载力计算分别见下表
连续次梁正截面承载力计算
截面
边跨跨内
离端第二支
座
第二、中间
跨跨内、
中间支座
M /(KN∙𝑚)
72.05
-72.05
49.53
-56.64
a=M/afb'h2
s 1cf0
a=M/afbh2
s 1c 0
0.174
0.174
0.12
0.137
x
0.193
0.193
0.128
0.148
A=xafb'h'/f
s 1cf0 y
As=xa1fcbh0/fy
/mm
641
641
426
492
选配钢筋
318
318
218
218
实配钢筋面积
/mm2
763
763
509
509
连续次梁斜截面承载力计算
截面
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
中间支座外侧、内
侧
V /KN
60.89
82.04
75.13
75.13
0.25bcfcbh0/N
249000>V
249000>V
249000>V
249000>V
0.7ftbh0/N
63910>V
63910 63910 63910 选配箍筋 2∅8 2∅8 2∅8 2∅8 A =nA /mm2 sv sv1 101 101 101 101 s=1.25fyvAsvh0/mmV-0.7ftbh0 构造配筋 607 981 981 实配箍筋间距/mm 200 200 200 200 连续次梁的截面配筋图见附图2 四、主梁计算 主梁按弹性理论计算。 设定柱的截面尺寸为400mm×400mm。 1、荷载 恒载设计值 由次梁传来 9.56N/m×6.0m=57.36KN主梁自重1.2×25KN/m3×0.25m×2.5m×(0.7-0.08)m=11.63KN梁侧抹灰 1.2×0.34KN/㎡×2.5m×(0.7-0.08)m×2=1.26KN G=70.25 KN 线活载设计值 Q=1.4×4.0KN/㎡×2.5m×6.0m=84KN 合计 G+Q=154.25KN 图3.3(a)(b) 2、内力计算 计算跨度𝑙0=7500mm, 下面对主梁进行活载最不利布置,内力计算采用等四跨连续梁内力系数表计算,为简化电子档的制作,跨内和支座最大弯矩和剪力按下式计算,而不在进行更为直观的图形叠加。 M=KGl0+KQl0 V=KG+
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