混凝土砌体课程设计完成.docx
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混凝土砌体课程设计完成
混凝土砌体课程设计
一、工程概况
1、建筑名称:
某大学综合楼
2、结构类型:
混合结构(中间为钢筋混凝土柱承重,外墙为承重墙;抗震设防烈度为6级)。
楼梯自行布置。
3、层数:
4层;层高3.9m;女儿墙高0.5m。
4、室内外高差为0.45m,基础顶位于室外地坪下1.5m处。
板伸入墙体120mm,次梁入墙体240mm,主梁入墙体360mm.
二、材料:
混凝土:
C20或C25
钢筋:
直径小于12mm,HPB235mm.直径大于等于12mm,HRB335级
三、荷载:
楼面可变荷载标准值为4KN/m2,主、次梁截面尺寸与板厚应自行设计,楼面做法、梁板抹灰自行确定
四、柱网平面尺寸:
3a(m)
b(m)
6.0
6.3
6.6
6.9
7.2
7.5
3.9
1
2
3
4
5
6
4.5
7
8
9
10
11
12
5.1
13
14
15
16
17
18
5.7
19
20
21
22
23
24
6.3
25
26
27
28
29
30
6.6
31
32
33(105号)
34
35
36
取3a=6.6m(a=2.2m)b=6.6m
五、设计内容
(一)计算内容
1.按弹性或塑性设计方法设计连续单向板或双向板,绘出配筋草图。
2.按弹性或塑性设计方法设计连续次梁,绘出配筋草图。
3.按弹性设计方法设计连续主梁,绘出配筋草图。
(二)、图纸内容
1.绘制楼盖结构平面图(1:
100),主要内容包括:
现浇板的配筋,梁的布置及编号,柱的布置及编号。
2.绘制次梁配筋详图,纵剖面图(1:
50),横剖面图(1:
15)。
3.绘制主梁配筋详图,纵剖面图(1:
50),横剖面图(1:
20)。
绘制弯矩包络图和材
料抵抗图。
六、楼盖的结构平面布置
图1平面图类型1
计算书:
1.荷载计算:
恒载:
(屋面做法自己选一下)5KN/m2
活载:
4KN/m2
2.梁柱布置图
3.1楼板计算(取其中任意一块板单元,由次梁分成两块单向板)
一、基本资料:
1、房间编号:
8;次房间号:
1。
2、边界条件(左端/下端/右端/上端):
固定/固定/固定/固定/
3、荷载:
永久荷载标准值:
g=5.00kN/M2
可变荷载标准值:
q=4.00kN/M2
计算跨度 Lx=6600mm ;计算跨度 Ly=3350mm
板厚 H=120mm;砼强度等级:
C20;钢筋强度等级:
直径大于12选用HRB335
4、计算方法:
弹性算法。
5、泊松比:
μ=1/5.
6、考虑活荷载不利组合。
二、计算结果:
Mx=(0.00410+0.03975/5)*(1.20*5.0+1.40*2.0)*3.3^2=1.19kN·M
考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩:
Mxa=(0.01799+0.09530/5)*(1.4*2.0)*3.3^2=1.16kN·M
Mx=1.19+1.16=2.35kN·M
Asx=283.19mm2,实配φ8@150(As=335.mm2)
ρmin=0.236%,ρ=0.279%
My=(0.03975+0.00410/5)*(1.20*5.0+1.40*2.0)*3.3^2=4.01kN·M
考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
Mya=(0.09530+0.01799/5)*(1.4*2.0)*3.3^2=3.11kN·M
My=4.01+3.11=7.11kN·M
Asy=352.44mm2,实配φ10@200(As=393.mm2)
ρmin=0.236%,ρ=0.327%
Mx'=0.05702*(1.20*5.0+1.40*4.0)*3.3^2=7.42kN·M
Asx'=368.36mm2,实配φ10@200(As=393.mm2,可能与邻跨有关系)
ρmin=0.236%,ρ=0.327%
My'=0.08265*(1.20*5.0+1.40*4.0)*3.3^2=10.76kN·M
Asy'=545.02mm2,实配φ10@125(As=628.mm2,可能与邻跨有关系)
ρmin=0.236%,ρ=0.524%
三、跨中挠度验算:
Mk--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
(1)、挠度和裂缝验算参数:
Mk=(0.00410+0.03975/5)*(1.0*5.0+1.0*4.0)*3.3^2=1.22kN·M
Mq=(0.00410+0.03975/5)*(1.0*5.0+0.5*4.0)*3.3^2=0.95kN·M
Es=210000.N/mm2Ec=25413.N/mm2
Ftk=1.54N/mm2Fy=210.N/mm2
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=1.22/(0.87*91.*335.)=45.86N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=335./60000.=0.00559
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.00559*45.86)=-2.813
当ψ<0.2时,取ψ=0.2
②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE:
αE=Es/Ec=210000.0/25413.0=8.264
③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf':
矩形截面,γf'=0
④、纵向受拉钢筋配筋率ρ=As/b/ho=335./1000/91.=0.00368
⑤、钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式(混凝土规范式8.2.3-1)计算:
Bs=Es*As*ho^2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5γf')]
Bs=210000.*335.*91.^2/[1.15*0.200+0.2+6*8.264*0.00368/(1+3.5*0.00)]=927.44kN·M
(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ:
按混凝土规范第8.2.5条,当ρ'=0时,θ=2.0
(4)、受弯构件的长期刚度B,可按下列公式计算:
B=Mk/[Mq*(θ-1)+Mk]*Bs(混凝土规范式8.2.2)
B=1.22/[0.95*(2-1)+1.22]*927.44=521.683kN·M
(5)、挠度f=κ*Qk*L^4/B
f=0.00252*9.0*3.35^4/521.683=5.472mm
f/L=5.472/3350.=1/612.,满足规范要求!
四、裂缝宽度验算:
①、X方向板带跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=1.22*10^6/(0.87*91.*335.)=45.86N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=335./60000.=0.006
当ρte<0.01时,取ρte=0.01
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.01*45.86)=-1.085
当ψ<0.2时,取ψ=0.2
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
ωmax=2.1*0.200*45.9/210000.*(1.9*20.+0.08*11.43/0.01000)=0.012,满足规范要求!
②、Y方向板带跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=4.10*10^6/(0.87*100.*393.)=119.95N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=393./60000.=0.007
当ρte<0.01时,取ρte=0.01
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.01*119.95)=0.264
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
ωmax=2.1*0.264*119.9/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01000)=0.048,满足规范要求!
③、左端支座跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=5.76*10^6/(0.87*100.*393.)=168.56N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=393./60000.=0.007
当ρte<0.01时,取ρte=0.01
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.01*168.56)=0.505
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
ωmax=2.1*0.505*168.6/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01000)=0.130,满足规范要求!
④、下端支座跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=8.35*10^6/(0.87*100.*628.)=152.72N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=628./60000.=0.010
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.01*152.72)=0.473
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
ωmax=2.1*0.473*152.7/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01047)=0.106,满足规范要求!
⑤、右端支座跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=5.76*10^6/(0.87*100.*393.)=168.56N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=393./60000.=0.007
当ρte<0.01时,取ρte=0.01
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.01*168.56)=0.505
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
ωmax=2.1*0.505*168.6/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01000)=0.130,满足规范要求!
⑥、上端支座跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=8.35*10^6/(0.87*100.*628.)=152.72N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=628./60000.=0.010
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.01*152.72)=0.473
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
ωmax=2.1*0.473*152.7/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01047)=0.106,满足规范要求!
---------------------------------------------------
一、基本资料:
1、房间编号:
8;次房间号:
2。
2、边界条件(左端/下端/右端/上端):
固定/固定/固定/固定/
3、荷载:
永久荷载标准值:
g=5.00kN/M2
可变荷载标准值:
q=4.00kN/M2
计算跨度 Lx=6600mm ;计算跨度 Ly=3250mm
板厚 H=120mm;砼强度等级:
C20;钢筋强度等级:
直径大于12选用HRB335
4、计算方法:
弹性算法。
5、泊松比:
μ=1/5.
6、考虑活荷载不利组合。
二、计算结果:
Mx=(0.00373+0.04021/5)*(1.20*5.0+1.40*2.0)*3.2^2=1.09kN·M
考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩:
Mxa=(0.01695+0.09755/5)*(1.4*2.0)*3.2^2=1.08kN·M
Mx=1.09+1.08=2.17kN·M
Asx=283.19mm2,实配φ8@150(As=335.mm2)
ρmin=0.236%,ρ=0.279%
My=(0.04021+0.00373/5)*(1.20*5.0+1.40*2.0)*3.2^2=3.81kN·M
考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
Mya=(0.09755+0.01695/5)*(1.4*2.0)*3.2^2=2.99kN·M
My=3.81+2.99=6.79kN·M
Asy=352.44mm2,实配φ10@200(As=393.mm2)
ρmin=0.236%,ρ=0.327%
Mx'=0.05682*(1.20*5.0+1.40*4.0)*3.2^2=6.96kN·M
Asx'=368.36mm2,实配φ10@200(As=393.mm2,可能与邻跨有关系)
ρmin=0.236%,ρ=0.327%
My'=0.08293*(1.20*5.0+1.40*4.0)*3.2^2=10.16kN·M
Asy'=512.76mm2,实配φ10@125(As=628.mm2,可能与邻跨有关系)
ρmin=0.236%,ρ=0.524%
三、跨中挠度验算:
Mk--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值
Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值
(1)、挠度和裂缝验算参数:
Mk=(0.00373+0.04021/5)*(1.0*5.0+1.0*4.0)*3.2^2=1.12kN·M
Mq=(0.00373+0.04021/5)*(1.0*5.0+0.5*4.0)*3.2^2=0.87kN·M
Es=210000.N/mm2Ec=25413.N/mm2
Ftk=1.54N/mm2Fy=210.N/mm2
(2)、在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度Bs:
①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=1.12/(0.87*91.*335.)=42.17N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=335./60000.=0.00559
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.00559*42.17)=-3.155
当ψ<0.2时,取ψ=0.2
②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE:
αE=Es/Ec=210000.0/25413.0=8.264
③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf':
矩形截面,γf'=0
④、纵向受拉钢筋配筋率ρ=As/b/ho=335./1000/91.=0.00368
⑤、钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式(混凝土规范式8.2.3-1)计算:
Bs=Es*As*ho^2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5γf')]
Bs=210000.*335.*91.^2/[1.15*0.200+0.2+6*8.264*0.00368/(1+3.5*0.00)]=927.44kN·M
(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ:
按混凝土规范第8.2.5条,当ρ'=0时,θ=2.0
(4)、受弯构件的长期刚度B,可按下列公式计算:
B=Mk/[Mq*(θ-1)+Mk]*Bs(混凝土规范式8.2.2)
B=1.12/[0.87*(2-1)+1.12]*927.44=521.683kN·M
(5)、挠度f=κ*Qk*L^4/B
f=0.00254*9.0*3.25^4/521.683=4.881mm
f/L=4.881/3250.=1/666.,满足规范要求!
四、裂缝宽度验算:
①、X方向板带跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=1.12*10^6/(0.87*91.*335.)=42.17N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=335./60000.=0.006
当ρte<0.01时,取ρte=0.01
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.01*42.17)=-1.277
当ψ<0.2时,取ψ=0.2
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
ωmax=2.1*0.200*42.2/210000.*(1.9*20.+0.08*11.43/0.01000)=0.011,满足规范要求!
②、Y方向板带跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3-3)
σsk=3.89*10^6/(0.87*100.*393.)=113.95N/mm
矩形截面,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120.=60000.mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2-4)
ρte=393./60000.=0.007
当ρte<0.01时,取ρte=0.01
ψ=1.1-0.65*1.54/(0.01*113.95)=0.221
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2-1)
ωmax=2.1*0.221*114.0/210000.*(1.9*20.+0.08*14.29/0.01000)=0.038,满足规范要求!
③、左端支座跨中裂缝:
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:
ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土规范式8.1.2-2)
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.
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