混凝土结构设计原理课程设计.docx
- 文档编号:8589582
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:156.22KB
混凝土结构设计原理课程设计.docx
《混凝土结构设计原理课程设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《混凝土结构设计原理课程设计.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
混凝土结构设计原理课程设计
混凝土结构设计原理课程设计
一、设计任务
某二层建筑物,为现浇混凝土内框架结构(中间为框架承重,四周为墙体承重),建
筑平面图如下图。
试对楼盖、楼梯和雨蓬进行设计。
二、设计资料
1、建设地点:
烟台市区
2、楼面做法:
水磨石地面、钢筋混凝土现浇板,20mm石灰砂浆抹底。
3、层高:
4.5m;门:
宽X高=3300mmx3000mm;纵向跨度L1=6900mr横向跨度L2=7200mm楼梯位置见图,楼梯尺寸自定。
4、墙体为370mm砖砌体。
5、建筑用途为仪器仓库;楼面活荷载为8.0/6.0/5.0(kN/m2)。
6、材料:
混凝土强度等级为C30,梁受力钢筋采用HRB400级钢筋,梁箍筋、板中钢筋采用HRB235级钢筋。
三、楼盖的结构平面布置
主梁沿纵向布置,次梁沿横向布置。
主梁的跨度为7.2m,次梁的跨度为6.9m,主梁
每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.4m,1。
2/|01=6.9/2.4=2.875<3但是大于2,故可按单向板设计。
按跨高比条件,要求板厚h>2400/40=60mm,对工业建筑的楼盖板,要求h>80mm,
取h=80mm。
次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6900/18~6900/12=385~575mm。
考虑到楼面活载比较大,因此截面高度取为h=550mm,截面宽度取为b=200mm。
主梁的截面高度应满足h=l0/15~l0/10=7200/15~7200/10=500~720mm,取h=650mm。
截面宽度取为b=300mm。
四、计算书的计算过程
1.板的设计
如附图1轴线①〜②、⑤〜⑥的板属于端区格单元板;轴线②〜⑤的板属于中间区格单元板。
1.1荷载
板的永久荷载标准值:
水磨石面层
100mm钢筋混凝土板
20mm石灰砂浆
小计
板的可变荷载标准值
22
荷载总设计值g+q=13.99kN/m近似取为g+q=14.0kN/m
1.2计算简图
次梁截面为200mmx550mm,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取板在墙上的支
承长度为120mm。
按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨|0=|n+h/2=2400-100-120+80/2=2220mm<1.025ln=2255mm取l0=2220mm
中间跨l0=ln=2400-200=2200mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算,取五跨。
取1m宽板带作为计算单元,从
左到右节点编号依次为A,B,C.C,B,A。
单元中点处的编号1,2,3,2,1。
计算简图如附图2“图1板的计算简图”。
1.3弯矩设计值
由表11-1可查得,板的弯矩系数am分别为:
边跨中,1/11;离端第二支座,一1/11;中
跨中,1/16;中间支座,1/14,故:
22
M1=-Mb=(g+q)1冷/1仁14.0x2.222/11=6.27kN•m
22
Mc=—(g+q)l0/14=-14.0x2.2/14=—4.84kN•m
、22
M2=(g+q)l0/16=14.0x2.2/16=4.24kN•m
这是对端区单向板而言的,对中间区格单向板,其MC=-4.84x0.8=-3.87kN•m
M2=0.8x4.24=3.19kN•m
1.4正截面受弯承载力计算
环境类别为一级,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm取20mm。
板厚80mm,h0=80-20=60mm;板宽b=1000mm。
C30混凝土,a1=1.0,fc=14.3N/mm2;HPB235钢筋,fy=210N/mm2。
则板的配筋计算的过程如下表。
板的配筋计算
截面
1
B
2
C
弯矩设计值(KN.m)
6.27
-6.27
4.24
-4.84
2
^=M/(码fcbh。
)
0.122
0.122
0.082
0.094
名=1-J1-2亚
0.131
0.131
0.086
0.099
轴线①~②,
⑤〜⑥
计算配筋(mm2)
As=Qh0O(fc/fy
535.2
535.2
351.4
404.5
实际配筋
(mm2)
①12@190
As=595.0
①12@190
As=595.0
①10@190
As=413.0
①0@190
As=413.0
轴线②~®
计算配筋
(mm2)
As=他htAfc/
f535.2
535.2
0.8x
351.4=281.1
0.8x
404.5=323.6
实际配筋
①10@140
①10@140
①8@140
①8@140
(mm2)
As=561.0
As=561.0
As=359.0
As=359.0
计算结果表明,支座截面的E均小于0.35,符合塑性内力重分布的原理;As/bh=359/(1000
X80)=0.45此值大于0.45ft./fy=0.31%,同时大于0.2%,满足要求。
2•次梁设计
2.1荷载设计值
永久荷载设计值
板传来永久荷载
次梁自重
次梁粉刷
按考虑塑性内力重分布设计。
根据实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。
2.592.4=7.18KN/m
0.2X(0.5-0.08)X25X1.2=2.52KN/m
0.02X(0.5-0.08)X2X17X1.2=0.34KN/m
小计g=10.04KN/m
可变荷载设计值
q=6.0X1.3X.4=18.72KN/m
何载总设计值
g+q=28.76KN/m
2.2计算简图
次梁在转墙上的支承长度为
240mm。
主梁截面为300mrX650mm。
计算跨度:
边跨
I。
=lna/2=6900-120-300/2+240/2=6750mm<1.025In=1.025X5600=6765,取
l0=6750mm
中间跨l0=ln=6900-300=6600
因跨度相差小于10%,可按等跨度连续梁计算。
次梁的计算简图如附图2“图2次梁
的计算简图”。
3.3内力计算
由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。
弯矩设计值
M^-M^(gq)l:
/11=28.766.752/1^119.13KN.m
M2=(gq)l;/16=28.766.62/16=78.30KN.m
Me=(gq)l:
/14=-28.766.62/14=-89.48KN.m
剪力设计值
Va=o.45(gq)lni=0.4528.766.63=85.81KN
VBl=0.60(gq)lni=0.6028.766.63=114.41KN
VBr二Vc=0.55(gq)ln2=0.5528.766.6=104.40KN
3.4承载力计算
1)正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时,各支座计算按矩形截面,跨内按T形截面计算,翼缘宽度
取bf=1/3=7200/3=2400mm;又bf=by=2002200=2400mm,故取
bf=2400mm。
截面纵向钢筋均布置一排。
环境类别一级,C30混凝土,梁的最小保护层厚度c=25mm。
纵向钢筋
h。
=500-35=465mm。
C30混凝土,:
、=1.0,:
c=1,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;纵向钢筋采用
22
HRB400钢,fy=360N/mm,箍筋采用HPB235钢,fyv=210N/mm。
正截面承载力
计算过程如表。
经判别跨内截面均属于第一类T形截面。
截面
1
B
2
C
弯矩设计值(KN.m)
119.13
-119.13
78.30
-89.48
119.13S06
119.13D06
78.30疋106
89.48O06
或
□s=M/(Wfcbfhb
1X14.3X2400X465:
=0.017
-1"4.3X200X4402
=0.215
14.3汉2400汽4652
=0.011
14.3汉200汉4652
=0.145
g=1_J1-2%
0.017
0..245<0.35
0.011
0.157<0.35
代=叱h°fc/fy或
人=虬h0«1fc/fy
731.4
856.4
501.6
580.0
选配钢筋(mm2)
2空18+1空18(弯)
人=763
3甲16+1空18(弯)
As=857.5
2空14+1空16
(弯)
人=509
2空16+1空16(弯)
As=603
计算结果表明,支座界面的;均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;
人/(匕小=509/(200><500)=0.51%,此值大于0.45ft/fy=0.45>1.43/360=0.18%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。
2)斜截面受剪承载力
斜截面受剪承载力计算包括:
截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。
验算截面尺寸:
I
hv-hf=440-80=360mm,因hw/b=360/200=1.8<4,,截面尺寸按下式验算:
0.25■-cfcbh^0.25114.32004640=314.60103N>Vmax=114.41KN截面尺寸满足要求。
计算所需腹筋:
采用$6双肢箍筋,计算支座B左侧截面。
由Vcs=0.7ftbh°+(1.25fyvAsvh°)/S得
S=(1.25fyvAsvh0)/(Vbi—0.7ftbh0)=(1.25X210X56.6>440)/
(114.41>10-0.7X1.43>00X440)=248.36mm
调幅后受剪承载力应加强,箍筋面积增加或者箍筋间距减小,取s=200mm。
代入
Vcs>0,纵筋可不用弯起
Psv,min=0.24主=0.24X1.43/210=0.163%
fyv
Psv=56.6/(200X160)=0.177%>0.163%满足要求。
4.主梁设计
主梁按弹性方法设计。
4.1荷载计算值
为化简计算,将主梁自重等效为集中荷载。
次梁传来的永久荷载10.04X6.9=69.28KN
主梁自重(含粉刷)
(0.65-0.08».3X2.4>25X1.2+0.02X(0.65-0.08)XX2.4X7X1.2=13.43KN
永久荷载设计值
G=69.28+13.43=82.71KN,取G=83KN
可变荷载设计值
Q=5.0X1.3X2.4>6.9=107.6KN取Q=108KN
4.2计算简图
主梁按连续梁计算,端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在400mnX400mm的混凝土柱上。
其计算跨度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 混凝土结构 设计 原理 课程设计