2022年《钢筋混凝土结构课程设计》.pdf

钢筋混凝土结构课程设计1 基本情况本设计 XXXXXXXXX、进行设计计算。 重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重、外墙为 370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。楼面做法 :20mm厚水泥砂浆面层、钢筋混凝土现浇板、15mm 厚石灰砂浆抹灰。荷载: 永久荷载、包过梁、柱、板及构造层自重、钢筋混凝土容重253kN/m,水泥砂浆容重 203kN/m、石灰砂浆容重173kN/m、分项系数1.2G。可变荷载、楼面均分布荷载为7、53kN/m、分项系数1.3K。材料选用 : 混凝土采用 C30(cf=14、32N/mm、tf=1、432N/mm); 钢筋 主梁、次梁采用 HRB335 级(yf =3002kN/m)钢筋、其它均用HPB300 级(yf =2703kN/m) 钢筋。主梁沿房屋的横向布置、次梁沿纵向布置。主梁的跨度就是5、7m,次梁的跨度就是 4、8m 。梁每跨内布置两根次梁。其间距就是1、9m 。楼盖的布置 如图 1-1。根据构造要求、板厚取19008047.54040lhmmmm次梁截面高度应满足4800480026640018121812llhmm取 h=400mm 、截面宽度取为 b=200mm 。主梁的截面高度应满足57005700380 57015101510llhmm取截面高度 h=500mm 、截面宽度取为 b=250mm 。图 1-1 楼盖布置图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计2 单向板结构设计2、1 板的设计2、1、1 板的计算按塑性分析法计算内力。2、1、2 荷载恒荷载标准值 : 20mm 水泥砂浆面层320.0220/0.4/mkNmkNm80mm 钢筋混凝土板320.0825/2.0/mkNmkNm15mm 厚石灰砂浆抹灰320.01517/0.255/mkNmkNm22.655/kgkN m活荷载标准值27.5/kqkN m横荷载设计值21.22.6553.186/gkNm活荷载设计值21.37.59.75/qkNm合计212.936/gqkNm2、1、3 内力计算次梁的截面 200400mmmm、 板在墙上的支撑长度为 120mm、则板的计算跨度为: 边跨00.20.081.90.121.72222nhllm0.20.121.90.121.74222nalm01.72lm中间跨01.90.21.7lm跨度差0000(1.721.7) /1.71.210说明可按等跨连续板计算内力。 取 1m宽板作为计算单元、计算简图如图2-1 所示。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计图 2-1 计算简图连续板各截面的弯矩计算见表2-1。表 2-1 连续板各截面弯矩计算截面1 边跨跨内B 离端第二支座2 中间跨跨内C 中间支座弯矩计算系数m111111116114计算跨度0l01.72lm01.72lm01.7lm01.7lm20()mMgq l3.48-3.482.342.672、1、4 截面承载力计算01000,80,802060bmm hmm hmm。C30 混凝土、cf=14、32N/mm。HPB300 钢筋、yf =2702kN/m、连续板各截面的配筋计算见表2-2。表 2-2 连续板各截面配筋计算截面位置边区板带 (1-2 、5-6 轴线间 ) 中间区板带 (2-5轴线间 ) 边跨跨内离端第二支座离端第二支跨跨内、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(2kN/m) 3、48 -3 、48 2、34 -2、67 3、48 -3 、48 0、82、34=1、87 0、8(-2 、67)=-2 、14 212.936/gqkNm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计210scMf bh0、067 0、067 0、045 0、052 0、067 0、067 0、036 0、041 112s0、069 0、069 0、046 0、054 0、069 0、069 0、037 0、042 10csyf b hAf219 219 146 172 219 219 118 134 选配钢筋6/8170 6/8170 6190 6160 6/8170 6/8170 6200 6200 实配钢筋面积228 228 149 177 228 228 141 141 支座截面的受压区高度系数均小于 0、35、满足弯矩调幅的要求; minmax(0.2%, 45/)45/45 1.43/ 270100%0.238%tytyffff所以、2,minmin0.238% 1000 80190.4sAbhmm2、1、5 板的裂缝验算裂缝宽度验算属于正常使用极限状态、采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截面弯矩、考虑可变荷载的最不利布置、有2200kgkqkMg lq l式中kg 折算永久荷载标准值、/ 22.6557.5/ 26.405/kkkggqkNmkq 折算可变荷载标准值、/ 27.5/ 23.75/kkqqkNmg五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数、按有关表格查的; q五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数、按有关表格查的。由荷载标准组合产生的跨中与支座弯矩: 2(0.0786.4050.1 3)1.720/2.32/kMkNmkNm2(0.1056.4050.1193)1.720/3.05/BkMkNmkNm22(0.0336.4050.0793) 1.7/1.30/kMkNmkNm2(0.0796.4050.111 3)1.7/2.42/CkMkNmkNm23(0.0466.4050.0853)1.7/1.59/kMkNmkNm受弯构件的受力特征系数1.9cr、光面钢筋的相对粘结特征系数0.7、C30混凝土抗拉强度标准值22.01/tkfNmm ; 保护层厚度 c=15mm20mm,取 c=20mm 、计算精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计过程见表 2-3、裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。表 2-3 板的裂缝宽度验算截面1 B 2 C 3 kM2、32 -3 、05 1、30 -2 、42 1、59 2/sAmm228 228 149 149 149 20/ 0.87(/)sqksMh A Nmm202、9 266、8 170、6 317、5 208、6 /testeAA0、01 0、01 0、01 0、01 0、01 1.10.65/tktesqf0、456 0、610 0、334 0、689 0、474 /eqdd(mm) 11、43 11、43 8、57 8、57 8、57 (1.90.08)eqcrstedlc(mm) 129、44 129、44 106、56 106、56 106、56 max/crcrsqswlE(mm) 0、108 0、191 0、055 0、210 0、095 注:0.01te, 取=0.01te。2、1、6 板的挠度验算截面的短期刚度由下式确定: 2061.150.21 3.5sssEfE A hB式中、34/21010 / 3 107EscEE、矩形截面0f、各截面的短周期刚度如下表所示。截面1 B 2 C 3 2/sAmm219 219 146 146 146 0、456 0、610 0、334 0、689 0、474 0/sAbh0、0037 0、0037 0、0024 0、0024 0、0024 11/10sBN mm1、882 1、567 1、612 1、010 1、305 由上表可见、BB与1B很接近、满足0、51BBB21B, 按混凝土结构设计规范可取整跨刚度1B为计算挠度、这样的简化使挠度计算大为方便。长期刚度按下式确定精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计11102.321.882 108.6410(1)2.725 212.32ksqkMBBN mmMM其中、2210(0.0780.1)(0.078 7.9650.1 3) 1.722.725qkkMgqlkN m11()2.655(0.8 7.5)7.965/22kkqkggqkNm110.8 7.53/22kqkqqkN m第一跨挠度最大、对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载kg满布、可变荷载kq在1、3、5 跨布置、又相应表格查的相应的挠度系数分别就是20.64410与20.97310、于就是挠度 : 24240.644 100.973 10kkg lq lfBB242410100.644102.655 17200.973 107.5 1720=8.45mm8.68.64108.6410200lmm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计2、2 次梁的设计2、2、1 次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。2、2、2 荷载恒荷载设计值由板传来321.93.186/6.05/mkNmkNm次梁自重321.20.2(0.40.08)25/1.92/mmmkNmkNm梁侧抹灰321.20.015(0.40.08)17/20.20/mmmkNmkNm28.17kN/mg活荷载设计值由板传来321.99.75/18.5/qmkNmkNm合计226.67/gqkNm2、2、3 内力计算计算跨度边跨0.254.80.124.5552nlmmmm0.244.5554.67522nalmmm1.0254.6694.675nlmm取0l=4、675 中间跨04.80.254.55nllmmm跨度差0000(4.6754.55)/ 4.552.710、说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图 2-2 所示。226.67/gqkN m精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计图 2-2 计算简图连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2-4、表 2-5。表 2-4 连续次梁弯矩计算截面1 边跨跨中B 离端第二支座2 中间跨跨中C 中间支座弯矩计算系数m111111116114计算跨度0l04.675lm04.675lm04.55lm04.55lm20()mMgq l53.00-53.0034.5139.44表 2-5 连续次梁剪力计算截面A 边支座B(左) 离端第二支座B(右) 离端第二支座C 中间支座剪力计算系数v0、45 0、6 0、55 0、55 净跨度nl0l=4、675 0l=4、675 0l=4、 55 0l=4、 55 2()vnVgq l54、67 74、81 66、74 66、74 2、2、4 正截面承载力计算正截面承载力计算时、支座按矩形截面计算、跨中按T形截面计算、翼缘宽度取11=4800=1600mm33fbl、又20017001900nbsmm、故取1600fbmm一类环境、梁的混凝土保护层厚度要求为25mm 、单排钢筋截面有效高度取0h=365mm 。判别 T 型截面类型 : 1080()1.0 14.3 151780(365)564.0253.0022fcffhf b hhkN mkN m各跨跨中均属于第一类T型截面。次梁的正截面承载力过程见表2-6。表 2-6 次梁正截面受弯承载力计算精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计截面边跨跨中 (1) 离端第二支座(B) 离 端 第 二 跨跨中 (2) 中 间 跨 跨 中(3) 中间支座 (C) 弯矩设计值 (kN m) 53、00 53、00 34、51 -39、 44 210scMf bh0、160 0、160 0、 091 0、104 112s0、175 0、175 0、 096 0、110 选配钢筋10csyf b hAf564、2 1044 334、0 383 实际配筋512 322 312 412 sA=565 sA=1140 sA=339 sA=452 计算结果表明均小于 0、35、符合塑性内力重分布的条件。minmaxA/ ()339/(200400)0.42%(0.2%,45/)45/45 1.43/ 3000.22%stytybhffff、满足最小配筋率的要求。2、2、5 斜截面受剪承载力计算计算内容包括 : 截面尺寸复核、腹筋计算与最小配筋率验算。(1) 验算截面尺寸036580265,/265/ 2001.24wfwhhhmm hb、截面尺寸按下式验算: 0max0.250.25 1.0 14.3250365362.2074.81ccf bhkNVkN截面尺寸满足要求。(2) 计算所需腹筋采用6 双箍、计算支座B左侧截面、72.89BlVkN。由斜截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s: 001.01.0270 100.48 3655725.700.7748100.7 1.43 200 365yvsvcstfA hsmmVf bh调幅后受剪承载力应加强、梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20% 。先调幅整箍筋间距、0.8 5725.74580.56smm、大于箍筋最大间距200mm 、最后取 s=200mm 。(3) 验算最小配箍率弯矩调幅时要求的配箍率下限为30.3/0.3 1.43/ 2701.58 10tyvff、实际配箍率3/ ()100.48 /(200250)2.50 10svsvAbs、满足最小配箍率的要求。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计2、2、6 次梁的裂缝宽度验算次 梁 的 折 算 永 久 荷 载6.80814.23 / 410.37/kgkNm; 折 算 可 变 荷 载314.2310.67/4kqkNm。变形钢筋的相对粘度特征系数1.0、混凝土的保护层厚度c=25mm 。荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数1.9cr、裂缝宽度的计算过程见表2-7 、各截面的裂缝宽度均满足要求。表 2-7 次梁的裂缝宽度验算截面1 B 2 C 3 kM41、00 -51 、55 24、54 -41 、48 28、 65 2/sAmm565 565 339 402 339 20/ 0.87(/)sqksMh A Nmm245、32 308、45 227、96 324、94 266、14 /testeAA0、0141 0、0141 0、0100 0、0101 0、0100 1.10.65/tktesqf0、722 0、799 0、629 0、702 0、609 /eqdd(mm) 12 12 12 12 12 (1.90.08)eqcrstedlc(mm) 115、59 115、59 143、5 142、54 143、5 max/crcrsqswlE(mm) 0、208 0、264 0、195 0、276 0、221 由荷载标准组合产生的跨中与支座弯矩: 2(0.07810.370.1 10.67)4.675/41.00/kMkNmkNm2(0.10510.370.11910.67)4.675/51.55/BkMkNmkNm22(0.03310.370.079 10.67)4.550/24.54/kMkNmkNm2(0.07910.370.111 10.67)4.550/41.48/CkMkNmkNm23(0.04610.370.085 10.67)4.550/28.65/kMkNmkNm2、2、7 次梁的挠度验算按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度: 25221320-32.0 10565 3651.145 10 N66 7.14 8.3 101.150.21.15 0.772+0.2+13.51 3.5 1.675sssEfE A hBN mmmm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计其中、30/565/ (200365)8.3 10sAbh; 54/2.0 102.8 107.14EscEE; 0()(1600 200) 801.647200 365fffbb hbh。长期刚度 : 1313241.001.145 109.26710(1)35.12(21)41.00ksqkMBBN mmMM其中、21(0.078 9.6540.1 8.538) 4.67535.12qMkN m11()6.8080.8 14.239.654/44kkqkggqkN m330.8 14.238.538/44kqkqqkNm挠度系数与板相同、挠度: 24240.644 100.973 10kkg lq lfBB242412120.644 106.80846750.973 1014.234675=9.737mm23.3759.267 109.26710200lmm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计2、3 主梁的设计2、3、1 主梁计算主梁按弹性理论设计。2、3、2荷载为简化计算、将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。荷载设计值 : 由次梁传来 8 、174、8=39、22kN主梁自重 1 、20、25(0 、65-0 、08)1、9172=8、13kN梁侧抹灰 1 、20、015(0 、65-0 、08)1、9172=0、67kNG=48 、02kN活荷载设计值: 由次梁传来Q=18 、54、8=88、8kNG+Q=136 、82kN2、3、3计算简图主梁端部支承在砖墙上、支承长度为370mm;中间支承在柱上、钢筋混凝土柱截面为350mm350mm; 墙、柱为主梁的铰支座、主梁连续梁计算。图 2-3 计算数计算跨度 : 边跨0.355.70.125.4052nlm00.351.0251.0255.4055.71522nbllm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计00.370.355.4055.7652222nabllm取最小值05.715lm中间跨 :5.70.355.35nlm05.350.355.7nllbm跨度差 (5 、715-5 、7)/5 、7=0、26% 30.24/0.24 1.43/ 2701.27 10tyvff、满足要求。2、3、7主梁裂缝宽度验算受弯构件的受力特征系数1.9cr、变形钢筋的相对粘结特征系数1.0、C30 混凝土抗拉强度标准值22.01/tkfNmm; 保护层厚度c=25mm 。主梁各截面的裂缝宽度验算过程见表 2-10 、各截面的裂缝宽度均满足要求。表中 B支座边缘弯矩标准值: ,max0/ 2182.4108.320.35 / 2204.01BkBkkMMV bkN m表 2-10 主梁各截面的裂缝宽度验算过程截面1 B 2 kM178、6 -204 、01 93、12 -36 、 46 2/sAmm628 20/ 0.87(/)sqksMh A Nmm247、6 282、9 244、35 143、5 /testeAA0、0301 0、 0301 0、0151 0、0100 1.10.65/tktesqf0、9247 0、947 0、7459 0、1895 /eqdd(mm) 20 20 20 20 (1.90.08)eqcrtedlc(mm) 100、8 100、8 153、46 207、5 max/crcrsqswlE(mm) 0、219 0、256 0、180 0、054 2、3、8主梁的挠度验算按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度: 25221302.0 101884 4405.09 10667.14 0.01731.15 0.9247+0.2+1.150.213.5 0.955613.5sssEfE A hBN mm其中、0/1884 / (250440)0.0173sAbh; 54/2.0 102.8 107.14EscEE; 0()(1220 300) 800.9556175 440fffbb hbh。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计1313178.65.09 102.8 10(1)146.04(21)178.6ksqkMBBN mmMM其中、155.80.8112.8146.04kMkN m挠度系数与板相同、挠度: 24240.644 100.973 10kkg lq lfBB23323313131.883 1040.02 1057152.716 1068.31 105715=17.3mm28.582.8 102.8 10200lmm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 钢筋混凝土结构课程设计精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 18 页 - - - - - - - - - -