鋼筋混凝土結構課程設計--模塑廠房單向板設計

1、<p>　　《鋼筋混凝土結構課程設計》</p><p>　　題 目：模塑廠房單向板設計</p><p>　　學習中心： </p><p>　　專 業(yè)： 土木工程 </p><p>　　年 級： </p><p&g

2、t;　　學 號： </p><p>　　學 生： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　1．1設計資料</b></p><p>　?。?）樓面均布活荷載標準值：qk=10kN/

3、m2。</p><p>　?。?）樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（=20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（=17kN/m3）。</p><p>　?。?）材料：混凝土強度等級采用C30，主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其余均采用HPB235。</p><p>　　1.2樓蓋梁格布置及截面尺寸確定

4、</p><p>　　確定主梁的跨度為6.9m，次梁的跨度為6.6m，主梁每跨內布置兩根次梁，板的跨度為2.3m。樓蓋結構的平面布置圖如圖1-33所示。</p><p>　　按高跨比條件要求板的厚度，對工業(yè)建筑的樓板，要求，所以板厚取。</p><p>　　次梁截面高度應滿足，取，截面寬，取。</p><p>　　主梁截面高度應滿足,取，截面

5、寬度取為，柱的截面尺寸b×h=400×400 mm2。</p><p><b>　　樓蓋結構平面布置</b></p><p>　　2 單向板結構設計</p><p><b>　　2.1 板的設計</b></p><p>　　板的設計——按考慮塑性內力重分布設計</p&g

6、t;<p><b>　?。?）、荷載計算</b></p><p><b>　　恒荷載標準值</b></p><p>　　小計 </p><p>　　活荷載標準值： </p><p>　　因為是工業(yè)建筑樓蓋且樓

7、面活荷載標準值大于，所以活荷載分項系數(shù)取， </p><p><b>　?。?）、計算簡圖</b></p><p>　　取1m板寬作為計算單元，板的實際結構如圖所示，由圖可知：次梁截面為b=，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度為a=，則按塑性內力重分布設計，板的計算跨度為：</p><p><b>　　板的計算簡圖所示。</b><

8、;/p><p><b>　　板的實際結構 </b></p><p><b>　　板的計算簡圖</b></p><p><b>　?。?） 彎矩設計值</b></p><p>　　因邊跨與中跨的計算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算</p><p>　　由

9、表可查得板的彎矩系數(shù)αM,，板的彎矩設計值計算過程見表</p><p>　　板的彎矩設計值的計算</p><p>　?。?） 配筋計算——正截面受彎承載力計算</p><p>　　對軸線②~⑤間的板帶，考慮起拱作用，其跨內2截面和支座C截面的彎矩設計值可折減20%，為了方便，近似對鋼筋面積折減20%。板配筋計算過程見表</p><p><

10、;b>　　板的配筋計算</b></p><p>　　2.2 次梁的設計</p><p>　　次梁設計——按考慮塑性內力重分布設計</p><p><b>　　（1）荷載設計值：</b></p><p><b>　　恒荷載設計值 </b></p><p>　

11、　小計 </p><p><b>　　（2）、計算簡圖</b></p><p>　　由次梁實際結構圖可知，次梁在墻上的支承長度為a=240mm，主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計算跨度按以下二項的較小值確定：</p><p><b>　　計算簡圖如圖所示。<

12、/b></p><p><b>　　次梁的實際結構</b></p><p><b>　　次梁的計算簡圖</b></p><p>　　（3） 彎矩設計值和剪力設計值的計算</p><p>　　因邊跨和中間跨的計算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。 由表可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。次梁的彎

13、矩設計值和剪力設計值見表</p><p>　　次梁的彎矩設計值的計算</p><p>　　次梁的剪力設計值的計算</p><p><b>　?。?）配筋計算 </b></p><p>　　①正截面抗彎承載力計算</p><p>　　次梁跨中正彎矩按T形截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面二項的較小

14、值：</p><p>　　判別跨中截面屬于哪一類T形截面 </p><p>　　支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程列于表。</p><p>　　次梁正截面受彎承載力計算</p><p>　?、谛苯孛媸芗舫休d力計算(包括復核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算)。</p>

15、<p><b>　　復核截面尺寸：</b></p><p>　　所以B和C支座均需要按計算配置箍筋，A支座均只需要按構造配置箍筋</p><p><b>　　計算所需箍筋</b></p><p>　　調幅后受剪承載力應加強，梁局部范圍將計算的箍筋面積增加20%，現(xiàn)調整箍筋間距，S=0.8281=224.8mm，為

16、滿足最小配筋率的要求，最后箍筋間距S=100mm。</p><p><b>　　配箍筋率驗算：</b></p><p>　　彎矩調幅時要求配筋率下限為 。 實際配箍率</p><p>　　因各個支座處的剪力相差不大，為方便施工，沿梁長不變，取雙肢6@100。</p>&

17、lt;p>　　次梁配筋圖如所示，其中次梁縱筋錨固長度確定：</p><p>　　伸入墻支座時，梁頂面縱筋的錨固長度按下式確定：</p><p><b>　　取650mm.</b></p><p>　　伸入墻支座時，梁底面縱筋的錨固長度按確定：l=12d=1220=240mm</p><p>　　梁底面縱筋伸入中間支

18、座的長度應滿足l>12d=1222=264mm，取300mm.</p><p>　　縱筋的截斷點距支座的距離:。</p><p>　　2.3 主梁的設計</p><p>　　主梁設計——主梁內力按彈性理論設計：</p><p>　?。?）荷載設計值。（為簡化計算，將主梁的自重等效為集中荷載）</p><p>&

19、lt;b>　?。?）計算簡圖</b></p><p><b>　　計算簡圖如圖所示。</b></p><p><b>　　主梁的實際結構</b></p><p><b>　　主梁的計算簡圖</b></p><p>　?。?）、內力設計值計算及包絡圖繪制<

20、/p><p>　　因跨度相差不超過10%，可按等跨連續(xù)梁計算。</p><p><b>　　矩值計算：</b></p><p>　　，式中k1和k2由附表1查得</p><p>　　主梁的彎矩設計值計算（）</p><p>　　*注：此處的彎矩可通過取脫離體，由力的平衡條件確定。根據(jù)支座彎矩，按下面簡

21、圖確定</p><p>　　主梁取脫離體時彎矩圖</p><p><b>　　②、剪力設計值：</b></p><p>　　不同截面的剪力值經過計算如表所示。</p><p>　　表 主梁的剪力計算（kN）</p><p>　?、蹚澗亍⒓袅Πj圖繪制</p><p>　

22、　荷載組合①+②時，出現(xiàn)第一跨跨內最大彎矩和第二跨跨內最小彎矩，此時，，以這兩個支座的彎矩值的連線為基線，疊加邊跨載集中荷載作用下的簡支梁彎矩圖：</p><p>　　第一個集中荷載下的彎矩值為，</p><p>　　第二集中荷載作用下彎矩值為。</p><p>　　中間跨跨中彎矩最小時，兩個支座彎矩值均為－342.4KN·m，以此支座彎矩連線疊加集中荷載

23、。則集中荷載處的彎矩值為。</p><p>　　荷載組合①+④時支座最大負彎矩，其它兩個支座的彎矩為，在這三個支座彎矩間連線，以此連線為基線，于第一跨、第二跨分別疊加集中荷在G+Q時的簡支梁彎矩圖：</p><p>　　則集中荷載處的彎矩值依次為461kN·m，265.5kN·m，167.3KN·m，268.7KN·m。同理，當最大時，集中荷載下的彎

24、矩倒位排列。</p><p>　　荷載組合①+③時，出現(xiàn)邊跨跨內彎矩最小與中間跨跨中彎矩最大。此時，，第一跨在集中荷載G作用下的彎矩值分別為85.4KN·m，</p><p>　　-28.7kN·m,第二跨在集中荷載Ｇ＋Ｑ作用下的彎矩值為</p><p>　?、?5情況的彎矩按此方法計算。</p><p>　　所計算的跨內

25、最大彎矩與表中有少量的差異，是因為計算跨度并非嚴格等跨所致。主梁的彎矩包絡圖見下圖。</p><p>　　荷載組合①+②時，，至第二跨荷載處剪力降為234.1-283.6=－49.5kN；至第二集中荷載處剪力降為 ―49.5―283.6=－333.1kN，荷載組合①+④時，最大，其，則第一跨中集中荷載處剪力順次為（從左到右）199.2KN,－84.4KN,其余剪力值可按此計算。主梁的剪力包絡圖。</p>

26、;<p>　?。?）配筋計算承載力計算</p><p>　　縱向鋼筋HRB400,其中。</p><p>　?、僬孛媸軓澇休d力計算及縱筋的計算</p><p>　　跨中正彎矩按Ｔ形截面計算，因</p><p>　　翼緣計算寬度按，中較小值確定，取。Ｂ支座處的彎矩設計值：</p><p><b>

27、;　　。</b></p><p>　　判別跨中截面屬于哪一類T形截面 </p><p>　　正截面受彎承載力的計算過程如下</p><p>　　主梁正截面受彎承載力及配筋計算</p><p>　?、诠拷钣嬎恪苯孛媸芗舫休d力計算 </p><p><

28、b>　　驗算截面尺寸：</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　驗算是否需要計算配置箍筋。</p><p>　　故需進行配置箍筋計算。</p><p>　　計算所需腹筋；采用8@100 雙肢箍。</p><p>　　=327.3kN>(V

29、A=234. 1kN和VBr=327.4 kN)</p><p>　　< VBl=368 kN</p><p>　　因此應在B支座截面左邊應按計算配置彎起鋼筋，主梁剪力圖呈矩形，在B截面左邊的2.3m范圍內需布置3排彎起鋼筋才能覆蓋此最大剪力區(qū)段，現(xiàn)先后彎起第一跨跨中的</p><p>　　2Ф25和支座處的一根1Ф25鴨筋），`</p><

30、;p>　　As=490.9 mm2,彎起角取</p><p>　　③次梁兩側附加橫向鋼筋計算。</p><p>　　m=(950-2500)/100+1=8,次梁兩側各布置4排，另加吊筋Ф18，</p><p>　　（5）主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）、縱筋的彎起和截斷</p><p>　?、?按比列繪出主梁的彎矩包絡圖</p&

31、gt;<p>　?、诎赐瑯颖攘欣L出主梁的抗彎承載力圖（材料圖），并滿足以下構造要求：</p><p>　　彎起鋼筋之間的間距不超過箍筋的最大容許間距Smax；鋼筋的彎起點距充分利用點的距離應大于等于h0/2，如2、3和5號鋼筋。</p><p>　　按第四章所述的方法繪材料圖，并用每根鋼筋的正截面抗彎承載力直線與彎矩包絡圖的交點，確定鋼筋的理論截斷點（即按正截面抗彎承載力計算

32、不需要該鋼筋的截面）。</p><p>　　當時，且其實際截斷點到理論截斷點的距離不應小于等于h0或20d，鋼筋的實際截斷點到充分利用點的距離應大于等于。</p><p>　　若按以上方法確定的實際截斷點仍位于負彎矩的受拉區(qū)，其實際截斷點到理論截斷點的距離不應小于等于1.3h0或20d。鋼筋的實際截斷點到充分利用點的距離應大于等于。</p><p>　　如5號鋼筋的

33、截斷計算：</p><p>　　因為剪力 ，且鋼筋截斷后仍處于負彎矩區(qū)，所以鋼筋的截斷點距充分利用點的距離應大于等于，即： </p><p>　　且距不需要點的距離應大于等于1.3h0或20d，即：</p><p>　　通過畫圖可知 從（）中減去鋼筋充分利用點與理論截斷點（不需要點）的距離后的長度為1840mm>(754mm和500mm)，現(xiàn)在取距離柱邊

34、1960mm處截斷5號鋼筋。</p><p>　　其它鋼筋的截斷如圖所示。 </p><p>　　主梁縱筋的伸入墻中的錨固長度的確定：</p><p>　　梁頂面縱筋的錨固長度：</p><p><b>　　取880mm.</b></p><p>　　梁底面縱筋的錨固長度：12d=122

35、5=300mm，取300mm </p><p>　?、蹤z查正截面抗彎承載力圖是否包住彎矩包絡圖和是否滿足構造要求。</p><p>　　3.1 板的配筋圖</p><p><b>　　板配筋圖 </b></p><p>　　3.2 次梁的配筋圖</p><p><b>　　次梁的配