建筑结构课程设计(2组).doc

四川外语学院重庆南方翻译学院课程实训报告实训内容 建筑结构课程设计 课程名称 工程结构 题 目 单向板肋梁楼盖设计 院（系） 管理学院 年 级 2010级4班 专 业 工程管理 学 生 邓礼川 学 号 2010060140411 组 号 2 指导教师 邹定祺 2012年 11 月 5日单向板肋梁楼盖设计计算书一、 设计资料某多层建筑结构现浇钢筋混凝土楼盖的建筑轴线和柱网平面如图1所示。楼面可变荷载标准值为5kN/（荷载分项系数1.3）.楼面面层为30厚水磨石，底面用20厚石灰砂浆抹平。采用C25混凝土，钢筋直径d10时用HPB235级钢筋，d12时用HRB335级钢筋。试设计该楼盖结构。二、结构布置选用单向板肋梁楼盖结构，梁、板的布置及构件尺寸（见图1）。图1 肋梁楼盖结构布置图三、板的计算确定板厚h=80。按塑性内力重分布方法计算内力，取1m宽板带为计算单元，结构尺寸和计算简图（见图2）。 图 2 结构尺寸和计算单元1. 荷载 30现制水磨石 0.65 kN/ 80钢筋混凝土板 25kN/m30.08 m =2.00kN/ 20石灰砂浆 17kN/m30.02 m =0.34 kN/ 永久荷载标准值 gk =2.99 kN/ 可变荷载标准值 qk =5.00 kN/ 荷载设计值 1.22.99 kN/+1.36.00 kN/=10.09kN/ 1m板宽荷载设计值 p=10.09kN/m2. 内力 计算跨度板厚 h=80,次梁(CL)截面bh=200450边跨 l01=(2600-100-120+80/2) =2420 ln1=(2600-200/2-120) =2380中间跨 l02=2600-200=2400,ln2=2400跨度差(2420-2400)/2400=0.8310,可按等跨度连续梁查表计算。弯矩设计值计算（见表1）。表1 弯矩设计值计算表截面位置弯矩系数M 弯矩设计值M(=M pl0)(kN)边跨跨内1/111/1110.092.42=5.37B支座-1/11-1/1110.092.42=-5.37中间跨跨内1/161/1610.092.40=3.63中间C支座-1/14 -1/1410.092.40=-4.68-1/ -1/1410.092.40=-4.153.配筋(见表2)b=1000，h=80，as=（15+5）,h0=（80-20）=60，fc=11.9N/,ft=1.27 N/,fy=210 N/。 表2截面位置M/(kNm)as=M/a1fcbh0As(=a1fcbh0/fy)/ 实配钢筋边跨跨内5.370.1250.134455.68/10125,515B支座-5.370.1250. 0.134455.68/10125,515中间跨跨内-，-轴线间3.630.0850.093066/8125,314-轴线间3.60.8 0.0680.071 241.46/8125,314中间C支座-，-轴线间-4.15 0.0970.102 346.88125,402mm-轴线间-4.150.8 0.0770.08 2726/8125,314表2中值均小于0.35，符合塑性内力重分布的条件，同时，b=0.614。As/(bh)=314/(100080)=0.39min=0.45ft/fy=0.451.27/210=0.27,且大于0.2。板的模版图、配筋图（见图3）。图3 板的模版图，配筋图四、次梁的计算bh=200450,按塑性内力重分布方法计算内力。结构尺寸和计算简图（见图4）图 4 次梁(CL)结构尺寸和计算简图1. 荷载 由板传来永久荷载 2.99 kN/2.6m=7.77 kN/m 次梁自重 25 kN/m0.02m（0.45-0.08）m=1.85 kN/m 次梁抹灰 17kN/m0.02m（0.45-0.08）m2=0.25 kN/m 永久荷载标准值 gk =9.87 kN/m可变荷载标准值 qk=6.00 kN/2.6m=15.60 kN/m荷载设计值 p=1.29.87 kN/m+1.313.00 kN/m=28.74 kN/m2. 内力计算跨度：主梁（ZL）截面 bh=300800边跨 净跨度 ln1=（5900-120-150）=5630 计算跨度 l01=（5630+250/2）=5755中间跨 净跨度 ln2=（6000-300）=5700 计算跨度 l02=5700跨度差（5755-5700）/5700=0.9610，可按等跨度连续梁查表计算。弯矩设计值计算（见表3）。 表3 弯矩设计值计算列表截面位置弯矩系数M 弯矩设计值M(=M pl0)(kNm)边跨跨内1/111/1128.745.755=86.53B支座-1/11-1/1128.745.755=-86.53中间跨跨内1/16 1/1628.745.7=58.36中间C支座-1/14 -1/1428.745.7=-66.70表4 剪力设计值计算表截面位置剪力系数v 剪力设计值M(=vpln)/kN 边跨跨内0.450.4528.745.63=72.81B支座0.600.6028.745.63=97.08中间跨跨内0.55 0.5528.745.70=90.10中间C支座0.55 0.5528.745.70=90.103. 配筋（见表5，表6）（1）正截面受弯承载力计算B=200，h=450,a =(25+10) =35,h0=(450-35) =415,hf=80。翼缘计算宽度：边跨 bf=5755/3=1918b+sn =2600中跨 bf=5700/3=1900b+sn =2600fc=11.9N/,ft=1.27 N/,fy=300 N/,则 fcbfhf（h0-hf/2）=678.3 kNm96.71 kNm故次梁跨内截面按第1类T形截面梁计算，支座截面按矩形截面计算。表5 纵向钢筋配筋表截面位置M/(kNm)bf或b/()s=M/1fcbh0As=1fcbh0/fy /()实配钢筋边跨跨内86.5319180.0220.022695222,760B支座-86.532000.2110.24790416,804中跨跨内58.3619000.0150.015469218,509C支座-66.702000.1630.179589316,603表5中值均小于0.35，符合塑性内力重分布的条件，b=0.0.55。As/(bh)=603/（200450）=0.67min=0.2,0.45ft/fymax=0.2。（1）斜截面受剪承载力计算b=200,h0=450, fyv=210N/则，0.25cfcbh0=267.75kNV max =97.08kN截面尺寸满足要求。按最小配筋率计算最小剪力设计值为：V=1.0ftbh0=114.3kN则，箍筋采用双肢6，Asv1=28.3表6 箍筋配筋表截面位置V/kNV/ftbh0 箍筋s=(1.25fyvnAsv1h0)/ 实配钢筋边跨跨内72.810.771.0构造配置6180B支座97.011.031.0计算配置185.696180中间跨跨内90.100.961.0构造配置6180C支座90.100.961.0构造配置6180实配箍筋间距s=180smax=200,则rsv =nAsv1/(bs)=(228.3)/(200180）=0.157rsv,min=0.24ft/fyv=0.145满足构造要求。次梁（CL）详图（见图5）。图5 （CL）详图五、主梁计算bh=300800,按弹性方法计算内力。主梁截面弹性刚度Ec bh/12= Ec（300800）/12=12.810 Ec，线刚度ib =12.810 Ec /7800=1.64110 Ec 。柱截面弹性刚度Ec bh/12= Ec（400400）/12=2.13310 Ec， 线刚度ic =2.13310 Ec /4500=0.47410 Ec 。考虑到现浇楼板增大了主梁截面的刚度，主梁截面计算刚度可取为单独梁界面的2倍。ib/ic=21.641/0.474=6.925,主梁可视为铰支承在柱顶的连续梁。结构尺寸和计算简图（见图6）。图6 主梁结构尺寸和计算简图1.荷载由次梁传来的永久荷载 9.87 kN/m6m=59.22 kN主梁自重 25 kN/m0.3 m(0.80-0.08)m2.6m=14.04 kN主梁抹灰 17kN/m0.02m(0.80-0.08)2.6m2=1.27kN 永久荷载标准值 Gk=74 .5kN可变荷载标准值 Qk=13 kN/m6 m=78 kN永久荷载设计值 G=1.274.5kN=89.4kN可变荷载设计值 Q=1.378kN=101.4KN2. 内力（见表7）计算跨度：边 跨 净跨度 Ln1 = (7800-120-200) =7480 计算跨度Lo1 =(7480+200+370/2) =7865中间跨 净跨度Ln2 = (7800-400) =7400 计算跨度Lo2 =7800Lo1Lo2，可按等跨度连续梁计算，去Lo=7800。查附录E附表E-2，得内力系数k（见表7）。表7 内力计算表项次荷载简图弯矩M/( kNm)剪力V/kN边跨跨内B支座中间跨跨内A支座B支座kkkkkkkkM1M2MBM3M4VAVB左VB右0.2440.155-0.2670.0670.0670.733-1.2671.000170.1108.1-186.246.746.765.5-113.389.40.2890.244-0.133-0.133-0.1330.866-1.1340228.6193.0-105.2-105.2-105.287.8-1440-0.044-0.089-0.1330.2000.200-0.133-0.1331.000-34.8-70.4-105.2158.2158.2-13.5-13.5101.40.2290.125-0.3110.0960.1700.689-1.3111.222181.198.9-246.075.9134.569.9-132.9123.9-0.030-0.059-0.0890.1700.096-0.089-0.0890.778-23.7-46.7-70.4134.575.9-9.0-9.079.9内力组合+398.7301.1-291.4-58.5-58.5153.3-257.389.4+135.337.7-291.4204.9204.952.0-126.8190.8+351.2207.0-432.2122.6181.2135.4-246.2213.3+146.461.4-256.6181.2122.656.5-122.3169.33. 内力包络图（见图7）4. 配筋（见表8）（1） 正截面受弯承载力计算b=300, h=800, as=40, ho=(800-40) =760, kf=80。翼缘跨度bf=7800/3=2600b+sn=6000, fc =11.9 N/,ft=1.27 N/,fy=300 N/,则fcbfhf(ho-hf/2) kNm398.7kNm故主梁跨内截面按第一类T形截面计算，支座截面按矩形截面计算。B支座边缘截面弯矩设计值M=(481.4-0.2238.1) kNm=437.8 kNm图 7 内力包络图表8 纵向钢筋配筋表截面位置M/(kNm)bf或bho/as= M/a1fcbhos=a1fcbho/ fy/( )实配钢筋边跨跨内398.726007600.0220.0221724.395F22，1900B支座-432.23007200.2340.2712321.935F22+2F18，2529中间跨跨内204.926007600.0120.012940.583F20，941-58.53007450.0300.030265.972F18，508表8中值均小于b=0.55s/(bh)=508/(300800)=0.21min=0.2， 0.45ft/fymax=0.2, 0.191max=0.2。（2）斜截面受剪承载力计算（见表9）b=300， h0=720, fyv=210N/，则hw/b40.25fcbho=642.6kN246.2kN截面尺寸满足要求。按箍筋最小配筋率的最小剪力设计值为V=1.0ftbho=192.0kN。则根据经验，箍筋选用双肢8，Asv1=50.3。具体配筋情况见 （见表9）表9 箍筋配筋表截面位置V/kNV/ftbh0箍筋适配箍筋Vu=0.7ftbh0+1.25fyvnAsvh0/s边跨跨内153.30.631.0构造配置8220278.4 kNVB支座左246.20.991.0构造配置8220278.4 kNVB支座右213.30.8681.0构造配置8220278.4 kNV实配箍筋间距S=220Smax=250,则 rsv=nAsv1/(bs)=(250.3)/(300220)=0.152%rsv，min=0.24ft/fyv=0.145%满足构造需求。5. 与次梁相交处附加横向钢筋面积次梁传来的集中力F=1.259.22kN+1.378 kN=172.46 kN。采用双肢8箍筋Asv1=50.3mm。需配置的附加横向钢筋总面积Asv=F/(sina)=172.4610/210=821 mm。箍筋个数m=821/(250.3)=8.1个。应配置9个，次梁两侧各5个。（见图8）。6. 钢筋布置（1） 弯起钢筋的弯起点距该钢筋强度的充分利用点大于h0/2。前一排钢筋弯起点至后一 排钢筋弯终点的距离小于Smax。（2） B支座负弯矩纵向钢筋的截断点位置 V/0.7 ftbh0，钢筋的延伸长度从按正截面受弯承载力计算不需要的截面伸出不应小于h0且不小于20d，同时，从强度充分利用点伸出的长度应不小于1.2（l0+h0）（见表10）（3） 跨内正弯矩纵向钢筋伸入支座的长度las12d（见表10）表10 钢筋锚固与延伸钢筋直径la=afyd/ftmm1.2(la+h0)/mm 外伸长度(不小于)/mmlas(不小于)/mm227281738180028020661165717002501859515781600220（4） 支座A处按构造要求配置的负弯矩纵向钢筋面积应不小于1/4跨内截面纵向钢筋面 积，配置212+118，As=408.5mm1900mm/4=475mm。 主梁（ZL）正截面受弯承载力图及结构详图（见图8）。图 8 ZL详图