混凝土结构设计原理课程设计-().doc

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×高=3300mm×3000mm；纵向跨度=6900mm横向跨度=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。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，l02/l01=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0.65kN/m2100mm钢筋混凝土板0.08×25=2kN/m220mm石灰砂浆0.02×17=0.34kN/m2小计2.99kN/m2板的可变荷载标准值8.0kN/m2永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/m2，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值g=2.99×1.2=3.59kN/m2可变荷载设计值q=8.0×1.3=10.4kN/m2荷载总设计值g＋q=13.99kN/m2近似取为g+q=14.0kN/m21.2计算简图次梁截面为200mm×550mm，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l0=ln＋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αm分别为：边跨中，1/11；离端第二支座,－1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14，故：M1=－MB=（g+q）l20/11=14.0×2.222/11=6.27kN·mMC=－(g＋q)l20/14=‐14.0×2.22/14=－4.84kN·mM2=（g＋q）l20/16=14.0×2.22/16=4.24kN·m这是对端区单向板而言的，对中间区格单向板，其MC=‐4.84×0.8=-3.87kN·mM2=0.8×4.24=3.19kN·m1.4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，α1=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1B2C弯矩设计值（KN.m）6.27-6.274.24-4.840.1220.1220.0820.094=1-0.1310.1310.0860.099轴线①~②，⑤~⑥计算配筋（）535.2535.2351.4404.5实际配筋（）Φ12@190Φ12@190Φ10@190Φ0@190轴线②~⑤计算配筋（）535.2535.20.8×351.4=281.10.8×404.5=323.6实际配筋（）Φ10@140Φ10@140Φ8@140Φ8@140计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原理；As/bh=359/(1000×80)=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。2.1荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载2.592