学位论文-—混凝土课程设计计算书.doc

混凝土结构课程设计计算书一、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=3300mm3000mm；楼梯位置见图，楼梯尺寸自定。（4）墙体为370mm砖砌体，柱截面尺寸为400mm400mm。（5）雨棚悬挑长度为1200mm。（6）建筑用途：电子车间；活荷载：6.0/5.0/4.0（）；=6600mm，=5700mm；（7）荷载效应组合仅考虑由可变荷载控制的基本组合，即恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.3（因露面活荷载标准值大于4）。（8）材料选用：混凝土采用C35；钢筋，板受力钢筋采用HPB300级，梁纵筋采用HRB500级。二、楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为5.7m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为1.9m，/=6.6/1.9=3.473，因此按单向板设计。根据构造要求板厚取 h=80=1900/40=47.5mm次梁截面高度应满足 =/18/12=6600/186600/12=367550mm取=450mm，截面宽度取为b=200mm。主梁的截面高度应满足 =/14/8=5700/145700/8=407713mm取=550mm，截面宽度取为b=250mm。板的结构布置图如下三、板的设计1、荷载 板的恒荷载标准值 水磨石面层 0.65kN/ 70mm钢筋混凝土板 0.0825=2.0kN/ 20mm石灰砂浆 小计 2.99kN/ 板的活荷载标准值 6kN/ 恒荷载设计值 g=2.991.2=3.59kN/ 可变荷载设计值 q=61.3=7.8kN/ 荷载总设计值 g+q=11.39kN/2、计算简图 次梁截面为200mm450mm，板在墙上的支承长度为120mm。按塑形内力重分布设计，板的计算跨度：边跨取 =1720mm 中间跨 =1900200=1700mm，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图所示。 板的构造图 g+q=11.39kN/mABCCBA( 1 )( 2 )( 3 )( 2 )( 1 )1720 1700170017001720 板的计算简图3、 内力计算取单位板宽计算，各截面的弯矩计算见下表 截面位置 1 边跨跨中 B 离端第二支座 2 中间跨跨中 C 中间支座弯矩系数 1/11 -1/11 1/16 -1/14计算跨度（m） 1.72 1.72 1.7 1.7 （kNm）=3.06= -3.06=2.06= -2.35 板的弯矩设计值的计算对于中间区格单向板，其和应乘以0.8，分别为kNm；kNm4、 正截面受弯承载力计算环境类别一级，C35混凝土c=15mm,h=80mm,=80-20=60mm,板宽b=1000mm,=1.0，=16.7N/，=1.57N/；HPB300钢筋，=270N/。计算过程如下表 板的配筋计算截面1B2C弯矩设计值（kNm）3.06 -3.06 2.06(1.648) -2.35（-1.88）=M/（） 0.51 0.51 0.034(0.027)0.039(0.031)0.0520.052 0.035(0.027)0.040(0.031) 0.974 0.974 0.98(0.99)0.98(0.98)轴线 、计算配筋（） 193.9 193.9 129.8 148.0实际配筋（）6130613061306130轴线计算配筋（） 193.9 193.9 (102.8) (118.4)实际配筋（）613061306130613 括号内的数值为轴线内板的计算过程，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则。 符合最小配筋率。四、 次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。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 小计 可变荷载设计值 荷载总设计值 2、 计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为250mm550mm。次梁的计算跨度为：边跨，取中间跨 跨度差 （6475-6350）/6350=1.9%10%，可按等跨连续板计算，计算简图如图所示。 次梁的构造图 g+q=21.69kN/mABCCBA( 1 )( 2 )( 3 )( 2 )( 1 )64756350635063506475 次梁计算简图3、 内力计算 连续次梁各截面的弯矩及剪力分别如下表次梁的弯矩设计值的计算 截面位置 1 边跨跨中 B 离端第二支座 2 中间跨跨中 C 中间支座弯矩系数 1/11 -1/11 1/16 -1/14计算跨度（m） 6.475 6.475 6.35 6.35 （kNm）=82.67= -82.67=54.66= -62.47次梁的剪力设计值的计算 截面位置 A 边支座 B（左） 离端第二支座B（右） 离端第二支座 C 中间支座剪力系数 0.45 0.60 0.55 0.55净跨度（m） 6.475 6.475 6.350 6.350 （kN）0.4521.696.355=62.030.621.696.35=82.700.5521.696.3575.750.5521.696.35=75.754、 承载力计算（1） 正截面受弯承载力计算 正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘计算宽度为： ，取。环境类别一级，C35混凝土，c=20mm，h=450mm，=450-40=410mm,，；纵向钢筋采用HRB500级，箍筋采用HPB300级，。判别T形截面的类型所以各跨中截面均属于第一类T形截面；支座截面按矩形截面计算b=200，=450-40=410，次梁的正截面承载力计算如下表所示 次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（kNm）82.6782.6754.6662.47或=0.015=0.147=0.010=0.1110.0150.1600.0100.1180.9930.9200.9950.941 466.8503.8308372.2选配钢筋（） 216+110 216+112312 214+110 计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；2、 斜截面受剪承载力 验算截面尺寸：。 ，符合要求。验算是否按构造配筋：，按构造配筋。选配双肢6200箍筋。验算最小配筋率： 满足要求。五、主梁设计主梁按弹性方法设计。 1、荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载 9.346.6=61.64kN主梁自重 1.20.25（0.55-0.08）1.925=6.70kN 梁侧抹灰 1.20.02（0.55-0.08）1.9172=0.73kN 小计 G=60.97kN活荷载设计值 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400mm400mm的混凝土柱上。其计算跨度边跨 取中跨 ，可按等跨连续板计算，计算简图如图所示 主梁的构造图GGGGGGABCD( 1 )( 2 )( 3 )571557005715 主梁计算简图 3、内力计算 内里计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行计算，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算： 式中系数查表查得，不同荷载组合下各截面的弯矩及剪力计算如下表所示 主梁弯矩计算项次 计算简图 +204.02-154.96-23.19-154.96+79.55-154.96100.72-154.96+181.66-221.2989.57-138.56 将以上最不利内力组合下的弯矩图分别叠画在同一坐标图上，画其外包线可得到主梁的弯矩包络图如下所示弯矩包络图主梁剪力计算项次 计算简图 +107.1-161.4669.07+95.56-173148.76 将以上最不利内力组合下的剪力图分别叠画在同一坐标图上，画其外包线可得到主梁的剪力包络图如下所示剪力包络图 4、 承载力计算（1） 正截面受弯承载力计算进行正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘计算宽度为,取,。判断T形截面类型故属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，考虑到支座弯矩较大纵筋布置两排，因此B支座边弯矩设计值主梁正截面承载力计算截面边跨跨中1 中间支座 B中间跨中2弯矩设计值（kNm）204.02194.43100.7223.19或=0.025=0.198=0.012=0.0210.0250.2230.0120.0210.9880.8890.9940.989930.81036.6456.7105.7选配钢筋（）3 20518218218(2)斜截面受剪承载力计算端支座，B支座负筋双排，b=250mm，主梁斜截面受剪计算过程见下表主梁斜截面承载力计算截面位置 端支座（A） 离端支座（B） 左侧 右侧 107.1173148.76 510485485 510/250=2.044485/250=1.944485/250=1.94V0.251.016.7250485=506.22kNV0.251.016.7250485=506.22kNV剪跨比=1900/510=3.723取=3=1900/485=3.913取=3=1900/485=3.913取=31.751.57250510/4=87.58V1.751.57250485/4=83.28V1.751.57250485/4=83.28，满足要求。 受弯纵向钢筋计算： 腹板受扭纵筋计算梁底所需弯曲和受扭纵筋截面面积选用314mm，。梁每侧边所需受扭纵筋截面面积选用112mm,。梁顶面所需受扭纵筋截面面积选用28mm，。3、雨篷抗倾覆验算（1）倾覆力矩由图可知，雨篷总长度为3800mm。荷载设计值对计算倾覆点O产生的倾覆力矩按式计算，其中取：。 （2）抗倾覆力矩: 雨篷梁（包括粉刷）自重标准值： 雨蓬梁上砌体自重标准值：（ 恒荷载标准值总和： 雨篷的抗倾覆力矩设计值为： 所以满足要求。