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工程结构课程设计讲课讲稿

1.设计资料某工业仓库楼盖,平面尺寸如图1所示。

其中纵向尺寸为5X A,横向尺寸为2X B(A=6600mmB=6900mm外围墙体为砖墙,采用MU1(烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑,其中纵墙厚度为370mm横墙厚度为240mm轴线通过各墙体界面中心线。

楼梯间设在该平面之外。

图1楼盖平面轴线尺寸本设计中内柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸为400m M 400mm楼面采用水磨石面层,自重标准值0.65kN/m2;顶棚为混合砂浆抹灰20mm 厚,自重标准值17 kN/ m3;钢筋混凝土自重标准值25 kN/ m3。

混凝土强度等级: 2 2 2C25( f c11.9N /mm , f t1.27N /mm , f tk1.78N / mm)q k=5.5kN/ m3。

楼面活荷载标准值2.设计计算书2.1楼盖结构平面布置根据给出的平面尺寸,确定主梁沿仓库横向布置,故主梁跨度I主梁=6900mm次梁跨度1次梁=6600mm主梁每跨内布置两根次梁,板跨度I板=2300mm楼盖的结构平面布置图见图2。

2.2楼板设计(按塑性理论方法)221确定板厚及次梁截面①板厚hh 1/30 2300/30 76.7mm单向现浇工业建筑楼板最小厚度70mr p取h=80mm②次梁截面b x h次梁截面高h按(1/20〜1/12 )初估,选h=450mm截面宽b= (1/2〜1/3 )h,选b=200mm2.2.2板荷载计算②恒荷载:g=1.2 x(0.65+0.08 x 25+0.02 x 17)=3.59 kN/ m2。

②活荷载:q=1.3 x 5.0=6.5 kN/ m2。

g+q=10.09 kN/ m2;q/g 1.8 32.2.3计算简图取板宽b=1000mn作为计算单元,由板和次梁尺寸可得板的计算简图,如图3所示。

其中中间跨的计算跨度l0 = l n =2.3-0.2=2.1m ;边跨的计算跨度l°= l n h/2 = (2.3-0.1-0.185 )+0.08/2=2.06m。

边跨与中间跨跨度差20600 | 21(b)图3板的计算简图224弯矩及配筋计算板的保护层取15mm则板的截面有效高度h o h 20 60mm,考虑②-⑤轴线间的弯矩折减。

楼板配筋采用HPB300(f y 270N/mm2; b 0.576)列表1计算如下表1板的配筋设计注:括号内数字用于- ©轴间由上表可知均小于b。

楼板的受力钢筋最小配筋面积:A s,min min bh max 0.2%,45 f t / f y% 0.21% 1000 80 168mm2,实配受力钢筋面积均大于168mm2,满足要求。

225楼板配筋图绘制为方便设计与施工,采用分离式配筋。

板的配筋图中除了按计算配置受力钢筋外,还应设置构造钢筋:①分布钢筋:根据GB50010-2010规范规定,配筋面积A s max(265 15%,1000 80 0.15%) 120mm2且至少为©6@250故选用© 6@220 A s 129mm2120mm2,满足要求。

②板面沿板边构造钢筋:根据GB50010-2010规范规定,至少为2© 8@200且配筋面积A s 265/3 89mm ,故选用© 8@20QA 251mm。

钢筋从墙边伸入板内长度至少为2060/7=295mm取300mm钢筋从梁边伸入板内的长度至少为2060/4=515mm取550mm②板面板角构造钢筋,选用© 8@200双向配置在楼盖四角。

钢筋从墙边伸入板内的长度为550mm根据以上数据绘制楼板配筋图,楼板配筋图详见结构施工图图1。

2.3次梁设计(按塑性理论方法)2.3.1确定计算简图②荷载板传来的恒荷载:3.59 x 2.3=8.26kN/m次梁自重:25x 0.2 x( 0.45-0.08 ) =1.85 kN/m梁侧抹灰:17X 0.015 x(0.45-0.08 ) x 2=0.19 kN/m次梁恒荷载:g 8.26 1.2 (1.85 0.19) 10.71kN /m次梁活荷载:q 1.3 5.0 2.3 14.95kN/mg q 25.66kN/mq/g 1.40 3②主梁截面尺寸选择主梁截面高度h 为(1/14 ~ 1/8) I。

493 ~ 863 mm,选h 700 mm ;由b (1/2~1/3)h,选b=300mm 则主梁截面尺寸b x h=300mr H 700mm ③计算简图根据平面布置及主梁截面尺寸,可得出次梁计算简图(图4)。

中间跨的计算跨度I。

I n 6.30m ;边跨的计算跨度I。

I n a/2 6.33 0.24/2 6.45m 1.025L 6.49m。

边跨和中(b)次梁的计算简图232次梁内力及配筋计算①正截面承载力计算次梁跨中截面按T型截面计算,翼缘计算宽度按GB50010-2010规范中表b f 1。

/3 6300/3 2100mm524 规定b f b s. 200 2100 2300mm取h°450 35 415mmh f/h。

80/415 0.193 0.1 ,故取b f 2100mmI'' h f80且f c b f h f(h0—) 11.9 2100 80 (415 ) 749.7kN m M,故属于2 2I类T形截面。

次梁受力纵筋采用HRB400S( f y 360 N/mm2; b 0.517 ),列表2计算表2次梁正截面受弯承载力计算由上表可知均小于b,支座小于0.35。

楼板的受力钢筋最小配筋面积:A,min min bh max 0.2%,45f t/ f y% 0.2% 200 450 180mm2,实配受力钢筋面积均大于180mm2,满足要求。

②斜截面受剪承载力计算a. 剪力设计(列表3计算)表3剪力设计值计算表b. 截面尺寸校核h w/b 450/200 40.25 仁bh00.25 11.9 200 415 246.9kN V故截面尺寸满足要求。

c. 箍筋设计(列表4计算)表4箍筋计算表(选用HPB300级筋)注:s最大为200mm2.3.3次梁配筋绘制根据2.3.2的计算结果画出次梁配筋图,架立钢筋选用2虫12钢筋,钢筋等级同纵向受力筋,中间支座负钢筋分别在1。

/3处及1。

/5 20d处截断,次梁配筋图详见结构施工图图2。

2.4主梁设计(按弹性理论方法)2.4.1确定计算简图①荷载次梁传来的恒荷载:10.71 x 6.6=70.69kN主梁自重:25x 2.3 x 0.3 x( 0.7-0.08 ) =10.70kN侧梁抹灰:17x 2.3 x 0.015 x( 0.7-0.08 ) x 2=0.73kN主梁恒荷载:G 70.69 1.2 (10.70 0.73) 84.41kN主梁活荷载:Q 14.95 6.6 98.67kNG Q 183.08kN②计算简图主梁端部支撑在砖墙上的两跨梁,支撑长度为370mm中间支撑在400mmG = 84.41kN C = 98.67kN(b)图5主梁的计算简图2.4.2内力计算和内力包络图在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表 进行,跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算22802300 23002300 2300 228068806880IFjrirB加"為zwl o lx 400mn t 勺混凝土柱上,其边跨的计算跨度为l o 1.025l na2b26.90m 取 6.88mm 两者较小值,l o 6.88m 。

假定主梁线刚度与钢筋混凝土柱线刚度比大于 5,主梁可视为铰支柱顶上的连续梁,计算简图如图5。

S3TI700bHIIU bHUU/^777TO7777©©A弯矩:M KGl KQl弯矩:V KG KQ具体计算结果以及最不利内力组合见表5表5主梁正截面受弯、斜截面受剪计算表由表5绘出弯矩包络图和剪力包络图,如图6(a)弯矩包络图(a )剪力包络图图6弯矩包络图和剪力包络图243截面配筋计算边跨截面在正弯矩作用下,为 T 形截面,其翼缘宽度按 GB50010-2010规范b 'f1。

/3 6880/3 2294mmb 'fb s n300 6300 6600mm取 h 0 700 35 665mm, h f / h o 80/ 665 0.12 0.1,故取 b f 2294mm 且,故属于一类T 形截面。

跨中钢筋按一排考虑,h 。

h a s 700 35665mm 。

支座截面在负弯矩作用下,为矩形截面,按两排钢筋考虑,取h o h a s 700 70630mm主梁中间支座为整浇支座,宽度400mm 则支座边M c M V °b ,2V 0 G Q 183.08kN 。

主梁受力纵筋采用 HRB400^( f y 360N/mm 2; b 0.517 ),箍筋采用HPB300 级(f y 270N/mm 2)配筋计算结果如表6、表7:+13S5L*122.13+ 3*3.33-44 40-44.6L -606B-1^X)0-3£ 7.67 ^44.03中表5.2.4规定+39^3+125,13 H9fi.SL表6注:O中间支座弯矩已修正为M e2A s,min min bh max 0.2%,45 f t/ f y% 420mm2表7 主梁斜截面受剪计算2.4.4附加横向钢筋计算由次梁传至主梁的集中荷载设计值:F=70.69+98.67=169.36kN附加横向钢筋应配置在s=3b+2hi=3X 200+2X (700-450)=1100mm范围内。

在附加范围内附加箍筋,由F mnf yu A so 1并取© 8双肢筋,则A OQQOAm c”匚 6.23个,取m=10个,在主次梁相交的主梁内,每2 270 50.3侧附加5© 8@9(箍筋。

2.4.5绘制主梁配筋图根据2.4.3和2.4.4的计算结果画出主梁配筋图,架立钢筋选用2A12钢筋, 钢筋等级同纵向受力筋,弯起钢筋弯起点距该钢筋充分利用截面距离应不小于0.5h。

,负弯矩钢筋截断应从充分利用截面向外延伸不小于 1.2l a h0,且从其强度不需要该钢筋截面延伸不小于20d或h。

,取两者大者。

主梁配筋图详见结构施工图图3。

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