混凝土结构设计(计算书).doc

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1、1工程概况： 某内框架结构工业仓库，二层平面图如附图所示，墙厚370mm，混凝土柱350350，柱网尺寸12为54006000。板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm。房屋安全等级为二级，楼面均布可变荷载标准值为5kN/m2 ，现拟采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖。其中板、次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁按弹性理论设计。2设计资料：（1）楼面做法：20mm水泥砂浆楼面；钢筋混凝土现浇板；20mm石灰砂浆抹底。（2）材料：混凝土强度等级C20，梁内受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余均采用HPB235级钢筋。3楼盖的结构平面布置：主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主

2、梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为5.4m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0，02/01 =5.4/2 =2.7，按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚2000/4050mm，对工业建筑的楼盖板，要求80mm，取板厚=80mm。次梁截面高度应满足=0/180/12=5400/185400/12=300450mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取=450mm。截面宽度取为=200mm。主梁截面高度应满足=0/150/10=6000/156000/10=400600mm，取=600mm。截面宽度取为=300mm。楼盖结构平面布置图如下图1：轴线、的板属于端区格单向板；轴线的板属于中间单向板。4板的

3、设计：（1） 荷载板的永久荷载标准值 水泥砂浆面层 80mm钢筋混凝土板 20mm石灰砂浆 小计 板的可变荷载标准值 永久荷载分项系数取1.2；因楼面可变荷载标准值大于，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 可变荷载设计值 荷载总设计值 ,近似取为（2） 计算简图次梁截面为200mm400mm，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 0 =n+/2=2000-100-120+80/2=1820mm1.025n =1824.5，取0 =1820mm中间跨 0 =n=2000-200=1800mm因跨度相

4、差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下图2：（3） 弯矩设计值由表11-1可查得，板的弯矩系数分别为；边跨，1/11；离端第二支座，-1/11；中间跨，1/16；中间支座，1/14。故 这是对端区格单向板而言的，对于中间区格单向边，其和应乘以0.8，分别为 ；m；（4） 正截面受弯承载力计算安全等级二级，C20混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。板厚80mm，=80-20=60mm；板宽=1000mm。C20混凝土，=1.0，=9.2Mpa；HPB235钢筋，=210Mpa。板配筋计算的过程列于下表1。 板 的 配 筋 计 算 表1截 面1B2C弯矩设计值

5、(kNm)2.95-2.951.98-2.270.0850.0850.0570.0660.0890.0890.0590.068轴 线、计算配筋(mm2)244.1244.1161.8186.5实际配筋(mm2)轴 线计算配筋(mm2)244.1244.10.8161.8=129.40.8186.5=149.2实际配筋(mm2)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；,此值大于同时大于0.2，满足最小配筋率的要求。5次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本仓库楼盖的实际使用情况，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。（1）荷载设计值永久荷载设计值板传来永

6、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300mm600mm。计算跨度：边跨0 =n+/2=5400-120-300/2+240/2=5250mm1.0255130=5258，取0 =5250mm中间跨 0 =n=5400-300=5100mm因跨度相差小于10，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图如下图3。（3）内力计算由表11-1、表11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值： 剪力设计值： （5） 承载力计算1）正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度取5400/3=1800mm；又，故取。除支座

7、B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。安全等级二级，C20混凝土，梁的最小保护层厚度c=25mm。一排纵向钢筋=450-35=415mm，二排纵向钢筋板宽=450-60=390mm。C20混凝土，=1.0，=1，=9.6Mpa，=1.1Mpa；纵向钢筋HRB400级，= 360Mpa，箍筋采用HPB235钢筋，=210Mpa。正截面承载力计算的过程列于下表2。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。 次梁正截面受弯承载力计算 表2截 面1B2C弯矩设计值(kNm)52.72-52.7234.2-39.10或=0.017=0.181=0.011=0.1180.0170.1810.350.0

8、110.1180.35或338.6418.1219.1278.9选配钢筋（mm2）（弯）=339（弯）=417.5（弯）=236（弯）=304.5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；，此值大于，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。2）斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括；截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸；，因，截面尺寸按下式验算：截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用8双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由，可得到箍筋间距调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计的箍筋买面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，最后取箍筋间距。为施工

9、方便，沿梁长不变。验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：，实际配箍率，满足要求。6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 主梁自重(含粉刷)永久荷载设计值 ，取可变荷载设计值 （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350mm350mm的混凝土柱上。其计算跨度边跨 ，因，取，近似取中跨 主梁的计算简图如下图4。因跨度相差布超过10%，故可利用附表6-2计算内力。（3）内力设计值及包络图1）弯矩设计值弯矩 式中系数、由附表 6-2相应栏内查得。2）剪力设计值剪力 式中系数、由附表 6

10、-2相应栏内查得。 3）弯矩、剪力包络图弯矩包络图：第1、3跨由可变荷载，第2跨没有可变荷载由附表 6-2知，支座B或C的弯矩值为：在第1跨内以支座弯矩，的连线为基线，做，的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：（与前面计算的）在第2跨内以支座弯矩，的连线为基线，做，的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点处弯矩值：第1、2跨由可变荷载，第3跨没有可变荷载在第1跨内以支座弯矩，的连线为基线，做，的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：在第2跨内。以支座弯矩，的连线为基线，做，的简支梁弯矩图，得：第2跨由可变荷载，第1、3跨没有可变荷载第2跨两

11、集中荷载作用点处的弯矩为：（与接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：弯矩包络图如图5(a)所示。剪力包络图：第1跨；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。第2跨；过第1个集中荷载后为。当可变荷载仅作用在第2跨时；过第1个集中荷载后为。剪力包络图如图5(b)所示。（4）承载力计算主梁采用C20混凝土，=1.0， =9.6Mpa，=1.1Mpa；纵向钢筋HRB400级，= 360Mpa，箍筋采用HPB235钢筋，=210Mpa。1）正截面受弯承载力跨内按T形截面计算，因，翼缘计算宽度按和中较小值确定，取。B支座边的弯矩设计值。纵向受力钢

12、筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于表3。 主梁正截面承载力计算 表3截 面1B2弯矩设计值(kNm)201.62-218.41106.39-35.12或=0.033=0.270=0.017=0.0380.9830.8390.9910.981 1008.41364.4527.8176选配钢筋（mm2）（弯）=1165（弯）=1526（弯）=657 =509主梁纵向钢筋的弯起和切断按安居包络图确定。2）斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算：，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用8200双肢箍筋， 、，支座B截面的两边不需配置弯起钢筋次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，附加箍筋布置范围。取附加箍筋8200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，次梁两侧各布置3排。另加吊筋114， ，满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁侧设置构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置214，308/（300530）=0.20%0.1%,满足要求。主梁边支座下需设置梁垫，计算从略。6.绘制施工图板配筋、次梁配筋和主梁配筋分别见图。