混凝土及砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計

1、目錄1. 設(shè)計任務(wù)書 2.1.1課程設(shè)計題目 2.1.2設(shè)計資料2.1.3設(shè)計容4.2. 結(jié)構(gòu)選型4.2.1樓蓋的結(jié)構(gòu)體系4.2.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置 4.3. 構(gòu)件設(shè)計6.3.1B1、B2的設(shè)計（按塑性理論計算） 63.2L1的設(shè)計（按塑性理論計算）8.3.3L2梁（主梁）設(shè)計（按彈性理論計算） 124. 參考資料175. 小結(jié)與感想176. 感17混凝土及砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計學(xué)生：周世軍 號：7 指導(dǎo)老師：邵永治1. 設(shè)計任務(wù)書1.1課程設(shè)計題目天金宿舍樓4.46米單向板樓蓋設(shè)計。1.2設(shè)計資料天金宿舍樓4.500處樓蓋建筑平面，見圖1。樓蓋結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋砼主次梁單向板樓蓋，豎向承重結(jié)構(gòu)體系采用

2、外磚墻和鋼筋砼柱承重方案。墻厚240mm,板伸入墻體（其中主梁擱置處 120mm,次梁擱置處 60mm）,次梁伸入墻體240mm,縱墻在主梁端部處有外伸扶壁 130 x 370mm, 主梁擱置長度 370mm。柱截面300x 300mm。荷載樓面恒載：樓面用40厚1: 3水泥砂漿抹面，梁、板下面和梁側(cè)用 20厚 石灰砂漿粉刷。樓面活載：樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取 4.0KN/川。材料混凝土：用C25級。鋼筋：直徑w 10mm,用HRB335級鋼，直徑12 mm用HPB235級鋼。1.3設(shè)計容按建筑平面圖進行單向板主次梁樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，繪出草圖， 并附計算書。132按所選定的結(jié)構(gòu)平面布置進行樓蓋的結(jié)

3、構(gòu)設(shè)計：（1）核算鋼筋混凝土柱的截面尺寸（層高為 4.5）o（2）確定主梁、次梁、板的截面尺寸，并進行設(shè)計計算。繪制施工圖樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖，板的配筋圖（只畫板的配筋平面圖，因為對稱， 可只畫1/4樓蓋平面；次梁配筋圖（包括次梁的立面圖、各跨中各支座邊載 面配筋圖）；主梁配筋圖（包括主梁立面圖、抵抗彎矩圖、縱向鋼筋放樣圖， 各跨中和各支座邊截面配筋圖）。施工圖要求按適當(dāng)?shù)谋壤齽蚍Q地安排在圖上，可用電腦CAD制作，圖右下角部要寫施工說明，包括混凝土強度等級、鋼筋的級別以及需要說明的 其他容。2. 結(jié)構(gòu)選型2.1樓蓋的結(jié)構(gòu)體系經(jīng)比較采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土主次梁單向板樓蓋，豎向承重結(jié)構(gòu)體系采用 外墻磚和

4、鋼筋混凝土柱承重方案。2.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置主、次梁布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為7m,次梁的跨度為6.0m,主梁每跨布置兩根次梁，板的跨度分別為2.4m、2.3m, I 02 /I 01=6/2.4=2.5, 因此按單向板設(shè)計。222板厚取值（B1、B2）按高跨比條件，要求板厚h三l/40=2400/40=60mm,按民用房屋樓面構(gòu)造要求h三60,取板厚h=60mm。梁截面選取次梁（L1）截面高度應(yīng)滿足：h= l o/18I o/12=6000/186000/12=334500mm,取 h=450mm; b/h=1/2-1/3,取 b=200mm。主梁（L2）截面高度應(yīng)滿足：h

5、= I 0/15I 0/10=7000/157000/10=467700mm,取 h=650mm; b/h=1/2-1/3，寬度取 b=250mm。結(jié)構(gòu)布置圖（見圖2）3備E：圖2釧滅金宿舍嗣槪們面檸熬黒Bl.甌:刃戰(zhàn)3. 構(gòu)件設(shè)計 3.1B1、B2的設(shè)計（按塑性理論計算）3.1.1 B1、B2剖面及計算圖根據(jù)本課程設(shè)計任務(wù)的要求：板在墻上的支承長度（主梁擱置方向為120mm，次梁擱置方向為60mm。按力重分布設(shè)計，板的計算跨度如下：中間跨：lo = ln=2300-200/2-200/2=2100mm邊跨：lo= ln+h/2=2400-100-120+60/2=2210mmp min=0.

6、2%，故符合要求。3.1.4 B1、B2的配筋圖：單位長度上的分布鋼筋的截面面積不應(yīng)小于單位長度上受力鋼筋截面面積的15%，且不小于該方向板截面面積的 0.15%;又因102/ l oi3，設(shè)計按沿短跨 方向受力的單向板計算，故沿長跨方向應(yīng)布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋以承擔(dān)長跨 方向的彎距。綜合以上兩點要求，分布鋼筋取巾6200 /As=141 mm 2）。為方便施工，嵌入墻處的板面附加鋼筋、垂直于主梁的板面附加鋼筋及支座處受力鋼筋統(tǒng)一采用網(wǎng)片式鋼筋，取巾6250。各板角另加雙向5巾6, L=1200。圖54.460板配筋圖3.2L1的設(shè)計（按塑性理論計算）的剖面及計算簡圖:根據(jù)本課程設(shè)計任務(wù)的要求

7、：次梁在墻上的支承長度為240mm。主梁截面為250 x 650mm。計算跨度：邊跨：l o= l n+b/2=6000-240/2-250/2+240/2=5875mmv 1.025 l n=1.025x(6000-250/2-240/2) =5899mm,取 I o=5875mm中間跨：I 0= l n =6000-250/2-250/2=5750mm因跨差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。Li梁的計算簡圖見圖7。g + I =22-59KT / -板傳來的恒荷載g：L1梁的自重：L1梁的粉刷：小計丄 BE兀丄 5750 丄 5750 丄圖7 I計算簡圖_荷載計算:1、恒荷載3.168X 2

8、.3=7.286 KN/m0.20X (0.45-0.06)X 25x 1.2=2.34 KN/m0.02X (0.45-0.06)x2x 17x 1.2=0.318KN/mg=9.94KN/m2、 活荷載(由板傳來):q=5.50X 2.3=12.65KN/m3、荷載總設(shè)計值：g+q=22.59KN/m力及配筋計算：1、力計算：彎矩設(shè)計值：Mi=1/11 (g+ q) 1qi2=1/11 X 22.59X 5.8752=70.88KN mMb= 1/11 (g+ q) Iqi2=1/11 X22.59X5.8752= 70.88 KN mM2=1/16X( g+ q) Iq22=1/16X

9、22.59X 5.752=46.68 KN mMc= 1/14 (g+ q) l q22=-1/14X 22.59X 5.752= 53.35KN m剪力設(shè)計值：L1梁的剪力計算Va=Q.45X( g+ q) l n1=0.45X 22.59X 5.875=59.72KNVbl = 0.6X( g+ q) l n1 = 0.6X 22.59X 5.875= 79.63KNVb=Q.55X( g+ q) l n2=0.55X 22.59X 5.75=71.44KNVc= 0.55X( g+ q) l 02= 0.55X 222.59X 5.75= 71.44KN2、配筋計算：跨中按T形截面計算，

10、翼端計算寬度取 bf二l q/3=6000/3=2000mm；又因b f二b+s=200+2100=2300mm,取小值 b =2000 mm。截面鋼筋按一排布置， ho=450-35=415mm,其中B、C支座采用雙筋梁計算。C25砼，fc=11.9N/m 2, ft=1.27,鋼筋采用 HRB335, fy=300N/m 2。箍筋采 用 HPB235 鋼，fyv=210 N/m 2。經(jīng)判別，各跨截面均為第一類T形截面，承受負彎距的中間支座按矩形截面計算。各截面強度計算見表2:表2Li的力及配筋計算截面1B2Ca m1/111/111/161/14l 05875587557505750M=

11、a m ( g+q) l 0270.8870.8846.6853.35a s= M/ a 1? c bho2或 a s= M/ a 1? c b fh020.0170.1730.0110.130E =1- “ 1-2 a s0.0170.191 V 0.350.0110.140V 0.35As= E bf h0 a 1? c /? y560一362一As= E bho a 1? c /? y一629一460選配鋼筋3162 18+1 14216218As=603As=662.9As=402As=509計算結(jié)果表明：E均小于0.35，符合塑性力重分布的設(shè)計原則；As/bh=402/(200 X

12、450) X 100%=0.45% p min=0.45 X ? / ? y= ( 0.45 X 1.27/300) X100%=0.19%,故符合要求。斜截面承載力計算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計算和最小配箍率驗算。截面尺寸復(fù)核：hw=ho- hf =415-60=355mm，因 hw/b=355/200=1.785v4,截面尺寸按下式驗算：0.25仏？ cbho=0.25X 1X 11.9X 200X415=246.93KN79.63KN,故截面尺寸是滿足要求。0.7? tbho=0.7X 1.27X 200X 390=69.342KNVa=59.72KN，故應(yīng)按構(gòu)造要求配置箍筋 V=79

13、.63 0.07 ? cbho=64.97, 300v h 0.02? J? yv=0.11%，滿足要求。的配筋圖見圖士lU-ALr.忙肝JQ1113.3L2梁（主梁）設(shè)計（按彈性理論計算）的剖面及計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm;中間支承在25C300mm x 300mm的混凝土柱上。其計算跨度:邊跨：ln=lo+a/2+b/2=7000 120 150=6730 mm ,因 0.025ln=168mmhf / ho=60/615=0.0970.05,所以翼緣高 度?。篵+12 hf =2.82bf 二L/3=7.0/3=2.33m v b+Sn,故 bf =

14、2.33 m計算。a 1? c b hf，(ho- hf，/2) =1 x 11.9X 2330X 60x (615-60/2)=973.22KN m 410.48KN m,故各跨截面均為第一類T形截面。支座按矩形截計算，取ho=650-60=590 mm。L2梁的支座柱寬為300m,故B支座截面的設(shè)計彎矩應(yīng)為M b二-410.84-(85+90) x 0.3/2= 384.59KN縱向受力鋼筋除B支座為兩排外，其余均為一排。L2正截面強度計算見表5:表5L2梁的正截面強度計算表截面1BM (KN.m )309.42384.59h0 (m)6155902as=M/f cbho309.42x 1

15、06十(11.9x 2000x 6152)=0.0300.371E =1- “ 1-2 a s0.0300.492Y S0.9850.753As=M/ y sfyho (m 2)17032886選配鋼筋3 25+1 22625As=1853 m 2As=2945 m 2計算結(jié)果表明：E均小于 0.55，滿足要求；As/bh=1834/ (250x 650)x 100%=1.12%P min=0.45x ? t / ? y= (0.45X 1.27/300) x 100%=0.19%,故滿足要求。(2) 斜截面受剪承載力計算1)驗算截面尺寸hw=590-60=530 mm hw/b=530/30

16、0=1.77v 4，截面尺寸按下式驗算：0.25fcbh=0.25X 1 X 11.9X 300X 590=526.575KN Vbi=233.28KN 故截 面尺寸滿足要求。0.7ftbh=0.7X 1.27X 300X 590=157.353KNVa=131.665 KN,按構(gòu)造要求 配置腹筋：采用巾8200雙肢箍沿梁全長布置。(3) Li梁兩側(cè)附加橫向鋼筋計算：次梁傳來集中力：Fi=82.81+94.22=173.03KN,現(xiàn) hi=650-450=200ms=2hi+3b=2X 200+3 X 200=1000m取附加箍筋巾8200雙肢，則在長度s圍布置附加箍筋的排數(shù)，m=1000/200+1=6排，次梁兩側(cè)各布置三排。另加吊筋216, Asb=201.1 m2.2fyAsbSin a +m.nfyv Asv=2 X 300 X 201.1 X 0.707+6 X 2 X 210 X 50.3=212.06KN F1,滿足要求。因主梁腹板高度大于450,需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋截面積不小于腹板面積的0.1%,且間距不大于200?，F(xiàn)每側(cè)配置212,拉鉤巾 6400。226/ (250 X 590)=0.15% 0.1%，滿足要求。2的配筋圖見圖1150rar|i界nm削