混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘 要 本設(shè)計主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中單向板肋梁樓蓋設(shè)計。在確定框架布局后，先進(jìn)行樓層間荷載代表值得計算，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩和剪力）。完成了板，次梁和主梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制，樓蓋的設(shè)計完成了板的配筋和次梁與主梁的配筋計算。 2012年12月10日課程設(shè)計任務(wù)書（一）課程設(shè)計目的本設(shè)計是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理中一個重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本技能，啟發(fā)學(xué)生對實際結(jié)構(gòu)工作情況的認(rèn)識和鞏固所學(xué)的理論知識具有重要作用。1了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般程序和內(nèi)容，為今后從事實際設(shè)計工作奠定初步基礎(chǔ)。2復(fù)習(xí)鞏固加深所學(xué)的基本構(gòu)件中受彎構(gòu)件和鋼筋混凝

2、土梁板結(jié)構(gòu)等章節(jié)的理論知識。3掌握鋼筋混凝土肋梁樓蓋的一般設(shè)計方法，諸如： （1）掌握單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置、荷載傳遞途徑和計算簡圖的確定； （2）掌握彈性理論和塑性理論的設(shè)計方法； （3）掌握內(nèi)力包絡(luò)圖和材料抵抗彎矩圖的繪制方法； （4）了解構(gòu)造設(shè)計的重要性，掌握現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求； （5）掌握現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表示方法和制圖規(guī)定； （6）學(xué)習(xí)書寫結(jié)構(gòu)計算書；（7）學(xué)習(xí)運用規(guī)范。（二）設(shè)計資料某多層混合結(jié)構(gòu)輕工倉庫，其建筑平面如圖所示，層高4.5m，房屋安全等級為二級，采用鋼筋混凝土整澆樓蓋，請進(jìn)行梁、柱的布置并確定梁、板、柱截面尺寸，梁板的承載力計算及配筋，并繪制結(jié)構(gòu)施工圖。

3、其平面圖如附圖所示，樓面荷載、材料及構(gòu)造等設(shè)計資料如下：1、按使用要求不同，樓蓋做法分兩種類型：20mm厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，12mm厚紙筋灰板底粉刷；35mm厚水泥砂漿面層及水磨石地面，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，12mm厚紙筋灰板底粉刷 ；2、柱網(wǎng)尺寸和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，見附表；3、材料：混凝土強(qiáng)度等級選用范圍C20C35，梁內(nèi)受力主筋采用HRB335級、HRB400級鋼筋，其余均用HPB300級、HRB335級鋼筋，鋼筋直徑最大不超過25mm；注:該廠房無特殊要求，樓梯位于樓蓋外部；每位同學(xué)以學(xué)號末兩位數(shù)作為題號：建筑10（1）班同學(xué)樓面做法按類型；建筑10（2）班、管理10班按類型。

4、（三）設(shè)計內(nèi)容和要求1、板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力；主梁按彈性理論計算內(nèi)力，并繪出彎矩包絡(luò)圖以及材料圖。2、繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖（1）樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖（標(biāo)注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號）（比例1：1001：200）；（2）板配筋平面圖（標(biāo)注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號及其定位尺寸）（比例1：1001：200）；（3）次梁配筋圖（標(biāo)注次梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及其定位尺寸）（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）；（4）梁材料圖、配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖、抵抗彎矩圖、模板圖及配筋圖），（標(biāo)注主梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑

5、、根數(shù)、編號及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）；（5）在圖中標(biāo)明有關(guān)設(shè)計說明，如混凝上強(qiáng)度等級、鋼筋的種類、混凝土保護(hù)層厚度等。（四）設(shè)計要求1、計算書格式及書寫步驟可參閱教材中的單向板肋梁樓蓋設(shè)計例題。2、完成結(jié)構(gòu)計算書一份。要求概念清楚，計算完整、準(zhǔn)確，成果盡量表格化，并裝訂成冊。（A4紙型打印，正文采用五號仿宋字，） 3、樓蓋施工圖二張。采用2#圖紙，選擇適當(dāng)比例。要求內(nèi)容完整，表達(dá)規(guī)范，字體工整，圖面整潔。（要求手工繪制）4、在完成上述設(shè)計任務(wù)后，方可參加設(shè)計成績評定。（五）參考文獻(xiàn)1（GB50010-2011） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版

6、社2（GB50011-2010） 建筑抗震設(shè)計規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社3（GB50009-2001） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社4（GB50068-2010） 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社5 劉立新.葉燕華.混凝土結(jié)構(gòu)原理M. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社2012.7 第二版 6 白國良.王毅紅.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計M. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社2011.11 新一版 課程設(shè)計計算書（一）樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置及截面尺寸確定（1）樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置確定主梁的跨度為7.2m,次梁的跨度為6.6m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,板的跨度為2.4m。 （2）板厚的確

7、定樓板按高跨比條件，板厚時，對于工業(yè)建筑的樓蓋板，要求，取板厚h=80mm滿足要求。（3）次梁尺寸的確定次梁的截面高度應(yīng)滿足,取h=450mm,截面寬度，取b=200mm。（4）主梁尺寸的確定主梁的截面高度應(yīng)該滿足，取h=700mm,則,取b=300mm。（5）柱尺寸的確定 柱的截面尺寸選400mm400mm。（6）樓蓋結(jié)構(gòu)布置 樓蓋結(jié)構(gòu)布置如下圖所示：25mm厚水泥砂漿+10mm厚水磨石面層80mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板12mm厚紙筋灰板底粉刷803512樓蓋做法詳圖(二)板的設(shè)計（按塑性內(nèi)力重分布計算）(1)荷載計算樓蓋做法如右圖所示：35mm厚水泥砂漿面層及水磨石地面 80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝

8、土板 12mm厚紙筋灰板底粉刷 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 活載標(biāo)準(zhǔn)值 荷載設(shè)計值應(yīng)比較以下兩種組合，并取較大值：由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合因此取(2)板的計算簡圖250120200200218022002200240024002400A80450板的實際結(jié)構(gòu)圖取1m板寬作為計算單元，板得實際結(jié)構(gòu)如上圖所示，次梁截面寬度b=200mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度a=120mm，按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度為：邊跨按一下兩項較小值確定：所以邊跨的計算跨度取中間跨度的計算跨度取板的計算簡圖下如圖所示：22202200220022002220ABCCBA11222 板的計算簡圖（3）彎矩設(shè)計

9、值 因邊跨與中跨的計算跨度相差，可按等跨連續(xù)板計算，由附表可查得板的彎矩系數(shù)，板的彎矩設(shè)計過程如下表：板的彎矩設(shè)計值的計算截面位置邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支座1B2C彎矩系數(shù)a計算長度5.61-5.613.79-4.33（4）配筋計算板厚h=80mm，b=1000mm.C25混凝土，。板的受力鋼筋選用HPB300級鋼筋。對于軸線之間的板帶，考慮到起拱作用，其中間跨中截面和中間支座C截面的彎矩設(shè)計值可以折減20%，為了方便，近似對鋼筋面積折減20%。板配筋過程見下表：板的配筋計算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座在平面圖上的位置5.61-5.613.790.83.79-4.33-0.

10、84.330.1310.1310.0890.0710.1010.0810.9300.9300.9540.9630.9470.958372.4372.4245.2194.4282.2223.2選用鋼筋10200102008150820081508200實際配筋面積（）393393335251335251 經(jīng)驗算，配筋率，也大于0.2%，滿足要求。(5) 板的配筋分布筋選用6200嵌入墻內(nèi)的板面附加鋼筋選用8200。a=/7=314mm，取350mm垂直于主梁的板面附加鋼筋選用8200。a=/4=550mm板角構(gòu)造鋼筋:選用8200,雙向配置板四角的上部。a=/4=550mm 由計算結(jié)果及板的構(gòu)造

11、要求，繪制板的配筋圖，見圖1.1(三)次梁的計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）（1）荷載計算板傳來的荷載 次梁自重 次梁粉刷抹灰 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 活載標(biāo)準(zhǔn)值 荷載設(shè)計值應(yīng)比較以下兩種組合，并取較大值：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由永久荷載效應(yīng)控制的組合：因此取 （2）計算簡圖由次梁的實際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支承長度為a=240mm，主梁的寬度為b=300mm。 次梁的實際結(jié)構(gòu)圖25012030030063306300630066006600660080450120次梁的邊跨計算跨度按以下兩項較小值確定：所以次梁邊跨的計算跨度取中間跨度的計算跨度取q = 32.14 kN/m次梁的計算簡圖6450630

12、0630063006450ABCCBA11222（3）內(nèi)力計算因邊跨與中跨的計算跨度相差，可按等跨連續(xù)板計算次梁的彎矩計算如下表：次梁的彎矩計算截面位置邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支座1B2C彎矩系數(shù)a計算長度121.55-121.5579.73-96.48次梁的剪力計算如下表：次梁的剪力計算截面位置邊支座離端第二支座左離端第二支座右中間支座AB(左)B(右)C剪力系數(shù)計算長度93.30124.39111.36111.36（4）正截面強(qiáng)度計算次梁跨中截面按T形截面計算邊跨 取小值中間跨 取小值支座截面按矩形截面計算判斷截面類型C25混凝土，?？v向鋼筋采用HRB400級鋼筋。箍筋采用HPB

13、300級鋼筋。因此，邊跨中和中間跨中截面都屬于第一類T形截面次梁正截面強(qiáng)度計算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座125.55-125.5579.73-96.48215020021002000.0280.3040.0190.2410.9860.8130.9900.8600.028<0.5180.374<0.5180.019<0.5180.280<0.5188351013546760選用鋼筋218(直) 216（彎）218(直) 218（直）218(直) 112（彎）218(直) 214（直）實際配筋面積（）9111018640817也大于0.2%，符合要求。（5）斜截面

14、強(qiáng)度計算，次梁斜截面強(qiáng)度計算如下表：次梁斜截面強(qiáng)度計算截面位置邊支座離端第二支座左離端第二支座右中間支座AB(左)B(右)C93.30124.39111.36111.36截面滿座要求按計算配筋箍筋直徑和肢數(shù)6雙支56.6307.1121.7162.9162.9實配間距（mm）100100100100彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為： 實際配筋率為： 滿足要求（6）次梁的配筋根據(jù)計算結(jié)果及次梁的構(gòu)造要求，繪制次梁的配筋圖，見圖1.2(四)主梁的計算（按彈性理論計算）（1）荷載計算次梁傳來的荷載 主梁自重 梁側(cè)抹灰 恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 活載標(biāo)準(zhǔn)值： 恒載設(shè)計值： 活載設(shè)計值： （2）設(shè)計簡圖各跨的計算跨度為

15、：主梁的實際結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可知，主梁的端部支承在墻上的支承長度為a=370mm，中間支承在400mm400mm的混凝土柱上，其計算跨度按以下方法確定：240024002400240024006880680040072007200120250600AB 主梁的實際結(jié)構(gòu)圖 邊跨的計算跨度 因為所以邊跨的計算跨度取中間跨的計算跨度取主梁的計算簡圖如下圖所示：24522400ACBD11224527252224002400240024002400240072527200主梁的計算簡圖Q= 144.14 kNG= 82.08 kN（3）內(nèi)力計算彎矩計算邊跨： 中間跨： 主梁彎矩計算如下表：主梁彎矩計

16、算項次荷載簡圖恒載GG112aabABCD活載QQ1ABCD活載QABCD活載QQABCD活載QABCD內(nèi)力組合+447.3347.4-296.8-98.4-98.4-296.8+99.2-0.7-296.8247.2247.2-296.8+384.6223-482.1139.2216-250.9+113.830.6-250.9216139.2-482.1最不利內(nèi)力組合項次+組合值99.2-0.7-482.1-98.4-98.4-482.1組合項次+組合值447.3347.4-250.9247.2247.2-250.9剪力計算主梁剪力計算項次荷載簡圖恒載GG112aabABCD活載QQ1ABC

17、D活載QABCD活載QQABCD活載QABCD內(nèi)力組合+185.00-267.5082.08+41.00-123.20164.16+159.50-293.00258.18+47.40-116.80194.18最不利內(nèi)力組合項次+組合值41.00-293.0082.08組合項次+組合值185.00-116.80258.20(4)主梁彎矩包絡(luò)圖主梁彎矩包絡(luò)圖見圖1.4(5)正截面強(qiáng)度計算 確定翼緣寬度 邊跨 取小值中間跨 取小值支座截面仍然按矩形截面計算判斷截面類型取。則屬于第一類T形截面截面強(qiáng)度計算 按簡支梁計算的支座剪力計算值主梁正截面強(qiáng)度計算截面邊跨中B支座中間跨中447.3-482.124

18、7.2-98.445.24447.3-436.9247.2-98.42417300240024000.0400.3080.0220.00870.9800.8100.9890.9960.041<0.5180.380<0.5180.022<0.5180.009<0.5182012.52378.21102.1435.6選用鋼筋422(直)218(彎)422(直)225(彎)322 (直)218(直)實際配筋面積（）202925021140509 去中間跨中截面驗算其承擔(dān)負(fù)彎矩時的最小配筋率： 同時也大于0.2%，符合要求。(6)斜截面強(qiáng)度計算主梁斜截面強(qiáng)度計算截面位置A支座B

19、支座左B支座右185.0293.0258.2截面滿足要求按計算配筋箍筋直徑和肢數(shù)6150雙支按構(gòu)造配筋287.4140.7彎起鋼筋125125實配間距（mm）491491（7）主梁吊筋計算由次梁傳給主梁的集中荷載為：則選用218滿足配筋要求。（8）各種構(gòu)造筋的布置根據(jù)計算結(jié)果及主梁的構(gòu)造要求，繪制配筋圖如圖1.5 參考文獻(xiàn)1（GB50010-2011） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社2（GB50011-2010） 建筑抗震設(shè)計規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社3（GB50009-2001） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社4（GB50068-2010） 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社5 劉立新.葉燕華.混凝土結(jié)構(gòu)原理M. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社2012.7 第二版6 白