混凝土結構課程設計(共17頁)

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

2、土梁板結構等章節(jié)的理論知識。3掌握鋼筋混凝土肋梁樓蓋的一般設計方法，諸如： （1）掌握單向板肋梁樓蓋的結構布置、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計方法； （3）掌握內力包絡圖和材料抵抗彎矩圖的繪制方法； （4）了解構造設計的重要性，掌握現澆梁板的有關構造要求； （5）掌握現澆鋼筋混凝土結構施工圖的表示方法和制圖規(guī)定； （6）學習書寫結構計算書；（7）學習運用規(guī)范。（二）設計資料某多層混合結構輕工倉庫，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，并繪制結構施工圖。

3、其平面圖如附圖所示，樓面荷載、材料及構造等設計資料如下：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，鋼筋混凝土現澆板，12mm厚紙筋灰板底粉刷 ；2、柱網尺寸和樓面活荷載標準值，見附表；3、材料：混凝土強度等級選用范圍C20C35，梁內受力主筋采用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；每位同學以學號末兩位數作為題號：建筑10（1）班同學樓面做法按類型；建筑10（2）班、管理10班按類型。

4、（三）設計內容和要求1、板和次梁按考慮塑性內力重分布方法計算內力；主梁按彈性理論計算內力，并繪出彎矩包絡圖以及材料圖。2、繪制樓蓋結構施工圖（1）樓面結構平面布置圖（標注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸及構件編號）（比例1：1001：200）；（2）板配筋平面圖（標注板厚、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（標注次梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數、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圖、抵抗彎矩圖、模板圖及配筋圖），（標注主梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑

5、、根數、編號及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）；（5）在圖中標明有關設計說明，如混凝上強度等級、鋼筋的種類、混凝土保護層厚度等。（四）設計要求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計例題。2、完成結構計算書一份。要求概念清楚，計算完整、準確，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，選擇適當比例。要求內容完整，表達規(guī)范，字體工整，圖面整潔。（要求手工繪制）4、在完成上述設計任務后，方可參加設計成績評定。（五）參考文獻1（GB50010-2011） 混凝土結構設計規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版

6、社2（GB50011-2010） 建筑抗震設計規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社3（GB50009-2001） 建筑結構荷載規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社4（GB50068-2010） 建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社5 劉立新.葉燕華.混凝土結構原理M. 武漢：武漢理工大學出版社2012.7 第二版 6 白國良.王毅紅.混凝土結構設計M. 武漢：武漢理工大學出版社2011.11 新一版 課程設計計算書（一）樓蓋結構平面布置及截面尺寸確定（1）樓蓋結構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h140l=60.0mm時，對于工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h70mm，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滿足h=112118L=(367550)mm,取h=450mm,截面寬度b=1213h=(150225)mm，取b=200mm。（4）主梁尺寸的確定主梁的截面高度應該滿足h=11418L=(514900)mm，取h=700mm,則b=1213h=233350mm,取b=300mm。（5）柱尺寸的確定 柱的截面尺寸選400mm400mm。（6）樓蓋結構布置 樓蓋結構布置如下圖所示：25mm厚水泥砂漿+10mm厚水磨石面層80mm厚鋼筋混凝土現澆

8、板12mm厚紙筋灰板底粉刷803512樓蓋做法詳圖(二)板的設計（按塑性內力重分布計算）(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 0.65kN/m280mm厚現澆鋼筋混凝土板 0.0825=2.00kN/m212mm厚紙筋灰板底粉刷 0.01217=0.204kN/m2恒載標準值 gk=0.65+2.00+0.204=2.854kN/m2活載標準值 qk=7.000kN/m2荷載設計值應比較以下兩種組合，并取較大值：由可變荷載效應控制的組合q=1.22.854+7.0001.3=12.525kN/m2由可變荷載效應控制的組合q=1.352.854+0.77.0001

9、.3=10.223kN/m2因此取q=12.525kN/m2(2)板的計算簡圖250120200200218022002200240024002400A80450板的實際結構圖取1m板寬作為計算單元，板得實際結構如上圖所示，次梁截面寬度b=200mm，現澆板在墻上的支承長度a=120mm，按塑性內力重分布設計，板的計算跨度為：邊跨按一下兩項較小值確定：l0=ln+h2=2400-120-2002+802=2220mm1.025ln=2235mml0=ln+a2=2400-120-2002+1202=2240mm所以邊跨的計算跨度取l0=2220mm中間跨度的計算跨度取l0=ln=2400-20

10、0=2200mm板的計算簡圖下如圖所示：22202200220022002220ABCCBA11222 板的計算簡圖（3）彎矩設計值 因邊跨與中跨的計算跨度相差2220-=0.91%min=0.451.27270=0.21%，也大于0.2%，滿足要求。(5) 板的配筋分布筋選用6200嵌入墻內的板面附加鋼筋選用8200。a=l0/7=314mm，取350mm垂直于主梁的板面附加鋼筋選用8200。a=l0/4=550mm板角構造鋼筋:選用8200,雙向配置板四角的上部。a=l0/4=550mm 由計算結果及板的構造要求，繪制板的配筋圖，見圖1.1(三)次梁的計算（按塑性內力重分布計算）（1）荷載

11、計算板傳來的荷載 2.8452.4=6.85kN/m次梁自重 250.250.45-0.08=1.850kN/m次梁粉刷抹灰 170.0120.45-0.082=0.151kN/m恒載標準值 gk=6.58+1.58+0.151=8.58kN/m活載標準值 pk=7.02.4=16.8kN/m荷載設計值應比較以下兩種組合，并取較大值：由可變荷載效應控制的組合：q=1.28.58+1.016.81.3=32.14kN/m由永久荷載效應控制的組合：q=1.358.58+0.716.81.3=26.87kN/m因此取q=32.14kN/m （2）計算簡圖由次梁的實際結構圖可知，次梁在墻上的支承長度為

12、a=240mm，主梁的寬度為b=300mm。 次梁的實際結構圖25012030030063306300630066006600660080450120次梁的邊跨計算跨度按以下兩項較小值確定：l0=ln+a2=6600-120-3002+2402=6450mm1.025ln=1.0256330=6488mm所以次梁邊跨的計算跨度取l0=6450mm中間跨度的計算跨度取l0=ln=6600-300=6300mmq = 32.14 kN/m次梁的計算簡圖64506300630063006450ABCCBA11222（3）內力計算因邊跨與中跨的計算跨度相差6450-=0.24%121.5kNm因此，邊

13、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度計算截面邊跨中第一內支座中間跨中中間支座M（kNm）125.55-125.5579.73-96.48bf或b21502002100200s=M1fcbh020.0280.3040.0190.241s=0.5(1+(1-2s)0.9860.8130.9900.860=1-(1-2s)0.0280.5180.3740.5180.0190.5180.280min=0.451.27360=0.16%也大于0.2%，符合要求。（5）斜截面強度計算hw=h0-hf=410-80=330mm,因hwb=1.65N截面滿座要求0.7ftbh0(kN)0.71

14、.27200410=72.90.14%滿足要求（6）次梁的配筋根據計算結果及次梁的構造要求，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 8.856.6=56.63kN主梁自重 250.30.7-0.082.4=11.16kN梁側抹灰 170.0120.7-0.0822.4=0.607kN恒載標準值： gk=56.63+11.16+0.607=68.4kN活載標準值： pk=16.86.6=110.88kN恒載設計值： G=1.2gk=82.08kN活載設計值： P=1.2pk=144.14kN（2）設計簡圖各跨的計算跨度為：主梁的實際結構如圖所示

15、，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 主梁的實際結構圖 邊跨的計算跨度 l0=7200-200-120=6880mm因為0.025ln=172mm447,3kNm屬于第一類T形截面截面強度計算 按簡支梁計算的支座剪力計算值V0=G+P=82.08+144.14=226.22kN.主梁正截面強度計算截面邊跨中B支座中間跨中M（kNm）447.3-482.1247.2-98.4V0b2(kNm)45.24M

16、-V0b2(kNm)447.3-436.9247.2-98.4bf或b241730024002400s=M1fcbh020.0400.3080.0220.0087s=0.5(1+(1-2s)0.9800.8100.9890.996=1-(1-2s)0.0410.5180.3800.5180.0220.5180.009min=0.45ftfy=0.451.27360=0.16% 同時也大于0.2%，符合要求。(6)斜截面強度計算主梁斜截面強度計算截面位置A支座B支座左B支座右V（kN）185.0293.0258.20.25cfcbh0(kN)0.251.011.9300610=544.43kNV

17、截面滿足要求0.7ftbh0(kN)0.71.27300610=196.96V按計算配筋箍筋直徑和肢數6150雙支Vcs=0.7ftbh0+fyvAsvsh00.71.27300610+27056.6610150=224.8kNAsb=V-VCS0.8fysins(mm2)按構造配筋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：F=1.256.63+1.3110.8=212.1Kn則ASV1F2fysin45=212.110323600.707=416.7mm2選用218（AS=509mm2）滿足配筋要求。（8）各種構造筋的布置根據計算結果及主梁的構造要求，繪