課程設(shè)計(jì)--《鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋》課程設(shè)計(jì)

1、目錄前言 1一. 設(shè)計(jì)資料 21.1 廠房示意圖 21.2 建筑構(gòu)造 21.3 荷載參數(shù) 31.4 建筑材料 31.5 題號(hào) 3二樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置 4三 . 板的設(shè)計(jì) 43.1 荷載 43.2 內(nèi)力計(jì)算 53.3 截面承載力計(jì)算 63.4 確定構(gòu)造鋼筋 7四. 次梁的設(shè)計(jì) 74.1 荷載 74.2 內(nèi)力計(jì)算 84.3 截面承載力計(jì)算 94.4 確定構(gòu)造鋼筋 1.0. .五 . 主梁計(jì)算 1.15.1 荷載 1.15.2 內(nèi)力計(jì)算 1.15.3 截面承載力計(jì)算 1.6. .5.4 主筋吊筋計(jì)算 1.7. .5.5 確定構(gòu)造鋼筋 1.7. .六 . 施工圖繪制 1.86.1 板的配筋圖 1.86.

2、2 次梁配筋圖 1.96.3 主梁的配筋圖 2.0. .致謝 2.1參考文獻(xiàn) 2.2塔里木大學(xué)課程設(shè)計(jì)前言本次課程設(shè)計(jì)的題目是 鋼筋混凝土整體式單向板肋梁樓蓋 主要是對(duì)彎矩、 剪力和配筋的計(jì)算，是以材料力學(xué)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的一門(mén)綜合 課程設(shè)計(jì)。從本次課程設(shè)計(jì)中， 我們可以獲得綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)、 ，獨(dú) 立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；培養(yǎng)利用信息解決問(wèn)題的能力和相應(yīng)的思維方 式；培養(yǎng)嚴(yán)肅、認(rèn)真、科學(xué)的作風(fēng)和勇于進(jìn)取開(kāi)拓的創(chuàng)新精神。在本次課程設(shè)計(jì)中，我根據(jù)設(shè)計(jì)資料及相關(guān)的信息來(lái)設(shè)計(jì)布置樓板，根據(jù)計(jì) 算數(shù)據(jù)配筋和制圖。下面將是我對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容由于我水平有限，設(shè)計(jì)

3、中的錯(cuò)誤和不妥之處必然存在，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。10鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)一 . 設(shè)計(jì)資料1.1 廠房示意圖某工業(yè)廠房樓蓋采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，廠房示示意圖及樓蓋梁格布置如下圖所示：1.2 建筑構(gòu)造1：生產(chǎn)車(chē)間的四周 vcx 外墻均為 370mm 承重磚墻，內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其 截面尺寸為 350mm 350mm，柱高為 4.5m.2:樓面構(gòu)造層做法 : 20mm厚水泥砂漿面層20mm厚混合砂漿天棚抹灰3:梁側(cè)抹灰做法： 15mm 厚混合砂漿抹灰1.3 荷載參數(shù)樓面活荷載 qk 5.5kN /m2 ； 水泥砂漿容重20kN /m3；鋼筋混凝土容重25kN /m3；混合砂漿容重17k

4、N/m3；恒載分項(xiàng)系數(shù) G 1.2 ；1.3(因工業(yè)廠房樓蓋樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值活載分項(xiàng)系數(shù)qk 5.5kN /m2 大于 4kN /m 2)。1.4 建筑材料混凝土： C25 (fc=11.9N/mm2 ft 1.27N /mm2 ) 鋼筋：主梁及次梁受力筋采用 HRB335級(jí)鋼筋，板及梁內(nèi)的其他鋼筋采用HPB235級(jí)鋼筋.(HRB335 fy=300N/mm2，HPB235 fy=210N/mm2)1.5 題號(hào)10 號(hào)題目 建筑尺寸 L B=33m 19.8m 樓面活荷載 qk 5.5kN /m2二樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置6600660066006600660023456比例 1 ：100 單位: m

5、m三 . 板的設(shè)計(jì)板按考慮塑性?xún)?nèi)力重分布方法計(jì)算板的 l2 /l1 6600mm / 2200mm 3，按單向板設(shè)計(jì)。l 2200板的厚度按構(gòu)造要求取 h 80mm l1 2200 55mm .次梁截面高度取40 40h 450mm l2 6600 440mm ，截面寬度 b 200mm。15 15由于中間跨是等跨度，等剛度，荷載和支撐條件相同。因此，所有中 間跨內(nèi)力可有一跨代表。 對(duì)于結(jié)構(gòu)實(shí)際跨數(shù)多于五跨時(shí)， 可按五跨進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。3.1 荷載恒載標(biāo)準(zhǔn)值20mm水泥砂漿面層320.02m 20kN /m3 0.4kN /m280mm鋼筋混凝土板0.08m 25kN /m3 2.0kN /m2

6、20mm混合砂漿天棚抹灰0.02m 17kN /m3 0.34kN /m2即每米板寬gk 2.74kN /m2 線恒載設(shè)計(jì)值 g 1.2 2.74kN /m2 3.29kN /m2 線活載設(shè)計(jì)值 q 1.3 5.5kN /m2 7.15kN /m2 合計(jì) 10.44kN /mq) 1m 10.44kN / m3.2 內(nèi)力計(jì)算h0.20m0.08m邊跨 ln22.2m0.12m222.02ma0.20m0.12mln2.2m0.12m2.04m 2.02mn222取 l0 2.02m中間跨l0 2.2m 0.20m 2.0m計(jì)算跨度差 (2.02 m 2.0m)/2.0m 1% 10% ，說(shuō)明可

7、按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。取 1m寬板帶作為計(jì)算計(jì)算單元，板計(jì)算簡(jiǎn)圖及尺寸如下圖所示：1201980 100 100 2000 100 100 2000220022002000板的尺寸 單位 : mmg+q=10.44KN/m2020 2000 2000 2000 2020 板計(jì)算簡(jiǎn)圖 單位： mm 連續(xù)板各截面的彎矩計(jì)算見(jiàn)表表 1 連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)1111m111116142Mm(g q)lo2/(kN m)3.87-3.872.61-2.983.3 截面承載力計(jì)算b 1000mm ， h 80mm， h0 80mm 20m

8、m 60mm ， 1 1.0， 連續(xù)板各截面的配筋見(jiàn)下表 2表 2 連續(xù)板各截面配筋計(jì)算板帶部位截面邊區(qū)板帶（ 12 ，5 6 軸線間）中間區(qū)板帶（ 2 5軸線間）邊跨跨內(nèi)離端 第二 支座離端 第二 跨跨 內(nèi)中 間跨 跨內(nèi)中間 支座邊跨 跨內(nèi)離端 第二 支座離端 第二 跨跨 內(nèi)中 間跨 跨內(nèi)中間支座M (kN m)3.87-3.872.61-2.983.87-3.872.610.8 =2.09-2.980.8=-2.38s M / 1 fcbh020.0910.0910.0610.0700.0910.0910.0490.056* 1 1 2 s0.0960.0960.0630.0730.096

9、0.0960.0500.058Asbh0 1fc / fy/mm2326326208238326326170191選配鋼筋81508 15082008 2008 1508 1508 2008 200實(shí)配鋼筋面積 /mm 2335335251251335335251251中間區(qū)板帶 2 5軸線間，各區(qū)內(nèi)格板的四周與梁整體連接，故各跨跨內(nèi)和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，計(jì)算彎矩減低 20%。3.4 確定構(gòu)造鋼筋1: 在板與主梁的連接處配置承受負(fù)彎矩的 8200 的構(gòu)造鋼筋單根長(zhǎng)度為 1370mm 編號(hào)為。2：在板內(nèi)沿墻內(nèi)配置承受負(fù)彎矩作用的 8200 （短邊方向）， 8360 （長(zhǎng) 邊方向）的構(gòu)造鋼筋

10、，單根長(zhǎng)度為 520mm ，編號(hào)為。3: 在板角部位兩個(gè)方向 1m 范圍內(nèi)配置承受負(fù)彎矩的 5 8 的鋼筋，單根長(zhǎng) 度為 1120mm ，編號(hào)為。4 ：在板中垂直 于受力筋的方 向配置 8250 的分布單 根鋼 筋長(zhǎng)度 為 6680mm 編號(hào)為和長(zhǎng)度為 6700mm 編號(hào)為的構(gòu)造鋼筋。四 . 次梁的設(shè)計(jì)次梁按考慮塑性?xún)?nèi)力重分布方法計(jì)算取主梁的梁高 h 650mm l3 6600 550mm ，梁寬 b 250mm，次梁有關(guān)12 12尺寸及支承情況如圖（ a）所示：800200 054120120 6355 125 125 6350 125 12566006600次梁尺寸 單位： mm4.1 荷

11、載恒載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái)3.29kN /m2 2.2m 7.24kN /m次梁自重31.2 25kN /m3 0.2m (0.45 m 0.08m) 2.22kN /m梁側(cè)抹灰31.2 17KN /m3 0.015m (0.45m 0.08m) 2 0.23KN / mg 9.69KN /m活載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái)合計(jì)4.2 內(nèi)力計(jì)算2q 7.15KN /m2 2.2m 15.73KN /mg q 25.42KN /m計(jì)算跨度 次梁伸入墻內(nèi) 240mm邊跨ln 6.6m 0.12m 0.25m 6.355mn2a 0.24mln 6.355m 6.475m 221.025l n 1.025 6.355m

12、 6.514m 6.475m 取 ln 6.475m中間跨l0 ln 6.6m 0.25m 6.35m跨度差 (6.475 m 6.35m) / 6.35m 1.97% 10%說(shuō)明可按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖（ b）所示g+q=25.42KN/m6475 63506350 6350 6475次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 單位： mm連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計(jì)算分別見(jiàn)表 3 和表 4表 3 連續(xù)次梁彎矩計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨 內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)1111m111116142M m(g q)l0 /(kN m)96.89-96.8964.06-73.21表 4 連續(xù)次梁剪力

13、計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座 外側(cè)離端第二支座 內(nèi)側(cè)中間支座外 側(cè)、內(nèi)側(cè)剪力計(jì)算系數(shù) V0.450.600.550.55V V (g q)ln / kN72.6996.9388.7888.784.3 截面承載力計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按 T 形截面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度為：l0 6475mm邊跨 bf 0 2160mm b sn 200mm 2000mm 2200mm33sn 為梁肋凈跨 2160mm<2200mm 取 2160mm離端第二跨、中間跨 bf 6350 mm 2120mm 2200mm 取 2120mm3梁高 h 450mm ， h0 450mm 35mm 415mm翼緣厚 h

14、9;f 80mm判斷 T 形截面的類(lèi)型：hf2 80mma1fcbfhf(h0 f ) 1.0 11.9 KN /mm2 2160 mm 80mm (415 mm) 771.12 KN gm2296.89 KN gm故屬于第一類(lèi) T 形截面，且跨內(nèi)各截面均屬于第一類(lèi) T 形截面。 支座截面按矩形截面計(jì)算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取h0 450mm 60mm 390mm ，其他中間支座按布置一排縱筋考慮， h0 415mm。連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見(jiàn)下表 5 及表 6表 5 連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支 座離端第二跨 跨內(nèi)、中間跨 跨內(nèi)中間支座M /(kN m

15、)96.89-96.8964.06-73.21'2s M / 1 fcbf'h022( s M / 1 fcbh02)0.0220.2680.0150.1790.0220.319<0.350.0150.199Abf 'h0 1fcAsf yyAbh0 1 fcAsf yy2 /mm782987523655選配鋼筋41 64 183 162 16+2 14實(shí)配鋼筋面積2 / mm8041017603710表 6 連續(xù)次梁斜截面承載力計(jì)算 hw h0 h'f 415mm 80mm 335mm hw 335mm 1.675 4 所以用公式 V 0.25 c fc

16、bh0 b 200mm截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支 座外側(cè)離端第二支 座內(nèi)側(cè)中間支座外 側(cè)、內(nèi)側(cè)V/kN72.6996.9388.7888.780.25 c fcbh0 /N246925 V232050 V232050 V246925 V0.7ftbh0/ N73787 V69342 V69342 V73787 V選用箍筋28282828AsvnAsv11011011011011.25fyvAsvh0s /mmV 0.7 f tbh0按構(gòu)造配筋375523734實(shí)配間距 s2002002002004.4 確定構(gòu)造鋼筋為了固定箍筋并與鋼筋連成骨架在梁的受壓區(qū)內(nèi)配置 2 18和 2 14的架立 鋼筋。

17、21 8 為第一支座處受力鋼筋將它在實(shí)際截?cái)嗵幯由熳鳛榧芰摻?，受?鋼筋加架立鋼筋單根總長(zhǎng)為 8810mm編號(hào)為。 2 14 中間支座處受力鋼筋將它 在實(shí)際截?cái)嗵幯由熳鳛榧芰摻睿芰︿摻罴蛹芰摻顔胃傞L(zhǎng)為 22460mm 編 號(hào)為。詳見(jiàn)次梁配筋圖。塔里木大學(xué)課程設(shè)計(jì)五 . 主梁計(jì)算主梁案彈性理論計(jì)算柱高 H 4.5m ，柱截面尺寸為 350mm 350mm。主梁的有關(guān)尺寸及支承情況 如圖（ a）所示：240 12066001750080565229a）主梁尺寸 單位： mm5.1 荷載恒載設(shè)計(jì)值由次梁傳來(lái)9.69KN /m 6.6m 63.95kN主梁自重(折算為集中荷載)31.2 25

18、KN /m3 0.25m (0.65m 0.08m) 2.2m 9.41KN梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）0.08m) 2 2.2m 0.77KN1.2 17KN /m3 0.015m （0.65mG=74.13KN活載設(shè)計(jì)值由次梁傳來(lái) Q 15.73KN /m 6.6m 103.8KN合計(jì) G+Q=178.0KN5.2 內(nèi)力計(jì)算邊跨 ln 6.60m 0.12m 0.35m 6.305mb 0.35ml0 1.025ln1.025 6.305m 6.64m22lnab6.305m 0.36m0.35m6.66m 取 6.64m22 2 2中間跨 ln6.6m 0.35m 6.25mlc 6.60

19、m1.05ln 1.05 6.25m 6.563m則取 ln 6.563m跨度差 (6.64m 6.563m) 6.563m 0.12 00 1000 ，則可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。33250mm (650mm)3 /6602主梁線剛度i梁EI梁/L 梁Eb梁h梁3 /12L 0梁E 12 /6602 mm柱的線剛度i柱EI柱/H柱Eb柱h柱3/12H柱E350mm (350mm)3 /4500mmE 12/4500 mm3.11 3則主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖Q Q Q Qb)所示：Q Q=103.8KNG=74.13KN2200 2200 2200 224066002240 22

20、00 2200 22006640（b ）主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 單位： mm在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)6640行跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算，則：M KGl 0 KQl0V KG KQ，式中系數(shù) K 值由附錄 7 中查得，具體計(jì)算結(jié)果以及最不利荷載組合見(jiàn)表 7、 表 8 。將以上最不利荷載組合下的四種彎矩圖及三種剪力圖分別疊畫(huà)在同一坐標(biāo) 圖上，即可得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖。表 7 主梁彎矩計(jì)算K M1K MaK MBKM2K MbK MC0.2240.1550.2670.0670.0670.26711 a 2130.67130.671 a 2 ABb

21、a baC11D120.1076.2932.6032.60KNgm2QQaQQ2QQ baQ 1 Q0.2890.2440.1330.1330.1330.1331 ABb a 1CD199.19168.1791.1490.6190.6191.143Q Q2Q bQ0.0440.0890.1330.2000.2000.1331 Aa2b Ba1 CD30.3361.3491.14136.25136.2591.14Q1QQ a QQ2QQb a 10.2290.1260.3110.0960.170.0894ABCD157.8386.84213.1365.40115.8160.99Q Q2Q bQQ

22、 Q0.089 / 30.0590.0890.170.0960.3115a120.45213.1351 Aa2bBa1CD40.6660.99115.8165.40內(nèi) 力1+2319.29244.46-211.81-58.01-58.01-221.811+389.7714.95-221.81168.85168.85-221.81組 合1+4277.93163.14-343.898148.41-191.661+599.6535.63-191.66148.4198-343.8最 不組合項(xiàng)次1+31+31+41+21+21+5Mmin89.7714.95-343.8-58.01-58.01-343.

23、8利 組 合組合項(xiàng)次1+21+21+51+31+31+4Mmax319.29244.46-191.66168.85168.85-191.66對(duì)于邊跨取 l0 6.640mm ，中間跨取 l0 6.563mm ，支座 B 取l0 6.602mm表 8 表主梁剪力計(jì)算序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座中間支座K VAK VBlKVBr1GaG 2G bG aG1G0.7331.2671.00A B C D54.3493.9274.13Q Q QQQ0.8661.13400A B C D89.89117.711Q aQ 2Q b Q a 1 A B C D0.6891.3111.22271.52136.08126.

24、84Q Q QQ0.0890.0890.7781 a 2 b a 1 A B C D9.249.2480.76內(nèi)力組 合+144.23-211.6374.13+125.86-230200.97+45.1-103.16154.89最不利 內(nèi)力組合項(xiàng)數(shù)1+31+41+4|V|max(KN)144.23230200.97主梁的彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖-343.8.-58.011 + 3168.85319.29主梁的彎矩包絡(luò)圖M（ 單 位 K）N m+ 45.3 截面承載力計(jì)算主梁跨內(nèi)按 T 形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為：翼緣高 h'f =80mm hf 80mm 0.13 0.1h0 615m

25、ml0 6600mmbf 02200 mm b sn 6600mm ，f 3 3 n取 h0 650mm 35mm 615mm判別 T 形截面的類(lèi)型：hf 2 80mma1bf hf fc(h0 f ) 1.0 11.9N /mm2 2200mm 80mm (615mm )221204.28 KN M 319.29kN故個(gè)跨內(nèi)截面屬于第一類(lèi) T 形截面.支座截面按矩形截面計(jì)算，取 h0 650mm 80mm 570mm (因支座彎矩較 大考慮布置兩排縱筋，并布置在次梁主筋下面) ?？鐑?nèi)截面在負(fù)彎矩作用下按矩 形截面計(jì)算，取 h0 650mm 60mm 590mm ?？鐑?nèi)截面再負(fù)彎矩作用下，按

26、T 形截面計(jì)算 , h0 650mm 35mm 615mm 主梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見(jiàn)表 9，表 10。表 9 主梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)M /(kN m)319029-343.8168.85-58.01bV0 /(kN m)31.14M V0 b/(kN m) 2-312.66'2 s M / 1 fcbf'h02 ( s M / 1 fcbh02)0.0320.32350.0170.0560.0330.406<0.5500.0170.058bf'h0 1 fc17712295912339Assf y2 /mm(Abh0 1 fc

27、)(Asf )fy選配鋼筋4 252 20+2 22 +2 252 252 20實(shí)配鋼筋面積 /mm219642370982628表 10 主梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)V /kN144.23230200.970.25 c fcbh0 / N457406 V423938 V423938 V0.7 f tbh0 /N136684 V126683 V126683 V選用箍筋2828282Asv nAsv1 / mm1011011011.25fyv Asvh0 sV 0.7 f tbh02161mm146mm203mm實(shí)配箍筋間距 s /mm200140200Vc

28、s (0.7 ftbh0 1.25 fyv Asv h0) /Nyv S 0218210 V234627 V202244 V5.4 主筋吊筋計(jì)算由次梁傳至主梁的全部集中力為：G Q 63.95kN 103.8kN 167.75kN則As選用 2 16(2396mm2As 402mm2 )G Q 167.75 103 N 2fy sin2 300N /mm2 0.7075.5 確定構(gòu)造鋼筋1：在梁的受壓區(qū)配置 2 20 的架立鋼筋。 2 20 為支座處受力鋼筋將它在 實(shí)際截?cái)嗵幯由熳鳛榧芰摻?，受力鋼筋加架立鋼筋單根總長(zhǎng)為 20220mm 編號(hào) 為。2：在梁的兩個(gè)側(cè)面分別沿高度配置 1 14 的

29、腰筋，并用 8400 的拉接筋 拉接，詳見(jiàn)主梁配筋圖。3：在柱與主梁相交處配置 2 18 的附加吊筋單根長(zhǎng)度為 2750mm編號(hào)為。六 . 施工圖繪制6.1 板的配筋圖7 825000620518 18828 825000028281063870028 221.混凝土為 C252. 鋼筋為 H2P3B(5 )2. 混凝土保護(hù)層： 30mm3. 本圖單位為： mm6600 6600板配筋圖 比列 1:50板的鋼筋表編號(hào)簡(jiǎn)圖直徑長(zhǎng)度/mm根數(shù)總長(zhǎng)/mm鋼筋用量/kg1218082280430980.4387.3222008230011552656.51049.43120060 6081320142

30、01874.4740.44125060 6081370396542.52214.35100060 60811204044.817.7640060 608520368191.3675.676580866801621082.16427.4686600867002431603.8633.5合計(jì)3545.66kg6.2 次梁配筋圖3 2 18 2 1843 16 1 16222 14 2 1644552100641507 8 L=122021201650 16503 2 33 5 3 41600 16001 8200 8200 2 3120 120 2 18200 4 8200 5 8200 8200

31、4125 12566002125 125 16600 66003 2 18 L=88105 2 14 L=224604 2 18 L=33002 1 16 L=67756 2 16 L=32001 3 16 L=331801.混凝土為C25，鋼筋為HRB)3和3(5HPB235(箍筋() )2.混凝土保護(hù)層： 30mm3.本圖單位為： mm6.3 主梁的配筋圖2 20200240 120122502250185018503 4 5 23 5 43348200 1 48140222 148400 1 3 251 2522 1484005 2 201 3 254-46600175 175660042 25 2 20 L=2022052 202 2231 3 25 1 2522 182 14840026850263 2 22 L=45004 2 25 L=37002-24