混凝土结构课程设计-.pdf

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1、混、计Docu1nent serial nu1nber UU89WT-UU98YT-UU8CB-UU盯UUTJ08摘要本设计主要进行了结构方案中单向板肋梁楼盖设计。在确定框架布局后，先进行楼层间荷载代表值得计算，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩和剪力完成了板，次梁和主梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制，楼盖的设计完成了板的配筋和次梁与主梁的配筋计算2012年12月10日课程设计任务书（一课程设计目的本设计是混凝土结构设计原理中一个重要环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。1.了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，为今后从

2、事实际设计工作奠定初步基础。2.复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。3.掌握钢筋混凝土肋粱楼盖的一般设计方法，诸如：C l）掌握单向板肋粱楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简阁的确定；(2）掌握弹性理论和塑性理论的设计方法；(3）掌握内力包络图和材料抵抗弯矩图的绘制方法：(4）了解构造设计的重要性，掌握现洗梁版的有关构造要求；(5）掌握现挠钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定；(6）学习书写结构计算书；(7）学习运用规范。（二设计资料某多层混合结构轻工仓库，其建筑平面如困所示，层高4.5m，房屋安全等级为二级，采用钢筋混凝土整挠楼盖，请进行梁、柱的布置

3、并确定梁、板、柱截丽尺寸，梁板的承载力计算及配筋，并绘制结构施工图。其平面图如附困所示，楼面街载、材料及构造等设计资料如下：l、按使用要求不同，楼盖做法分两种类型：20mm摩水泥砂浆面层，钢筋混凝土现、浇饭，12mm厚纸筋灰板底粉刷；35mm厚水泥彤、浆丽层及水磨石地面，钢筋混凝土现混板，12mm厚纸筋灰饭底粉刷；2、柱网尺寸和费而活荷载标准值，见附表；3、材料：混凝土强度等级选用范围C2oCs；，梁内受力主筋采用HRB335级、HRB400级钢筋，其余均用HPB300级、HRB335级钢筋，钢筋直径最大不超过25mm;注：该厂房无特殊要求，楼梯位于楼盖外部；每位同学以学号末两位数作为题号：建

4、筑10(1）班同学楼面做法按类型；建筑10(2）班、管理10班按类型。（三设计内容和要求l、板和次梁按考虑塑性内力量分布方法计算内力；主粱按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图以及材料圈。2、绘制楼盖结构施工图(1）楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号（比例l:1001:200);(2）板配筋平面图（标注板厚、J版中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）（比例1:1001:200);(3）次梁配筋图（标注次梁截丽尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）（比例1:50，剖面图比例1:151:30);(4）粱材料图、配筋图（按同一比例绘出主架的弯矩包络图、抵

5、抗弯矩图、模板图及配筋图，（标注主粱截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸；（比例1:50，剖丽图比例1:151:30);(5）在闺中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。（四）设计要求l、计算书格式及书写步骤可参阅教材中的单向板肋粱楼盖设计例题。2、完成结构计算书一价。要求概念滔楚，计算完整、准确，成果尽量表格化，并装订成册。CA，纸型打印，正文采用五号仿宋字，）3、楼盖施工图二张。采用2tt图纸，选择适当比例。要求内容完整，表达规范，字体工整，因而整洁。（要求手工绘制）4、在完成上述设计任务后，方可参加设计成绩评定。五参考文献1(GB50010

6、-2011)混凝土结构设计规范SJ.北京：中国建筑工业出版社2 CGB50011-2010)建筑抗震设计规范SJ.北京：中国建筑工业出版社3 CGB50009-2001)建筑结构荷载规范SJ.北京：中国建筑工业出版社4 CGB50068-2010)建筑结构可靠度设计统一标准SJ.北京：中国建筑工业出版社5刘立新叶燕华混凝土结构原理M.武汉：武汉理工大学出版社第二版6自国良王毅红混凝土结构设计M.武汉：武汉理工大学出版社新一版(一申中一一中一半。iIJii耐捕tl，一1！1!1 .1垂直 1戴串串号C KW.m2:)I 6.6 6.()16.s 7.0 l.S 8.0 Ut.2 相抵院66饷也。

7、411 iL 2;辜4,6：，（），42:6,6-;8 9 00页F唾0()110),J.1i 主$l4 1!6 66)(*720016 1宁18!直920.21.61:掬啦？坝，O,22 2S 24 26 216 宏冒m加3嗒72028 抽扭l$,2 白00拭畔咽。:14 吕s!36 7 骂S3S.课程设计计算书一楼盖结构平面布直及截面尺寸确定(1）楼盖结构平面布置确定主梁的跨度为，次梁的跨度为，主粱每跨内布置两根次梁，板的跨度为。(2）极厚的确定楼板按高跨比条件，板厚h斗=60.0 时，对于工业建筑的楼盖板，要求h三70mm，取板厚h=80mmi满足要求。(3）次梁尺寸的确定次梁的截面高度

8、应满足h（生动L=(36闪向阳，取h=450阳，截面宽度h=(11)h=（旧225）阳，取b=200mm(4）主梁尺寸的确定主梁的截面高度应i衷满足h（二.）L=(514900)mm，取h=700mm，则b=飞118/(t1)h=(233则阳，取b=300mm。(5）柱尺寸的确定柱的截面尺寸选400mm400mm。(6）楼盖结构布置楼盖结构布置如下图所示：120 250 6600 6600 6601)6600 nU OO F-aE品 d au:o 卢（二）板的设计（按塑性内力重分布计算二二L(1）荷载计算楼盖做法如右图所示：35mm厚水泥彤、浆面层及7.K磨石地面w，、，、叫甲0.65kN/2

9、 80mm j事现浇钢筋混凝土板0.0825=2.00kN/2 12mm厚纸筋灰板底粉刷0.01217=0.204kN/2 恒载标准值=0.65+2.00 204=2854/2 活载标准值=1.000 I 2 荷载设计值应比较以下两种组合，并取较大值：由可变荷载效应控制的组合q=1.22.854+7.0001.3=12.525kll/2 由可变荷载效应控制的组合q=1.352.854+0.77.0001.3=10.223kN/2 因此取q=12.525kN/2(2）版的计算简图2180?.400 2200?.400 t而自们仲R丢在的知回?.400 取lmj阪宽作为计算单元，板得实际结构如上图

10、所示，次粱截面宽度b=200mm，现挠板在墙上的支承长度a=l20mm，按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按一下两项较小值确定：I 200、80。+-=(2400-120一.：.：1+-=2220mm 三1.025=2235 飞2/2 o=+2=(2400-120一钥!f=2240mm 所以边跨的计算跨度取。2220 中间跨度的计算跨度取。板的计算简图下如困所示：=2400-200=2200 q=12.525kA I m2 2唠22200 c1.2200 1 A纽扣22旦t后由o；中笛俯回(3）弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差主生旦旦0.91%10%，可按等跨连续板计算，2200

11、由附表可查得板的弯矩系数a,斗茸的弯矩设计过程如下表：板的弯矩设计值的计算边跨跨中离端第二支中间跨跨中中间支座座截面位置B 2 c 弯矩系数a1 1 1 11 11 16 14 计算长度。2.220。2.220。2.220。2.220 M=aq o2(.m)(4）配筋计算板厚非80nun,。80-20=60,b混凝土，1=1.0=11.9 I 2=1.21 I 2.板的受力钢筋选用HPB300级钢筋=210/2。对于轴线之间的板带，考虑到起拱作用，其中间跨中截丽和中间支座C截丽的弯矩设计值可以折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋过程见下表：版的配筋计算截面第一内中间跨中中间支

12、座边跨中 在平面图上的位置支座 M(kN m)1 02=0.5(1+)(1-2。选用钢筋 10200 10200 8150 8200 8150 8200 实际配筋面积393 393 335 251 335 251 2)经验算，配筋率一诺言。100%=0.31翻=0.452凡也大于%，满足要求。(5）板的配筋分布筋选用6200嵌入墙内的板面附加钢筋选用8200。a=。7=314酬，取350mm垂直于主梁的板面附加钢筋选用8200.a=。4=550mm板角构造钢筋：选用8200，双向配置版四角的上部。a=。4=550mm由计算结果及板的构造要求，绘制板的配筋图，见图（三）次梁的计算（按塑性内力重分

13、布计算(1）荷载计算板传来的荷载次梁自重次梁粉刷抹灰恒载标准值2.8452.4=6.85kN/m 250.25(0.45-0.08)=l.850kN/m 170.012（0.45一0.08）2=0.151kN/m=6.58+1.58+0.151=8.58/活载标准值=7.0X2.4=16.8/荷载设计值应比较以下两种组合，并取较大值：由可变荷载效应控制的组合：q=1.28.58+1.016.81.3=32.14kN/m 由永久荷载效应控制的组合：q=1.358.58+0.716.81.3=26.87klJ/m 因此取q=32.14kN/m(2）计算简图由次梁的实际结构图可知，次梁在墙上的支承长

14、度为a=240陋，主梁的宽度为b=300mm.1 豆豆no.皇皇no.皇皇豆豆l:t)Jr,J.J,伯仲H子0,il,:J回次梁的边跨计算跨度按以下两项较小值确定：。言(6600-120吩学6450mm 1.025=1.0256330=6488 所以次梁边跨的计算跨度取。6450 中间跨度的计算跨度取。=6600-300=6300 q 剧r/m今2步，2 步，2今1 吃，6450 nL 2aao 斗6300 L e 2aao 惶2Q,吁l 次，淤怕斗c笛铺底l(3）内力计算困边跨与中跨的计算跨度相差旦生旦旦0.24%10%，可按等跨连续饭计算6300 次梁的弯矩计算如下表：次梁的弯矩计算边跨跨

15、中离端第二支座中间跨跨中中间支座截面位置B 2 c 弯矩系数a1 1 1 1 11 11 16 14 计算长度。6.450。6.450。450。6.450 M=aq o2(时次梁的剪力计算如下表：次梁的剪力计算边支座离端第二离端第二中间支座支座左支座右截面位置A B（左）B（右）c 剪力系数P1 1 1 11 T T 16 14 计算长度。6.450。6.450。6.450。6.450 V=3q o(4）正截面强度计算次梁跨中截面按T形截面计算边跨6150 一一一2.15 3 S。2+2.18=2.38=2.15 取小值中间跨6300 一一一2.1 J J。2+2.2=2.4 取小值=2.1

16、支座截面按矩形截面计算判断截丽类型C25混凝土，1=1.0,=11.9 I 2,=1.21 I 2。纵向钢筋采用HRB400级钢筋=360 I 2.箍筋采用HPB300级钢筋=210/2。450-40=410。,飞。一才l.OX ll.9X 2150X肌守。一线布7.32m 1 因此，边跨中和中间跨中截面都属于第一类T形截面次梁正截面强度计算截面边跨中第一内支座M(kNm)或b2150 200 1 02 5(1+.j(J-2 己1-,j(l-2 勺835 1013。选用钢筋2i18（直）2i18（直）21i6（弯）2t1s c直中间跨中中间支座2100 200。45一一16%360 也大于%，

17、符合要求。(5）斜截面强度计算,=0一410-80=330，因一窍1.65 N截丽满座要求0.7 0.71.27200410=72.9 V按计算配筋箍筋直径和肢数勺s-0.7。实自己间距（mm)100 弯矩调幅时要求的配筋率下限为：1.27 0.3一一一3 一一0.14%270 实际配筋率为：100 56.6 283%14%200 xJOO 满足要求(6）次梁的配筋6双支根据计算结果及次梁的构造要求，绘制改梁的配筋阁，见图（四）主梁的计算按弹性理论计算100 100(1）荷载计算次梁传来的荷载主梁自重梁侧抹灰恒载标准值：活载标准值：恒载设计值：活载设计值：(2）设计简图8.856.6=56.6

18、3kl 250.3（0.7一0.08）2.4=ll.16kN 170.012(0.7-0.08)22.4=0.607kN=56.63+11.16 607=68.4=16.86.6=1188 G=l.2=82.08 P=1.2=144.14 各跨的计算跨度为：主梁的实际结构如困所示，由图可知，主梁的端部支承在墙上的支承长度为a=370阳，中间支承在400mm400mm的混凝土桩上，其计算跨度按以下方法确定：一5。主梁的实际结构图边跨的计算跨度。7200-200一120=6880mm 因为0.025=172 所以边跨的计算跨度取。1.025 中间跨的计算跨度取。又200主梁的计算简图如下图所示：+

19、2=1.0256.880+200=7252 Q=kN.(3）内力计算弯矩计算边跨：中间跨：主梁弯矩计算如下表：项改荷载简图恒载x1 A.，肉，.2 12!1 主梁的计算简图M=1+2 Gl=82.08+7.252=595.24kN Pl=144.147.252=1045.32kN Gl=82.08+7.200=590.98kN Pl=144.147.200=1037.SlkN 主粱弯炬计算1 244 155 267 145.2 92.3-158.3.，、，、归1 2 0.067 067 39.6 39.6-0.267 一158.3活载tt ti 289 244 133 133-0.133-0.

20、133 份品品品302.1 255.21-138.5-138.0-138.0-138.5.A 品+品品-0.044 089 一133200 200 一133活载-46.0 一93.0-138.5 20欠6207.6-138.5.-，崎、xi 品0.229 125 133 0.096 170-0,089 活载A 239.4 13，7-323.8 99.6 176.4-92.6 ，、，咱，、A ii i+-0.03-0.095-0.089 0.170 0.096-0.311 活载品A品-31.4-61.7-92.6 176.4 99.6-323.8 I)，、内 力 S且 223 216 A仨I 2

21、16 最组合项改 组合值不(kN m)利组合项改 (+内组合值力C kN m)剪力计算V=s+1 主梁剪力计算项次荷载简图恒载ii ii ii 0.733-1.267 份.%肉品品1.000 62-104.0 82.08,.啊，、，、4昌tt ti 活载J品品0.866-1.134。.124.8 一163.5。4勤ti 活载品品i-0.133-0.133 1.000.、，阉、-19.2-19.2 82.08 份xi活载品0.689-1.311 1.222 J，、99.3-189.0 176.1，、，、A ii ii 活载-0.089-0.089 778 。，、-12.8-12.8 112.1

22、内 力 生且 i口 最组合项改 不组合值（kN)利组合项改 内组合值（kN)力(4）主梁弯矩包络图主粱弯矩包络图见图(5）正截面强度计算确定翼缘宽度边跨7.252 一2.417 s s,。3+6.3=6.6 取小值=2.417 中间跨d“A Z-m-3=-3=,。3+6.3=6.6 取小值=2.4 支座截丽仍然按矩形截面计算判断截面类型取。700-70=630（跨中），。610（支座）。则,飞。讨l.OX 11.以2咔so-;=1357.6 m 1 属于第一类T形截丽截面强度计算按简支梁计算的支座剪力计算值。G+P=82.08+144.14=226.22kll.主梁正截面强度计算截面边跨中B支

23、座中间跨中M(kN m)2.m)2.m)或b2417 300 2400 1 02 5(1+)(1-2 己l-(1-2勺。2400 o SOOx6SO 1.27 4545=0.16%360 同时也大于%，符合要求。(6）斜截面强度计算主梁斜截面强度计算509 截丽位置A支座B支座左B支座右v（剧的0.25 0.251.011.9300610=544.43kN V 截面满足要求0.7 0.71.27300610=196.96 V按计算配筋箍筋直径和肢数6150双支=0.7 0.71.27300610+27056.6610150。+=224.8kN。按构造配筋句0.8 sin 弯起钢筋1t25 1t

24、25 实配问距（mm)491 491(7）主梁吊筋计算由次梁传给主梁的集中街载为：F=1.256.63+1.3l 10.8=212.lKn 则归们厅 一一一一一一一一二二二416.7 z 1-2 sin45 2S6()x a 707 选用2i18(=509 2）满足配筋要求。(8）各种构造筋的布置根据计算结果及主梁的构造要求，绘制配筋图如图参考文献1 CGB50010-2011)混凝土结构设计规范SJ.北京：中国建筑工业出版社2 CGB50011-2010)建筑抗震设计规范（SJ.北京：中国建筑工业出版社3 CGB50009-2001)建筑结构荷载规范（SJ.北京：中国建筑工业出版社(4 CGB50068-2010)建筑结构可靠度设计统一标准SJ.北京：中国建筑工业出版社5刘立新.Q十？在华混凝土结构原理M.武汉：武汉理工大学出版社第二版6臼国良王毅红.￥昆凝土结构设计M.武汉：武汉理工大学出版社新一版