《工程結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)

1、工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)題目：鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)學(xué) 院：工 學(xué) 院姓 名：學(xué) 號(hào)：班 級(jí)： 工程管理1201指導(dǎo)教師： 二o 一五年五月一、前言工程結(jié)構(gòu)作為一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程設(shè)計(jì)是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。在專(zhuān)業(yè)課理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固所學(xué)課程的內(nèi)容，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自己動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃和工程結(jié)構(gòu)教學(xué)大綱規(guī)定，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院工程管理專(zhuān)業(yè)有1周工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)的主要目的是鞏固和運(yùn)用課堂所學(xué)知識(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單工程實(shí)例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論的掌握，進(jìn)一步了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要過(guò)程、注意事項(xiàng)，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范的內(nèi)

2、容和使用方法，加深學(xué)生對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目中對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容的了解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用本課程設(shè)計(jì)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為今后從事專(zhuān)業(yè)工作打下良好基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)目的1、掌握單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定； 2、掌握板厚及梁系截面尺寸的確定方法；3、通過(guò)板及次梁的計(jì)算，掌握按考慮塑性?xún)?nèi)力重分布分析內(nèi)力的計(jì)算方法；4、通過(guò)主梁的計(jì)算，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的計(jì)算方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的繪制方法； 5、掌握板、梁的配筋計(jì)算； 6、了解并熟悉現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)的有關(guān)構(gòu)造要求； 7、掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方法、制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能； 8、學(xué)會(huì)編制鋼筋材料表。三、設(shè)計(jì)資料某

3、多層工業(yè)建筑樓蓋平面圖如圖1所示，l1、l2尺寸見(jiàn)表1，環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)，樓梯采用室外懸挑樓梯。樓面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示，樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。圖1 樓蓋平面圖四、設(shè)計(jì)資料1、生產(chǎn)車(chē)間的四周外墻均為承重磚墻，其中縱墻厚370mm，橫墻厚度240mm，采用mu10燒結(jié)普通磚、m5混合砂漿砌筑。內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為350mm350mm。2、材料：混凝土采用c30；主梁及次梁受力筋用hrb335或hrb400級(jí)鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋采用hrb335或hpb300級(jí)。3、樓面面層：水磨石地面；樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值；天花板粉刷：。五、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、按指定的設(shè)

4、計(jì)號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提交紙質(zhì)稿計(jì)算書(shū)。2、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置3、板的強(qiáng)度計(jì)算（按塑性?xún)?nèi)力重分布計(jì)算）4、次梁強(qiáng)度計(jì)算（按塑性?xún)?nèi)力重分布計(jì)算）5、主梁強(qiáng)度計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）6、用2號(hào)圖紙2張繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖：結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）板的配筋圖（1：50）次梁的配筋圖（1：50；1：25）主梁的配筋圖（1：40；1：20）及彎矩m、剪力v的包絡(luò)圖7、板和次梁采用塑性?xún)?nèi)力重分布方法計(jì)算；主梁采用彈性理論計(jì)算；六、具體要求計(jì)算書(shū)要求采用a4紙書(shū)寫(xiě)或打印，字跡要求工整，條理清楚，頁(yè)碼齊全，表格規(guī)范并編寫(xiě)表格序號(hào)，主要計(jì)算步驟、計(jì)算公式、計(jì)算簡(jiǎn)圖均應(yīng)列入，并盡量利用表格編制計(jì)算

5、過(guò)程。圖面應(yīng)整潔，布置應(yīng)勻稱(chēng)，字體和線(xiàn)型應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。提交全部成果時(shí)請(qǐng)附封面，并在封面上寫(xiě)明專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)等。圖紙按照標(biāo)準(zhǔn)格式折疊。七、參考文獻(xiàn)1、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb 50009-2012），中國(guó)建筑工業(yè)出版社2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50010-2010），中國(guó)建筑工業(yè)出版社3、混凝土結(jié)構(gòu)（上冊(cè)、中冊(cè)）（第五版），東南大學(xué)、天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)合編，中國(guó)建筑工業(yè)出版社4、混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)（上冊(cè)）（第二版），滕智明、朱金銓?zhuān)袊?guó)建筑工業(yè)出版社現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)一、平面結(jié)構(gòu)布置梁格布置應(yīng)根據(jù)建筑物使用要求確定，因本廠(chǎng)房在使用上無(wú)特殊要求，故結(jié)構(gòu)布置應(yīng)滿(mǎn)足實(shí)用經(jīng)濟(jì)的原則，

6、并注意以下問(wèn)題。1、柱網(wǎng)布置可為正方形或長(zhǎng)方形。2、板跨一般為1.72.5m，次梁跨度一般是4.06.0m，主梁跨度則為5.08.0m，同時(shí)宜為板跨的3倍（2道次梁）。3、對(duì)于板、次梁和主梁，各跨宜布置成等跨，無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)各跨跨差不宜超過(guò)10%。已知：1、生產(chǎn)車(chē)間的四周外墻均為承重磚墻，其中縱墻厚370mm，橫墻厚度240mm，采用mu10燒結(jié)普通磚、m5混合砂漿砌筑。內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為350mm350mm。2、材料：混凝土采用c30；主梁及次梁受力筋用hrb400級(jí)鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋采用hpb300級(jí)。3、樓面面層：水磨石地面；樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值；天花板粉刷：。

7、4、，樓面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值。二、板的設(shè)計(jì)（按塑性?xún)?nèi)力重分布計(jì)算）1、板、次梁、主梁的截面尺寸確定。板厚 ，（當(dāng)時(shí)，滿(mǎn)足剛度要求，可不驗(yàn)算撓度）。次梁 主梁 確定板厚h=80mm。荷載 取1m寬板帶計(jì)算： 面層 水磨石每平方米重1 = 0.65板自重 板厚g1 = 2 平頂粉刷每平方米重1 = 0.25 恒載： 2.9 活載：標(biāo)準(zhǔn)值1 =7.7設(shè)計(jì)值總值： = 13.23、內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算跨度板厚h=80mm，次梁（cl）截面=bh=200mm450mm邊跨 =（2300-100-120+80/2）=2120mm, =(2300-200/2-120)=2080mm中間跨 =2300-200=21

8、00mm，=2100mm跨度差=（2120-2100）/2300=8.7%10%,可按等跨連續(xù)梁查表計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算表截面位置彎矩系數(shù)彎矩設(shè)計(jì)值m（）邊跨跨內(nèi)13.23=5.14b支座-13.23=-5.14中間跨跨內(nèi)13.23=3.65中間c支座13.23=-4.17、配筋計(jì)算：b=1000mm，h=80mm，=（15+5）=20mm，=h-=60mm，=14.3n/，=1.43 n/，=270n/.配筋表截面位置m/(knm)=m/b(=b/)實(shí)配鋼筋邊跨內(nèi)5.140.1050.111353.576/8110，357b支座-5.140.1050.111353.576/8110，357中間

9、跨內(nèi)，軸線(xiàn)間3.650.0710.074233.976110，257軸線(xiàn)間3.650.80.0570.059185.756110，257中間c支座，軸線(xiàn)間-4.170.0810.085268.836/8110，357軸線(xiàn)間-4.170.80.0650.067213.066110，257表中值均小于0.35，符合塑性?xún)?nèi)力重分布的條件。板的配筋圖如附加圖紙所示。三、次梁設(shè)計(jì)（按塑性?xún)?nèi)力重分布計(jì)算）1、確定計(jì)算跨度及計(jì)算簡(jiǎn)圖。bh=200mm450mm，按塑性?xún)?nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力。、荷載計(jì)算：由板傳來(lái)：板恒載（2.9kn/）次梁間距(2.3m) = 6.67 次梁肋自重： 鋼筋混凝土容重 = 1.

10、85次梁粉刷重粉刷層每平米重 =0.185恒載：8.075 活載：活載標(biāo)準(zhǔn)值次梁間距=17.25設(shè)計(jì)值總值： =32.871、內(nèi)力計(jì)算：主梁截面（zl）bh=200mm600mm邊跨 凈跨度 =（6900-120-150）=6630mm計(jì)算跨度 =(6630-250/2=6755mm中間跨 凈跨度 =6900-300=6600mm，計(jì)算跨度 =6600mm跨度差=（6755-6600）/6600=2.3%10%,可按等跨連續(xù)梁查表計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算列表截面位置彎矩系數(shù)彎矩設(shè)計(jì)值m（）/(knm)邊跨跨內(nèi)32.871=136.355b支座-32.871=-136.355中間跨跨內(nèi)32.871=8

11、9.491中間c支座32.871=-102.276剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算列表截面位置剪力系數(shù)剪力設(shè)計(jì)值v（）/kn邊支座a0.450.4532.8716.63=98.07b支座左0.600.6032.8716.63=130.76b支座右0.550.5532.8716.6=119.32c支座左/右0.550.5532.8716.6=119.32配筋（1） 正截面受彎承載力計(jì)算b=200mm，h=450mm，=（25+10）=35mm，=h-=450-35=415mm，=80mm翼緣計(jì)算寬度邊跨 =6755mm/3=2252mm2300mm中跨 =6600mm/3=2200mm136.355 kn/m故次

12、梁跨內(nèi)截面按第一類(lèi)t型截面梁計(jì)算，支座截面按矩形截面計(jì)算?？v向鋼筋配筋表截面位置m/(knm)b或/mm=m/b(=b/)實(shí)配鋼筋邊跨跨內(nèi)136.35522520.0250.0259281c16+2c20，1030b支座-136.3552000.2770.033210954c20，1256中間跨跨內(nèi)89.49122000.01650.0176172c20，628c支座-102.2762000.2080.2367784c16，804(2)斜截面受剪承載力b=200mm，=415mm，=270n/，則0.25b=0.2514.3 n/200mm415mm=296.725kn130.76kn(支座左

13、邊)截面尺寸滿(mǎn)足要求。0.94 b=111.57kn，箍筋采用雙肢a6，=28.3。箍筋配筋表截面位置v/knv/b箍筋s=(1.25n)/(v-0.7b)實(shí)配鋼筋邊跨跨內(nèi)98.070.8260.94計(jì)算配筋276a6180中間跨跨內(nèi)119.321.0050.94計(jì)算配筋242a6180c支座119.321.0050.94計(jì)算配筋242a6180實(shí)配鋼筋間距s=180mm=0.24/=0.145% 滿(mǎn)足構(gòu)造要求。次梁（cl）詳圖如附加圖所示。根據(jù)計(jì)算結(jié)果和構(gòu)造要求，繪制次梁配筋示意圖。四、主梁設(shè)計(jì)（內(nèi)力按彈性理論計(jì)算）1、計(jì)算簡(jiǎn)圖：柱截面350mm350mm，由于鋼筋混凝土主梁抗彎剛度較鋼筋混

14、凝土柱大的多，故可將主梁視作鉸支于鋼筋混凝土柱的連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。主梁端部支承于磚壁柱上，其支承長(zhǎng)度a=370mm。主梁截面（zl）bh=200mm600mm邊跨 凈跨度 =（6900-120-175）=6605mm計(jì)算跨度 =(6605+175+370/2=6955mm中間跨 凈跨度 =6900-350=6550mm，計(jì)算跨度 =6900mm2、荷載計(jì)算：為簡(jiǎn)化計(jì)算，主梁自重亦按集中荷載考慮。 次梁傳來(lái)的荷載：次梁恒載（8.075kn）主梁間距=60.06 主梁自重： 次梁間距g= 8.97 主梁粉刷重： 次梁間距每平米粉刷層重= 0.598 恒載：69.628則：83.55活載： 17.25

15、 kn則q=次梁活載1.3主梁間距 154.73q + q = 238.28 kn1)其中，可由書(shū)中表查取，l計(jì)算跨度，對(duì)于b支座，計(jì)算跨度可取相鄰兩跨的平均值。2）其中，可由書(shū)中表查取，3、內(nèi)力計(jì)算：主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖0.244140.66-0.267-153.920.06738.630.289308.5-0.133-142-0.133-142-0.044-46.98-0.133-1420.2213.530.229244.49-0.311-332.040.096102.5-0.030-32.03-0.089-95.020.170181.5組合項(xiàng)次+組合值-295.92-295.92-4

16、85.96-248.94組合項(xiàng)次+組合值449.16252.16385.15220.12由此可作出下列幾種情況下的內(nèi)力圖： +； +； +； +以上各圖繪于同一坐標(biāo)系上，取其外包線(xiàn)，則為彎矩包絡(luò)圖。主梁剪力計(jì)算項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖0.73361.24-1.267-105.861.00083.550.866134-1.134-175.4600-0.133-20.58-0.133-20.581.000154.750.689106.6-1.311-202.851.222189.08組合項(xiàng)次+組合值-281.3226.44-308.71組合項(xiàng)次+組合值195.24238.3272.63同樣可繪出剪力包絡(luò)圖。4

17、、配筋 （1）正截面受彎承載力計(jì)算b=300mm，h=600mm，=40mm，=h-=560mm，=80mm翼緣寬度=6900mm/3=2300mm=14.3n/，=1.43n/，=360/ n/（-/2）=1368.2kn/m449.16kn/m截面位置b或/mm/mm=m/b(=b/)實(shí)配鋼筋邊跨內(nèi)449.1623005600.0440.0452302.34c20+3c22，2396b支座252.163005200.2170.2481536.84c22，1520中間跨內(nèi)385.1523005600.0380.0391995.33c20+3c22，2082-248.943005450.195

18、0.2191422.34c22，1520故主梁跨內(nèi)截面按第一類(lèi)t形截面計(jì)算，支座截面按矩形截面計(jì)算?？v向鋼筋配筋表（2） 斜截面受剪承載力計(jì)算b=300mm，= 560mm，=270n/，0.25b=557.7kn252.8kn截面尺寸滿(mǎn)足要求。0.94 b=209.7kn，箍筋采用雙肢a8，=50.3。箍筋配筋表截面位置v/knv/b箍筋實(shí)配箍筋邊跨跨內(nèi)195.240.8750.94計(jì)算配筋a8220b支座右272.631.220.94計(jì)算配筋a82205、與次梁相交處附加橫向鋼筋面積由次梁傳于主梁的集中荷載=60.06kn1.2+119.0251.3=226.8kn采用雙肢a8箍筋，=50.3，需配置的附加橫向鋼筋總面積=f/（sin）=226.8/270=840箍筋個(gè)數(shù)m=840/(250.3)=8.3個(gè)。應(yīng)配置9個(gè)。一側(cè)4根，一側(cè)5根。6、鋼筋布置1）彎起鋼筋的彎起點(diǎn)距該鋼筋強(qiáng)度的充分利用點(diǎn)大于/2。前一排鋼筋彎起點(diǎn)至后一排鋼筋彎終點(diǎn)的距離小于。 2）b支座負(fù)彎矩縱向鋼筋的截?cái)帱c(diǎn)位置 v0.7b，鋼筋的