[工學(xué)]混凝土課程設(shè)計

1、 本次混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計內(nèi)容與要求如下：1.課程設(shè)計內(nèi)容：完成一個建筑樓蓋（屋蓋）結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。內(nèi)容包括：（1）結(jié)構(gòu)方案的確定；（2）梁、板截面尺寸的確定；（3）荷載的分析與計算；（4）結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析與計算；（5）結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋計算；（6）結(jié)構(gòu)的施工圖設(shè)計。2.課程設(shè)計的要求及步驟：（1）每位同學(xué)必須按照“建筑學(xué)課程設(shè)計”的建筑設(shè)計方案，確定結(jié)構(gòu)方案；（2）查閱相關(guān)規(guī)范、資料，確定材料以及相關(guān)參數(shù)；（3）內(nèi)力計算中，板與次梁采用考慮塑性內(nèi)力重分布的方法；（4）建議板的配筋采用分離式；（5）施工圖要求用描圖紙和墨線筆（針管筆）繪制；（6）所有計算、構(gòu)造及施工圖繪制必須符合國家相關(guān)規(guī)范的要求；（

2、7）課程設(shè)計完成的成果：一份設(shè)計說明書（單獨裝訂）和結(jié)構(gòu)施工圖（板、次梁配筋圖）。一、設(shè)計資料某小學(xué)教學(xué)樓，采用框架式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（1） 樓蓋面層做法：厚水泥砂漿找平后做厚的水磨石面層；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；板底采用厚混合砂漿天棚抹灰。（2） 材料：混凝土強(qiáng)度等級為（）；梁內(nèi)受力縱筋為（），其他均為鋼筋（）。（3） 查得的各項荷載值如下：恒荷載水泥砂漿：水磨石地面：混合砂漿：混凝土板的自重：活荷載教室：廁所：走廊：（若存在集中人流的走廊為）辦公室：微型計算機(jī)房：二、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置本次進(jìn)行課程設(shè)計的樓層是某小學(xué)的二層平面，根據(jù)其柱子和梁的排布確定這樣的結(jié)構(gòu)布置方案，包括板的布置和次梁的布置。板

3、的布置：一共得到了種板，共計塊板。其中包括種雙向板和種單向板。各種板的尺寸及數(shù)量將在下面給出。 次梁的布置： 板按跨高比的條件及構(gòu)造要求，取板厚為。次梁截面按構(gòu)造要求確定，取次梁的高度為，寬度為。主梁的布置：主梁為框架梁，取高度為，寬度為。三、板的設(shè)計根據(jù)分析，板共分為如下18種：板號尺寸（長(mm)X寬(mm)）板的類型塊數(shù)雙向板單向板雙向板雙向板單向板雙向板雙向板單向板雙向板雙向板單向板單向板雙向板雙向板注：為板的寬，為板的長，當(dāng)時按照單向板來計算，當(dāng)時按照雙向板來計算,按單向板算會在后面給出說明。單向板和雙向板的計算過程如下：單向板的計算：B2 :尺寸為1 荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石

4、面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值 故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 故板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為：查資料得：恒荷載分項系數(shù)??；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值: 跨中的彎矩設(shè)計值為：（2）正截面受彎承載力計算：板厚 取板寬為計算帶采用混凝土:鋼筋板配筋計算的過程如下：實際配筋：，驗算 ，同時大于，符合要求。另外一個方向按照構(gòu)造要求配筋即可。B5 :尺寸為（1）荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)??；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值

5、: 跨中的彎矩設(shè)計值為：（2）正截面受彎承載力計算：板厚 取板寬為計算帶采用混凝土:鋼筋板配筋計算的過程如下：實際配筋：，驗算 ，同時大于，符合要求。另外一個方向按照構(gòu)造要求配筋即可。B8 :尺寸為（1）荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)?。换钶d分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值: 跨中的彎矩設(shè)計值為：（2）正截面受彎承載力計算板厚 取板寬為計算帶采用混凝土:鋼筋板配筋計算的過程如下：實際配筋，驗算 ，同時大于，符合要求。另外一個方向按照構(gòu)造要求配筋即可。B1

6、1 :尺寸為（1）荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)取；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值: 跨中的彎矩設(shè)計值為：（2）正截面受彎承載力計算：板厚 取板寬為計算帶采用混凝土:鋼筋板配筋計算的過程如下：實際配筋 ：，驗算 ，同時大于，符合要求。另外一個方向按照構(gòu)造要求配筋即可。B12 :尺寸為因為雖然，但是如果按照雙向板算，凈距之比超過，這里還是當(dāng)單向板計算（1）荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為：

7、板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)取；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值: （2）跨中的彎矩設(shè)計值為：（3）正截面受彎承載力計算板厚 取板寬為計算帶采用混凝土:鋼筋板配筋計算的過程如下：實際配筋，驗算 ，同時大于，符合要求。另外一個方向按照構(gòu)造要求配筋即可。雙向板的計算：因為所有的雙向板都是四邊固定的，所以首先，記，因為四邊固定， ，。代入式求解得B1:四邊固定 、荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)??；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷

8、載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值: 、計算跨度: （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 , , B3：四邊固定 、荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)取；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值： 、計算跨度: （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 ,B4：四邊固定 、荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)?。换钶d分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值： 、計算

9、跨度: （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 ,B6：四邊固定 、荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)??；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值： 、計算跨度： （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 ,B7：四邊固定 、荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)??；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值： 、計算跨度: （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 ,

10、 B9：四邊固定 、荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)??；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值： 、計算跨度 （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 ,B10：四邊固定 、荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)??；活載分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值： 、計算跨度 （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 , B13：四邊固定 、荷載計算 板的恒載

11、標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)?。换钶d分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值： 、計算跨度 （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 , B14：四邊固定 、荷載計算 板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石面層：鋼筋混凝土板：石灰砂漿：板的活載標(biāo)準(zhǔn)值故板的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為： 板的活載標(biāo)準(zhǔn)值為： 查資料得：恒荷載分項系數(shù)?。换钶d分項系數(shù)取。于是板的恒荷載設(shè)計值: 活荷載設(shè)計值: 荷載總設(shè)計值： 、計算跨度 （、為兩端梁寬） 、彎矩計算 ,四、板和支座截面的配筋設(shè)計雙向板短邊方向截面有效高度取，長邊方向取截面有效高

12、度，支座處取截面有效高度根據(jù)，為了簡化計算，近似取，則雙向板的配筋計算表如下: 板的截面配筋實際支座的配筋計算表如下: 板的截面配筋實際五、次梁的配筋設(shè)計(教室內(nèi)次梁)次梁截面尺寸為，混凝土,兩側(cè)抹灰均為，鋼筋采用板傳來的荷載為：1 荷載計算 板的恒載設(shè)計值板傳來的荷載：次梁兩側(cè)抹灰：故荷載總設(shè)計值:（2）計算簡圖 計算簡圖如下： （3）內(nèi)力計算 該次梁兩端搭在主梁上，其計算跨度為，為單跨梁?？缰凶畲髲澗貫?，支座最大剪力為（4）截面承載力計算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為：邊跨 梁高 取混凝土保護(hù)層 則翼緣厚 判別T形截面梁的類型：故屬于第一類T形截面，以，可得：選用,斜截面計算：

13、支座邊緣截面的剪力值最大：支座截面按矩形截面計算，按一排縱筋考慮，取截面尺寸驗算：，屬于厚腹梁，截面符合要求。驗算是否需要計算配筋：，只需構(gòu)造配筋，配，為確保安全通長配置，可以。（微型計算機(jī)房下的次梁）次梁截面尺寸為，混凝土,兩側(cè)抹灰均為，鋼筋采用板傳來的荷載為：（1）荷載計算 板的恒載設(shè)計值板傳來的荷載：次梁兩側(cè)抹灰：故荷載總設(shè)計值:（2）計算簡圖 計算簡圖如下： （3）內(nèi)力計算 該次梁兩端搭在主梁上，其計算跨度為，為單跨梁?？缰凶畲髲澗貫?，支座最大剪力為（4）截面承載力計算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為：邊跨 梁高 取混凝土保護(hù)層 則翼緣厚 判別T形截面梁的類型：故屬于第一類T

14、形截面，以，可得：選用,斜截面計算：支座邊緣截面的剪力值最大：支座截面按矩形截面計算，按一排縱筋考慮，取截面尺寸驗算：，屬于厚腹梁，截面符合要求。驗算是否需要計算配筋：，只需構(gòu)造配筋，配，為確保安全通長配置，可以。（學(xué)生廁所內(nèi)的次梁）次梁截面尺寸為，混凝土,兩側(cè)抹灰均為，鋼筋采用板傳來的荷載為：因為男女廁所板大小不一樣，荷載各取一半。（1）荷載計算 板的恒載設(shè)計值板傳來的荷載：次梁兩側(cè)抹灰：故荷載總設(shè)計值:（2）計算簡圖 計算簡圖如下： （3）內(nèi)力計算 該次梁兩端搭在主梁上，其計算跨度為，為單跨梁?？缰凶畲髲澗貫?，支座最大剪力為（4）截面承載力計算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為：邊

15、跨 梁高 取混凝土保護(hù)層 則翼緣厚 判別T形截面梁的類型：故屬于第一類T形截面，以，可得：選用,斜截面計算：支座邊緣截面的剪力值最大：支座截面按矩形截面計算，按一排縱筋考慮，取截面尺寸驗算：，屬于厚腹梁，截面符合要求。驗算是否需要計算配筋：，只需構(gòu)造配筋，配，為確保安全通長配置（教室?guī)鶅?nèi)的次梁）次梁截面尺寸為，混凝土,兩側(cè)抹灰均為，鋼筋采用板傳來的荷載為：因為男女廁所板大小不一樣，荷載各取一半。（1）荷載計算 板的恒載設(shè)計值板傳來的荷載：次梁兩側(cè)抹灰：故荷載總設(shè)計值:（2）計算簡圖 計算簡圖如下： （3）內(nèi)力計算 該次梁兩端搭在主梁上，其計算跨度為，為單跨梁?？缰凶畲髲澗貫椋ё畲蠹袅椋?/p>

16、4）截面承載力計算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為：邊跨 梁高 取混凝土保護(hù)層 則翼緣厚 判別T形截面梁的類型：故屬于第一類T形截面，以，可得：選用,斜截面計算：支座邊緣截面的剪力值最大：支座截面按矩形截面計算，按一排縱筋考慮，取截面尺寸驗算：，屬于厚腹梁，截面符合要求。驗算是否需要計算配筋：，只需構(gòu)造配筋，配，為確保安全通長配置（走廊的連續(xù)次梁（封口梁）次梁截面尺寸為，混凝土,兩側(cè)抹灰均為，鋼筋采用近似認(rèn)為走廊的板傳來的總荷載的一半：（1）荷載計算 板的恒載設(shè)計值板傳來的荷載：次梁兩側(cè)抹灰：故荷載總設(shè)計值:（2）計算簡圖 計算簡圖如下： （3）內(nèi)力計算 查表得混凝土的彈性模量為，次

17、梁截面按照矩形截面計算取，,（4）截面承載力計算這是連續(xù)多跨梁彎矩值和剪力值 因為為不連續(xù)多跨梁，按照塑形內(nèi)力重分布計算時，跨中截面彎矩不宜調(diào)整，按照彈性理論和算得的較大值，經(jīng)計算，跨中彎矩均為彈性理論時較大。為了方便配筋，取最大彎矩作為配筋彎矩即次梁跨內(nèi)截面按矩形截面計算梁高 取混凝土保護(hù)層 則選用,斜截面計算：根據(jù)剪力圖，支座剪力最大值為支座截面按矩形截面計算，按一排縱筋考慮，取截面尺寸驗算：，屬于厚腹梁，截面符合要求。驗算是否需要計算配筋：，只需構(gòu)造配筋，配，為確保安全通長配置（4） 支座處配筋按照塑形內(nèi)力重分布，支座處的彎矩在彈性彎矩的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)幅折減，取，因為封口梁都是架在主梁上的

18、，取，按照進(jìn)行折減，其中為按照簡支梁的支座剪力設(shè)計值。結(jié)果如下圖：同理因為支座處所需配筋面積都較小，取，架立筋通長配置，滿足支座處的上部鋼筋配筋要求。（走廊的連續(xù)次梁（封口梁）次梁截面尺寸為，混凝土,兩側(cè)抹灰均為，鋼筋采用近視認(rèn)為走廊的板傳來的總荷載的一半：（1）荷載計算 板的恒載設(shè)計值板傳來的荷載：次梁兩側(cè)抹灰：故荷載總設(shè)計值:（2）計算簡圖 計算簡圖如下： （3）內(nèi)力計算 查表得混凝土的彈性模量為，次梁截面按照矩形截面計算取，,（4）截面承載力計算這是連續(xù)多跨梁彎矩值和剪力值 因為為不連續(xù)多跨梁，按照塑形內(nèi)力重分布計算時，跨中截面彎矩不宜調(diào)整，按照彈性理論和算得的較大值，經(jīng)計算，跨中彎矩均為彈性理論時較大。為了方便配筋，取最大彎矩作為配筋彎矩即次梁跨內(nèi)截面按矩形截面計算梁高 取混凝土保護(hù)層 則選用,（5）斜截面計算：根據(jù)剪力圖，支座剪力最大值為支座截面按矩形截面計算，按一排縱筋考慮，取截面尺寸驗算：，屬于厚腹梁，截面符合要求。驗算是否需要計算配筋：，只需構(gòu)造配筋，配，為確保安全通長配置（5） 支座處配筋按照