鋼筋混凝土課程設(shè)計

1、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計任務(wù)書與計算書設(shè)計題目：鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)院: 名: 號: 級:指導教師:目 錄一、設(shè)計任務(wù)書3二、板的設(shè)計6.三、次梁設(shè)計9四、主梁設(shè)計13五、結(jié)論21六、參考文獻21亠、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計課題與目的某建筑鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋設(shè)計。1了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系與其計算簡圖確實定；2通過板與次梁的計算，熟練掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法；3通過主梁的計算，熟練掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖 的繪制方法；4了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求；5掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達方式和制圖規(guī)定，進一步提高制圖的根本技能；主

2、要內(nèi)容1、設(shè)計資料：根據(jù)初步設(shè)計成果，提出設(shè)計資料與數(shù)據(jù)如下：(1) 樓層平面如任務(wù)書附圖 1所示。墻體厚度370mm樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計不 予考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。(2丨該建筑位于非地震區(qū)。(3) 建筑物安全級別為二級。(4結(jié)構(gòu)環(huán)境類別一類。(5丨建筑材料等級：混凝土強度等級：梁、板、C20級。鋼筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋I(lǐng)級，梁中受力筋I(lǐng)I級。(6荷載：鋼筋混凝土重力密度為 25kN/m3。樓面活荷載標準值：6kN /m 2。樓面做法：樓面面層用 20mm厚水泥砂漿抹面重力 密度為20kN/m3，板底與梁用15mm厚石灰砂漿抹底重力密度為 17kN/m3(7)

3、 結(jié)構(gòu)平面布置與初估尺寸：板伸入墻內(nèi)120mm次梁伸入墻內(nèi) 240mm主梁伸入墻內(nèi)370mm 柱的截面尺寸 b x h= 400 mm x 400 mm。板厚h=mm自己定次梁：高 h =mm 寬 b =mm自己定主梁：高 h =mm 寬 b =mm自己定(8)采用的規(guī)X :水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) X現(xiàn)在就按課本規(guī)定來做，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī) X。2、設(shè)計要求1板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力；主梁按彈性理論計算內(nèi)力，并繪出彎矩包絡(luò)圖。2梁、板允許撓度、最大裂縫寬度驗算從略。3繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖1 樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖標注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸與構(gòu)件編號比例 1： 1001: 200

4、；2 板模板圖與配筋平面圖標注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號與其定位尺寸比例 1: 1001: 200；3 次梁模板與配筋圖標注次梁截面尺寸與幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號與其定位尺寸比例1 : 50,剖面圖比例1: 151 : 30；4、梁材料圖、模板圖與配筋圖按同一比例繪出主梁的彎矩包羅圖、抵抗彎矩圖、模板圖與配筋圖，標注主梁截面尺寸與幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號與其定位尺寸；比例1: 50,剖面圖比例1: 151: 30；5 在圖中標明有關(guān)設(shè)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。3計算書：要求計算準確，步驟完整，內(nèi)容清晰。三、設(shè)計進度閱讀任務(wù)書和參考資料 7學

5、時布置設(shè)計3學時板的計算8學時次梁計算8學時主梁計算12學時繪制施工詳圖28學時整理設(shè)計計算書 6學時準備與辯論8學時合計80學時四、設(shè)計成果要求(1) 設(shè)計計算書一份。包括：計算依據(jù)的資料，計算假定、計算簡圖；板、次梁和主梁的 計算，并附有配筋草圖。(2) 施工圖紙一 X 500mnX 750mm。包括：樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖；板的模板圖、配筋圖；次梁的模板圖、配筋圖縱剖面、橫剖面、單根鋼筋下料圖；主梁的模板圖、配筋圖縱剖面、 橫剖面、單根鋼筋下料圖；為方便設(shè)計和校核，要求畫出主梁的設(shè)計彎矩圖和抵抗彎矩圖；鋼筋表。施工詳圖要求布局合理，線條粗細清楚，字體工整，符號、尺寸、說明齊全。五、考核方式1

6、 最終成績分為五等：優(yōu)秀、良好、中等、與格、不與格。學生某某:指導教師：孫萬泉附圖1特別注意：1、指導書：圖書館沈蒲生編著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或其他書籍。 設(shè)計步驟參考指導書，但一些細節(jié)的規(guī)定如計算跨度、分項系數(shù)取法等按我們水工規(guī)X來進展，因為指導書中是工民建的規(guī)定。2、完成日期： 第19、20周上交地點我的辦公室主 B618，提問問 題。必須自己親自上交！否如此不計成績3、提交的結(jié)果：計算書 和 設(shè)計圖紙繪圖紙大小為A2，大約為4XA4 紙那么大。設(shè)計圖紙包含內(nèi)容：次梁和板的配筋圖；主梁的配筋 圖和彎矩抵抗圖。、板的設(shè)計按考慮塑形內(nèi)力重分布方法計算正截面受彎承載力計算原如此1平截面假定；2不考慮

7、受壓區(qū)混凝土的工作；3受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想化的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；4有明顯屈服點的鋼筋熱軋鋼筋，其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可簡化為理想的彈塑形曲線。一根本尺寸確實定教材 2371、 板厚：按剛度要求，板厚不宜小于其跨長的1/40連續(xù)梁；水電站廠房板的常用厚度為 120-200mm。取 h=120mm 40 2300 40=57.5mm；2、 梁高：由構(gòu)造要求，梁高與跨長的比值，次梁為1/18-1/12，主梁為1/15-1/10，梁截面 寬度為高度的1/2-1/3 。次梁截面高度：l 18=6600/18=367;l 12=6600/12=550取 h=450主梁截面高度：I 10=6900/10

8、=690l 15=6900/15=460取 h=5503、 梁寬：梁截面寬度為高度的1/2-1/3 。次梁寬：b=200mm；主梁寬：b=250mm。4、板的計算跨度： 邊跨：I。=ln+h/2=ln+120/2=2300-120-200/2+120/2=2140mm且滿足 l。=ln+a/2=2300-120-100+60=2140 中跨：I。=ln=2300-200=2100mm計算跨度差：2140-2100/2100=1.9%10%說明可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。二荷載計算1、荷載標準值: 恒荷載：120mm 鋼筋混凝土板：2*25 = 3 kN/m2*17 = 0.255 kN/m2活荷載

9、:q=6kN /m 22、荷載設(shè)計值：由表 2-5得相關(guān)系數(shù)恒荷載：g=1.2*3.655=kN/m2kN/m2kN/m2板的計算簡圖如下，取1m板作為計算單位:圖1查水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學第 4版中國水利水電表 9-2,板的彎矩系數(shù) amb分別為： 1/11邊跨跨中；一1/11離端第二支座；1/16中間跨中；一1/14中間支座，分別代 入公式mb(g+q)|。|。，計算各截面彎矩如下表所示表1、連續(xù)板各截面彎矩計算截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中、中間跨跨中中間支座彎矩計算系數(shù)a mb1/11-1/111/16-1/142M=a mb(g+q)L 0 /(kN m)-4.823.19-3

10、、截面承載力計算2 2混凝土強度等級采用C20, fc= 9.6N/mm , ft= 1.10N/mm ，一級鋼筋 fy=210N/mm2,b = 1000mm, h = 120mm,取保護層厚度 c=20,取 a=3O,ho = 120 - 30 = 90mm , a 1 , K=1.2,P min=0.2%連續(xù)板各截面的配筋計算，如下表所示。中間區(qū)板帶-軸線間，其各內(nèi)區(qū)格板的四周與梁整體連接，故各跨跨中和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，其計算彎矩降低20%表2、配筋表板帶部位截面邊區(qū)板帶-，-軸線間中間區(qū)板帶-軸線間備注邊跨跨 中離端 第二 支座離端第 二跨跨 內(nèi)、中 間跨跨中中間支 座邊跨跨

11、中離端第 二支座離端第 二跨跨 內(nèi)、中 間跨跨中中間支座M(kN m2a s=KM/fcbho=1- 1-2 a sb滿足2As= bhofc/f y(mm)兩者取 大min240240240240240240240240選配鋼筋 8150 8150 8200 8200 8150 8150 8200 8200實配鋼筋面積(mm2)3353352512513353352512515、裂縫開展寬度與變形驗算 從略6、繪制配筋草圖三、次梁設(shè)計按考慮塑形內(nèi)力重分布方法計算一荷載計算1恒載設(shè)計值：由板傳來荷載 4.386* 2.3 = kN/m次梁自重1.05* 25 * O.kN/m* 2+0.2=

12、kN/m梁抹灰 1.05* 17 * 0.015 0.45 - 0.12g = kN/m2、活荷載設(shè)計值：由板傳來x kN/m=kN/m二內(nèi)力計算1、計算跨度：邊跨：l n = 6.6- 0.24235ml 0 = 1.025*1 n = ml n5m 1。取 I。=6.355m中間跨：l 0= l n5m跨度差6.355 - 6.35% KM故各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計算，支座按布置一排縱筋考慮h0= h - 40 = 450 - 40 = 410mm3、次梁正截面配筋計算如下表所示。（梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋I(lǐng)級，梁中受力筋I(lǐng)I級）表5、次梁正截面承載力計算fy=30

13、0N/mm2截面邊跨跨內(nèi)離端第一支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座備注KM(kN mx 110.36=X (-110.36)=X 72.10=X (-82.40)=fcbh0 或 fcbfh2(kN 血X 2118X410A2=X 200X410人2=X 2117X 410人2=X 200X410人2=2a s=KM/fcbh。a s=KM/fcbf h02=1- 1-2 a sb滿足As=f cbh /f yAte=f cbf h0 /f y(mni)Asmin180180180180滿足選配鋼筋3253塵253空22迪22實配鋼筋面積（mmf）14731473114011404、次梁斜

14、截面配筋計算如下表所示。表6、次梁斜截面承載力計算（f yv=210N/mm2）截面端支座右側(cè)離端第支座左側(cè)離端第支座右側(cè)中間支座左側(cè)、右側(cè)備注V(kN)KV(kN)cbho(kN)196.8KV196.8KV196.8KV196.8KV截面尺寸滿足要求VCtbho(kN)63.14KV63.14KV63.14KV63.14 p svmi n5、裂縫開展寬度與變形驗算 從略6、繪制配筋草圖四、主梁設(shè)計按彈性理論計算一、荷載計算1恒載設(shè)計值：由次梁傳來X 6.6 = 79.53 kN主梁自重折算為集中荷載X 25 X 0.25 X) X = kN梁側(cè)抹灰折算為集中荷載1.05 X 17X 0.0

15、15 X 0.552X2 + 0.25 X=KNG = kN2、活荷載設(shè)計值：由次梁傳來X = 109.296 kNG + Q = kN二內(nèi)力計算1、計算跨度：邊跨：I n ml 0 n = 1.025 X = 6.7445 mI n取 10 m,中間跨：I nI 0 = I n m平均跨度I 0 = +/ 2 = 6.62m( 計算支座彎矩時取值跨度差丨 / 6.5 = 3.76% 3取值表序號計算簡圖力作用位點端支座3中間支座左3中間支座右3;(L13、7、13、17、23、27AA A3、7、23、270 二) 二13、1713 f3、7、13、17A1A亠厶1 3、7表9、主梁彎矩計算

16、kN - mi邊跨跨內(nèi)3邊跨跨內(nèi)7中間支座10中間跨跨內(nèi)13序號計算簡圖aM/( KN-m)aM/( KN - m)aMB M /( KN-m)aM /(KN - m)1fASAA2C1 iiQ3莊心心412 41i |5IH 1184A1+21+3荷載組 合1+41+5最不利組合1+2Mlax1+3Minin1+ 2Mlnax1+ 3Minin1+ 2Mlax1+ 4Mkin1+ 3Mlnax1+2Minin垂列1乘呵17承列斗表10、主梁剪力計算kN - m序號計算簡圖端支座中間支座左中間支座右3V1(kN3V2L(kN3V2R(kN(1)r1nj Fl(2)00厶(3)fA A(4)1A

17、)(* 1卜(5)AJ1呂荷載組合(1)+(2)16+(1)+(1)+(5)最不利組合(1)+(5)Vmax(1)+Vmin(1)+Vmax3、T形截面判定邊跨跨中布置兩排鋼筋，取ho = 550 - 65 = 485mm，支座截面按矩形截面計算，取ho = 550-85 = 465mm 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；中間跨跨中下部按一排縱筋考慮 ho = 550 - 40 =510mm、上部按一排筋考慮 ho = 550 - 60 = 490mm 因有次梁主筋。梁內(nèi)受力主筋采用 HRB335鋼(fy=300 N/卅)(1)主梁跨中截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：

18、邊跨：bf = I 0mm b + s n = 250 + (6900- 200-120) = 6830mmhf /h o取最小值bf = 2248mm中間跨：bf = l 0/3 = 6500/3 = 2167mm b + sn = 250 + (6900 - 400) = 6750mmhf /h o=120/510=0.24 0.1如此不需按翼緣高度考慮取最小值bf = 2167mm,(2)判別T形截面類型：fcbf hfho-hf X 2167 X 120 X (485 - 120/2)=kN m KM1 = X 293.27= 351.924 kN m KM2X 155.13=186.

19、156 kN m 故屬于第一類T形截面。主筋正截面與斜截面承載力計算如下表所示。4、配筋計算1縱筋計算表11、主梁正截面承載力計算截面邊跨跨內(nèi)3邊跨跨內(nèi)中間支座10中間跨跨內(nèi)13M(kN mV0b/2(kN Mb=M-V0b/2(kN 2a s=KM/fcbh。 2a s=KM/fcbf h0=1- 1-2 a sAs=fcbh0 /f y2A=fcbf h0 /f y(mm)Asmin275275275275選配鋼筋6*256塵253$ 252中18(通長)實配鋼筋面積(mnf)294529451473628對于中間支座 a s a sbS =0.358 查教材表3-1所以要配雙筋截面:計算受壓鋼筋截面面積：取a =40mms =(KM -S2a sb f cbho )/fy (ho - aXXX 250X 465 X 465)/300 X (465 - 40)=1623.312 mm計算受拉鋼筋截面面積:As = (f cbh。a 1 b + f y As )/f yX 250 X 465 XX 0.468 + 300 X 1623.312)/300=3103.128 mm由此，計算得總用鋼量A +A