混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)(共17頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘 要 本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)。在確定框架布局后，先進(jìn)行樓層間荷載代表值得計(jì)算，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩和剪力）。完成了板，次梁和主梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制，樓蓋的設(shè)計(jì)完成了板的配筋和次梁與主梁的配筋計(jì)算。 2012年12月10日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（一）課程設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本技能，啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)工作情況的認(rèn)識(shí)和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)具有重要作用。1了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般程序和內(nèi)容，為今后從事實(shí)際設(shè)計(jì)工作奠定初步基礎(chǔ)。2復(fù)習(xí)鞏固加深所學(xué)的基本構(gòu)件中受彎構(gòu)件和鋼筋混凝

2、土梁板結(jié)構(gòu)等章節(jié)的理論知識(shí)。3掌握鋼筋混凝土肋梁樓蓋的一般設(shè)計(jì)方法，諸如： （1）掌握單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置、荷載傳遞途徑和計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定； （2）掌握彈性理論和塑性理論的設(shè)計(jì)方法； （3）掌握內(nèi)力包絡(luò)圖和材料抵抗彎矩圖的繪制方法； （4）了解構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要性，掌握現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求； （5）掌握現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表示方法和制圖規(guī)定； （6）學(xué)習(xí)書(shū)寫結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)；（7）學(xué)習(xí)運(yùn)用規(guī)范。（二）設(shè)計(jì)資料某多層混合結(jié)構(gòu)輕工倉(cāng)庫(kù)，其建筑平面如圖所示，層高4.5m，房屋安全等級(jí)為二級(jí)，采用鋼筋混凝土整澆樓蓋，請(qǐng)進(jìn)行梁、柱的布置并確定梁、板、柱截面尺寸，梁板的承載力計(jì)算及配筋，并繪制結(jié)構(gòu)施工圖。

3、其平面圖如附圖所示，樓面荷載、材料及構(gòu)造等設(shè)計(jì)資料如下：1、按使用要求不同，樓蓋做法分兩種類型：20mm厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，12mm厚紙筋灰板底粉刷；35mm厚水泥砂漿面層及水磨石地面，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，12mm厚紙筋灰板底粉刷 ；2、柱網(wǎng)尺寸和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，見(jiàn)附表；3、材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用范圍C20C35，梁內(nèi)受力主筋采用HRB335級(jí)、HRB400級(jí)鋼筋，其余均用HPB300級(jí)、HRB335級(jí)鋼筋，鋼筋直徑最大不超過(guò)25mm；注:該廠房無(wú)特殊要求，樓梯位于樓蓋外部；每位同學(xué)以學(xué)號(hào)末兩位數(shù)作為題號(hào)：建筑10（1）班同學(xué)樓面做法按類型；建筑10（2）班、管理10班按類型。

4、（三）設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求1、板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力；主梁按彈性理論計(jì)算內(nèi)力，并繪出彎矩包絡(luò)圖以及材料圖。2、繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖（1）樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖（標(biāo)注墻、柱定位軸線編號(hào)和梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號(hào)）（比例1：1001：200）；（2）板配筋平面圖（標(biāo)注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號(hào)及其定位尺寸）（比例1：1001：200）；（3）次梁配筋圖（標(biāo)注次梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號(hào)及其定位尺寸）（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）；（4）梁材料圖、配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖、抵抗彎矩圖、模板圖及配筋圖），（標(biāo)注主梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑

5、、根數(shù)、編號(hào)及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面圖比例1：151：30）；（5）在圖中標(biāo)明有關(guān)設(shè)計(jì)說(shuō)明，如混凝上強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋的種類、混凝土保護(hù)層厚度等。（四）設(shè)計(jì)要求1、計(jì)算書(shū)格式及書(shū)寫步驟可參閱教材中的單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)例題。2、完成結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)一份。要求概念清楚，計(jì)算完整、準(zhǔn)確，成果盡量表格化，并裝訂成冊(cè)。（A4紙型打印，正文采用五號(hào)仿宋字，） 3、樓蓋施工圖二張。采用2#圖紙，選擇適當(dāng)比例。要求內(nèi)容完整，表達(dá)規(guī)范，字體工整，圖面整潔。（要求手工繪制）4、在完成上述設(shè)計(jì)任務(wù)后，方可參加設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定。（五）參考文獻(xiàn)1（GB50010-2011） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范S. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版

6、社2（GB50011-2010） 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范S. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社3（GB50009-2001） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范S. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社4（GB50068-2010） 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)S. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社5 劉立新.葉燕華.混凝土結(jié)構(gòu)原理M. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社2012.7 第二版 6 白國(guó)良.王毅紅.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社2011.11 新一版 課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)（一）樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置及截面尺寸確定（1）樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置確定主梁的跨度為7.2m,次梁的跨度為6.6m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,板的跨度為2.4m。 （2）板厚的確

7、定樓板按高跨比條件，板厚h140l=60.0mm時(shí)，對(duì)于工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h70mm，取板厚h=80mm滿足要求。（3）次梁尺寸的確定次梁的截面高度應(yīng)滿足h=112118L=(367550)mm,取h=450mm,截面寬度b=1213h=(150225)mm，取b=200mm。（4）主梁尺寸的確定主梁的截面高度應(yīng)該滿足h=11418L=(514900)mm，取h=700mm,則b=1213h=233350mm,取b=300mm。（5）柱尺寸的確定 柱的截面尺寸選400mm400mm。（6）樓蓋結(jié)構(gòu)布置 樓蓋結(jié)構(gòu)布置如下圖所示：25mm厚水泥砂漿+10mm厚水磨石面層80mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆

8、板12mm厚紙筋灰板底粉刷803512樓蓋做法詳圖(二)板的設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）(1)荷載計(jì)算樓蓋做法如右圖所示：35mm厚水泥砂漿面層及水磨石地面 0.65kN/m280mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.0825=2.00kN/m212mm厚紙筋灰板底粉刷 0.01217=0.204kN/m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值 gk=0.65+2.00+0.204=2.854kN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 qk=7.000kN/m2荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)比較以下兩種組合，并取較大值：由可變荷載效應(yīng)控制的組合q=1.22.854+7.0001.3=12.525kN/m2由可變荷載效應(yīng)控制的組合q=1.352.854+0.77.0001

9、.3=10.223kN/m2因此取q=12.525kN/m2(2)板的計(jì)算簡(jiǎn)圖250120200200218022002200240024002400A80450板的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖取1m板寬作為計(jì)算單元，板得實(shí)際結(jié)構(gòu)如上圖所示，次梁截面寬度b=200mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度a=120mm，按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：邊跨按一下兩項(xiàng)較小值確定：l0=ln+h2=2400-120-2002+802=2220mm1.025ln=2235mml0=ln+a2=2400-120-2002+1202=2240mm所以邊跨的計(jì)算跨度取l0=2220mm中間跨度的計(jì)算跨度取l0=ln=2400-20

10、0=2200mm板的計(jì)算簡(jiǎn)圖下如圖所示：22202200220022002220ABCCBA11222 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖（3）彎矩設(shè)計(jì)值 因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差2220-=0.91%min=0.451.27270=0.21%，也大于0.2%，滿足要求。(5) 板的配筋分布筋選用6200嵌入墻內(nèi)的板面附加鋼筋選用8200。a=l0/7=314mm，取350mm垂直于主梁的板面附加鋼筋選用8200。a=l0/4=550mm板角構(gòu)造鋼筋:選用8200,雙向配置板四角的上部。a=l0/4=550mm 由計(jì)算結(jié)果及板的構(gòu)造要求，繪制板的配筋圖，見(jiàn)圖1.1(三)次梁的計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）（1）荷載

11、計(jì)算板傳來(lái)的荷載 2.8452.4=6.85kN/m次梁自重 250.250.45-0.08=1.850kN/m次梁粉刷抹灰 170.0120.45-0.082=0.151kN/m恒載標(biāo)準(zhǔn)值 gk=6.58+1.58+0.151=8.58kN/m活載標(biāo)準(zhǔn)值 pk=7.02.4=16.8kN/m荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)比較以下兩種組合，并取較大值：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：q=1.28.58+1.016.81.3=32.14kN/m由永久荷載效應(yīng)控制的組合：q=1.358.58+0.716.81.3=26.87kN/m因此取q=32.14kN/m （2）計(jì)算簡(jiǎn)圖由次梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支承長(zhǎng)度為

12、a=240mm，主梁的寬度為b=300mm。 次梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖25012030030063306300630066006600660080450120次梁的邊跨計(jì)算跨度按以下兩項(xiàng)較小值確定：l0=ln+a2=6600-120-3002+2402=6450mm1.025ln=1.0256330=6488mm所以次梁邊跨的計(jì)算跨度取l0=6450mm中間跨度的計(jì)算跨度取l0=ln=6600-300=6300mmq = 32.14 kN/m次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖64506300630063006450ABCCBA11222（3）內(nèi)力計(jì)算因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差6450-=0.24%121.5kNm因此，邊

13、跨中和中間跨中截面都屬于第一類T形截面次梁正截面強(qiáng)度計(jì)算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座M（kNm）125.55-125.5579.73-96.48bf或b21502002100200s=M1fcbh020.0280.3040.0190.241s=0.5(1+(1-2s)0.9860.8130.9900.860=1-(1-2s)0.0280.5180.3740.5180.0190.5180.280min=0.451.27360=0.16%也大于0.2%，符合要求。（5）斜截面強(qiáng)度計(jì)算hw=h0-hf=410-80=330mm,因hwb=1.65N截面滿座要求0.7ftbh0(kN)0.71

14、.27200410=72.90.14%滿足要求（6）次梁的配筋根據(jù)計(jì)算結(jié)果及次梁的構(gòu)造要求，繪制次梁的配筋圖，見(jiàn)圖1.2(四)主梁的計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）（1）荷載計(jì)算次梁傳來(lái)的荷載 8.856.6=56.63kN主梁自重 250.30.7-0.082.4=11.16kN梁側(cè)抹灰 170.0120.7-0.0822.4=0.607kN恒載標(biāo)準(zhǔn)值： gk=56.63+11.16+0.607=68.4kN活載標(biāo)準(zhǔn)值： pk=16.86.6=110.88kN恒載設(shè)計(jì)值： G=1.2gk=82.08kN活載設(shè)計(jì)值： P=1.2pk=144.14kN（2）設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖各跨的計(jì)算跨度為：主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖所示

15、，由圖可知，主梁的端部支承在墻上的支承長(zhǎng)度為a=370mm，中間支承在400mm400mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度按以下方法確定：240024002400240024006880680040072007200120250600AB 主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖 邊跨的計(jì)算跨度 l0=7200-200-120=6880mm因?yàn)?.025ln=172mm447,3kNm屬于第一類T形截面截面強(qiáng)度計(jì)算 按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的支座剪力計(jì)算值V0=G+P=82.08+144.14=226.22kN.主梁正截面強(qiáng)度計(jì)算截面邊跨中B支座中間跨中M（kNm）447.3-482.1247.2-98.4V0b2(kNm)45.24M

16、-V0b2(kNm)447.3-436.9247.2-98.4bf或b241730024002400s=M1fcbh020.0400.3080.0220.0087s=0.5(1+(1-2s)0.9800.8100.9890.996=1-(1-2s)0.0410.5180.3800.5180.0220.5180.009min=0.45ftfy=0.451.27360=0.16% 同時(shí)也大于0.2%，符合要求。(6)斜截面強(qiáng)度計(jì)算主梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算截面位置A支座B支座左B支座右V（kN）185.0293.0258.20.25cfcbh0(kN)0.251.011.9300610=544.43kNV

17、截面滿足要求0.7ftbh0(kN)0.71.27300610=196.96V按計(jì)算配筋箍筋直徑和肢數(shù)6150雙支Vcs=0.7ftbh0+fyvAsvsh00.71.27300610+27056.6610150=224.8kNAsb=V-VCS0.8fysins(mm2)按構(gòu)造配筋287.4140.7彎起鋼筋125125實(shí)配間距（mm）491491（7）主梁吊筋計(jì)算由次梁傳給主梁的集中荷載為：F=1.256.63+1.3110.8=212.1Kn則ASV1F2fysin45=212.110323600.707=416.7mm2選用218（AS=509mm2）滿足配筋要求。（8）各種構(gòu)造筋的布置根據(jù)計(jì)算結(jié)果及主梁的構(gòu)造要求，繪