工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計計算書

遼寧工業(yè)大學(xué)工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計說明書題目：工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計（36組）院（系）： 管理學(xué)院專業(yè)班級： 工程管理132班學(xué)號： XXXXXXXXXX學(xué)生姓名： XXXXXXXX —指導(dǎo)教師： XXXXXX教師職稱： 教授起止時間：20」6?1?4-2016.1.15課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語教研室：結(jié)構(gòu)教研室院（系）：土木建筑工程學(xué)院教研室：結(jié)構(gòu)教研室XXXXX學(xué)生姓名XXXXX專業(yè)班級XXXXX課程設(shè)計（論文）工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計（36組）題目任務(wù)i某輕工廠房為多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，磚砌體承重外墻厚370mm，鋼筋混凝土柱尺為400mmX400mm，建筑平面32.4mX21.6m。圖示范圍內(nèi)不考慮樓、電梯間。樓面做法15mm花崗巖面層，容重28kN/m3,30mm厚水泥砂漿結(jié)合層，容重20kN/m3；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)層，鋼筋混凝土容重25kN/m3；20mm厚混合砂漿抹灰，容重為17kN/m3。程3.可變荷載：板、次梁、主梁為4.0kN/m2設(shè)計混凝土采用C40;（論梁和板中受力鋼筋采用HRB400級，梁中箍筋采用HPB300級。任 設(shè)計內(nèi)容務(wù)1.結(jié)構(gòu)平面布置：確定柱網(wǎng)尺寸，布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土板次梁的計算（其內(nèi)力計用彈塑性分析方法）?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土主梁的計算（其內(nèi)力計算按彈性理論考慮）。繪制結(jié)構(gòu)施工圖（1）繪制樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖（包括梁、板編號）;（2）板的配筋圖;（1）繪制樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖（包括梁、板編號）;（2）板的配筋圖;（3）主、次梁的配筋圖;（4）鋼筋表及必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計說明。成績平時進度10%計算書、圖紙80%辯10%答合計學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師簽字：年月日目錄TOC\o"1-5"\h\z設(shè)計資料 1樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置 1板的設(shè)計 2（1）荷載計算 2（2）計算簡圖 2（3） 彎矩設(shè)計值 3（4） 正截面承載力計算 3次梁設(shè)計 4（1） 荷載設(shè)計值 4（2）計算簡圖 4（3）內(nèi)力計算 4（4）承載力計算 5主梁設(shè)計 6（1）荷載設(shè)計值 6（2）計算簡圖 6（3） 內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖7（4） 承載力計算96.參考文獻ii1.設(shè)計資料某輕工廠房的建筑平面如圖1所示，環(huán)境類別為一類，樓梯設(shè)置在旁邊的附屬房間內(nèi)。樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。試進行設(shè)計，其中板、次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，主梁按彈性理論設(shè)計。樓面構(gòu)造層做法：15mm花崗巖面層，容重為28KN/m3，30mm厚水泥砂漿結(jié)合層，容重20KN/m3;鋼筋混凝土現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)層，容重25KN/m3；20mm厚混合砂漿抹灰，容重17KN/m3.(2活荷載:標(biāo)準(zhǔn)植4KN/m2.(3恒載分項系數(shù)1.2,活載分項系數(shù)1.3.(4)材料選用:混凝土采用C25(fc=19」N/mm2：［=1.71N/mm2)鋼筋:梁中縱向受力鋼筋采用HRB500級(fy=360N/mm2)其余采用HRB400級(f=360N/mm2)圖1樓蓋建筑平面2.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁煙橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6.9m、次梁的跨度為5.7m，主梁每跨內(nèi)布置兩跟次梁，板的跨度為2.1m，l01/l02=6.3/2.3=3m，因此可按單項板設(shè)計。按跨高比條件，要求板厚hN2300/40=52.5mm，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求hN

80mm，取板厚h=8omm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=l/18?l/12二5700/18?5700/12=316.66?475mm?？紤]到樓面活荷載比較大，取h=450mm。截面寬度取為b=200mm。主梁的截面高度應(yīng)滿足h=l/14?l*=6900/15?6900/10=460?690mm。取h=700mm。截面寬度取為b=300mm。3.板的設(shè)計：荷載：荷載：30mm厚水泥砂漿結(jié)合層15mm花崗巖面層8omm混凝土板20mm厚混合砂漿抹灰圖2樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖20Xo.03=0.6KN/m228Xo.015=0.42KN/m225Xo.o8=2KN/m217Xo.02=o.34KN/m2板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 4KN/m2恒荷載分項系數(shù)取1.2;因樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值等于4.0KN/m2，所以活荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.3于是板的線恒載設(shè)計值 gn.2X3.36=4.032KN/m2線活載設(shè)計值 q=i.3X4=5.2KN/m2合計 g+q=9.232KN/m2，近似取為g+q=9.3KN/m2計算簡圖次梁截面為200mmX450mm,現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于i00mm,取板在墻上的支承長度為120mm。按內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度：邊跨：l=l+h/2=2300T00T20+80/2=2i20mmVi.0251二2357.5mm,取l=2i20mm中間跨：l=l=2i00-i00-i00=2i00mm跨度差＜10%，說明可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力，計算簡圖如下圖g?q=UCI|/HfnrniiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiA~ AJAIM—」 91m.I-」aim一」kk一I圖3板的計算簡圖彎矩設(shè)計值由表可查得，板的彎矩系數(shù)七〃分別為：邊跨中，1/11;離端第二支座，-1/11;中跨中，1/16；中間支座，1/14。故M1=-MB=(g+q)l012/ii=9.3X2.i22/ii=3.80KN.mMC=-(g+q)l0i2/i4=-9.3X2.i2/i4=-2.92KN.mM2=(g+q)l012/i6=9.3X2.12/16=2.56KN.m正截面承載力計算板厚h=80mm,h=80-20=60mm；板寬b=i000mm。C40混凝土，f=i9.iN/mm2，f=i.7iN/mm2；HPB400鋼筋，fy=360N/mm2。連續(xù)板各截面配筋計算見表1。

截面1B2CM3.80-3.802.56-2.92偵=M/偵fbh2s 1C00.0550.0550.0370.042g=1-偵1-2a0.0570.0570.0380.043軸線 計算配筋181.5181.5114.6136.9①-② 氣=gbh0f/f⑤-⑥ 實際配筋66@150①6@15066@20066@200(mm2)As=189As=189As=141As=141軸線 計算配筋181.5181.5114.6136.9②-⑤ 氣=gbh0f/f實際配筋66@15066@15066@20066@200(mm2)As=189As=189As=141As=141連續(xù)板各截面配筋計算表1計算結(jié)果表明，&均小于0.35,符合內(nèi)力重分布的原則；AS/bh=i4i/(i000X80)=0.24%,此值與0.450.45ft/fy=0.45X1.71/360=0.21%相等，可以；同時此值大于0.2%，符合要求。次梁設(shè)計按塑性內(nèi)力重分布方法計算，取主梁的高h=700mm,寬b=300mm。根據(jù)本車間樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的活荷載不考慮梁從屬面積的荷載折算。g=11.79KN/m2線活載設(shè)計值q=5.2Xg=11.79KN/m2線活載設(shè)計值q=5.2X2.3=11.96KN/m2板傳來恒荷載4.032X2.3=9.27KN/m2次梁自重0.2X(o.45-0.08)X25X1.2=2.22KN/m2次梁粉刷0.02X(0.45-0.08)X2X17X1.2=0.30KN/m2恒荷載設(shè)計值小計

合計g+q=23.75KN/m2合計（2）計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面為300mmX700mm。計算跨度：邊跨：l=l a/2=5700-i20-300/2+240/2=5550mm<1.0251=5842.5mm,取l=5250mm0n n 0中間跨：l=l=5700-300=5400mm跨度差<10%,說明可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力計算，簡圖如下跨度差<10%,說明可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力計算，簡圖如下圖4次梁計算簡圖(2)內(nèi)力計算由表分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計值：M1=-MB=(g+q)l012/11=23.75X5.552/11=66.51KN.mMC=-(g+q)l012/16=23.75X5.42/16=43.28KN.mM2=(g+q)l012/14=-23.75X5.42/14=-49.47KN.m剪力設(shè)計值：VA=0.45(g+q)ln1=0.45X23.75X5.55=59.32KNVBl=0.60(g+q)ln1=0.60X23.75X5.55=79.09KNVBr=0.55(g+q)ln2=0.55X23.75X5.4=70.54KNVBr=0.55(g+q)ln2=0.55X23.75X5.4=70.54KN(4)承載力計算：a）正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面設(shè)計，翼緣計算寬度1；b'=31=5700/3=i900mm；又b廣b+s=200+2i00=2300mm,故取b廣2300mm。除支座B截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。C40混凝土，a1=1.0，fc=i9.iN/mm2,[=i.7iN/mm2，縱向受力鋼筋采用HRB400，f=360N/mm2,箍筋采用HPB400，f=360N/mm2。經(jīng)判別各跨內(nèi)截面均屬于第一類T型截面支座截面按矩形截面計算。連續(xù)次梁正截面承載力計算表2截面1B2CM61.51-61.5143.28-49.47a=M/afb'h2a=M/afbh20.0090.1010.0060.075g0.0090.107<0.350.0060.078<0.35A=gyhaf/fs f01c yA=gbhaf/fs 01c y455.8471.1303.8343.5選配鋼筋3一143一143-123一12實配鋼筋面積461461339339計算結(jié)果表明，&均小于0.35，符合內(nèi)力重分布的原則;同時；AS/(bh)=339/(200X450)=0.34%，>P=min0.45ft/fy=0.45X1.71/360=0.21%；同時此值大于0.2%，符合要求。b）斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：hw=h0-hf‘=4i5-80=335mm,因hw/b=335/200=i.675截面尺寸按下式計算：025pfbh=0.25X1X19.1X200X415=396.325KN>Vmax=79.09KN故截面尺寸滿足要求。0.7fbh。=0.7X1X1.71X200X4i5=99.35iKN>匕=59.32KN,故各截面腹筋按構(gòu)造配筋。主梁設(shè)計

主梁按彈性理論計算。荷載設(shè)計值次梁傳來的恒荷載 11.79X5.7=67.203KN為簡化計算，將主梁自重等效為集中荷載。主梁自重(含粉刷)[(0.70-0.08)X0.3X2.3X25+2X(0.70-0.08)X0.020X2.3X17]X1.2=14.00KN恒載G=67.203+14.00=81.2KN，取G=85KN活載Q=111.96X5.7=68.17KN，取Q=70KN合計Q+G=155KN計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在400mmX400mm的混凝土柱上。其計算跨度：邊跨：l=6900-200-120=6580mm，因1.0251〈a/2+1=16744.5mm,取11=1.0251+b/2=1.025X6580+400/2=6780mm,近似取l=6780mm。中間跨：l°=l=6580mm跨度差＜10%，說明可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力計算，簡圖如下圖：_ ：_ ■- b h△一T\—Li?7200 1—7252 J圖5主梁計算簡圖內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖a)彎矩設(shè)計值彎矩m=kGl+kQl10 20M1max=0.244X85X6.78+0.289X70X6.78=277KN.mMbmax=-0.267X85X6.78-0.311X70X6.78n301.47KN.mM2max=0.067X85X6.58+0.2X70X6.78=132.39KN.mb）剪力設(shè)計值剪力V=k3G+k4QVAmax=0.733X85+0.866X70=119.85KNVBl,max=T.267X85-1.311X70E99.47KNVBrmax=1.0X85+1.222X70=170.54KN1、3跨有活荷載，2跨沒有支座B或C的彎矩為Mb=Mc=-0.267X85X6.78-0.133X70X6.78=-202.59KN.m在第一跨內(nèi)以支座彎矩Ma=0,Mb=-202.59KN.m的連線為基線，作G=85kN,Q=70kN的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點處的彎矩值分別是：i/3（G+Q）1°+Mb/3=i/3（85+70）X6.78-202.59/3=282.77KN.m（與前面計算的Mima=283KN.m相近）i/3（G+Q）10+2Mb/3=i/3（85+7O）X6.78-2X202.59/3=215.24KN.m在第2跨內(nèi)以支座彎矩Mb=-202.59KN.m,Mc=-202.59KN.m的連線為基線作G=85KN,Q=0的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點處彎矩值分別為：i/3G10+Mb=i/3X85X6.58-202.59E6.16KN.m第1、2跨有活荷載，3跨沒有在第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩Ma=0,MB=-301.47KN.m的連線為基線，作G=85kN,Q=70kN的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點處的彎矩值分別是：1/3(85+70)X6.78-301.47/3=249.81KN.m1/3(85+70)X6.78-2X301.47/3=149.32KN.m在第2跨內(nèi)：Mc=-0.267X85X6.78-0.089X70X6.78=-196.11KN.m。以支座彎矩Mb=-301.47KN.m,MC=-196.11KN.m的連線為基線，作G=85kN,Q=70kN的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點處的彎矩值分別是：i/3(G+Q)1°+Mc+2/3(Mb-Mc)=1/3(85+70)X6.78-196.11+2/3(-301.47+196.11)=83.95KN.mi/3(G+Q)1°+Mc+i/3(Mb-Mc)=1/3(85+70)X6.78-196.11+1/3(-301.47+196.11)=119.07KN.m第2跨有活荷載第1、3跨沒有活荷載Mb=Mc=-0.267X85X6.78-0.133X70X6.33=-212.80KN.m第2跨兩集中荷載作用點處彎矩值分別為：i/3(G+Q)10+Mb=i/3(85+70)X6.78-212.8=137.5KN.m(與前面計算的M2=142.53KN.m相近)第1,3跨兩集中荷載作用點處彎矩設(shè)計值分別為：i/3G10+i/3Mb=i/3X85X6.78-1/3X212.8=121.17KN.mi/3G10+2/3Mb=i/3X85X6.78-2/3X212.8=50.23KN.m彎矩包絡(luò)圖如圖所示。剪力包絡(luò)圖：①第一跨VA,max=ll9.85KN；過第1個集中荷載后為119.85-85T7O=-35.15KN;過第2個集中荷載后為-35.15-85-70=-19。.153。VBl,max=-i99.47KN；過第1個集中荷載后為-i99.47+85+7O=-44.47KN；過第2個集中荷載后為-44.47+85+7O=11O.53KN。②第二跨VBr,max=17O.54KN；過第1個集中荷載后為17O.54-85=85.54KN。當(dāng)活荷載僅作用在第2跨時VBr=1.OX85+1.OX7O=155KN；過第1個集中荷載后為155-85-7O=O。剪力包絡(luò)圖如圖所示。（4）承載力計算a）正截面受彎承載力跨內(nèi)按T型截面計算，因hf‘/hO=8O/665=O.12>O.1,翼緣計算寬度按l/3=6.9/3=2.3m和b+Sn=6.88m中較小值確定，取bf‘二2.3mB支座邊的彎矩設(shè)計值MB=MB,max-VOb/2=-3O1.47+155Xo.4/2=-27O.47KN.m縱向受力鋼筋除B支座截面為兩排外，其余均為一排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別均屬第一類T形截面。正截面受彎承載力計算列于下表計算結(jié)果表明，&均小于0.55，符合內(nèi)力重分布的原則；AS/（bh）=402/（300X700）=0.22%,此值大于pm.=0.45ft/fy=0.45X1.71/360=0.21%，可以；同時此值大于0.2%，符合要求。主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。

圖6主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖（a）彎矩包絡(luò)圖（b）剪力包絡(luò)圖主梁正截面承載力計算 表3截面 1B 2M 277.77-301.47 132.39 -16.16a=M/afbh2 0.025(a=M/afbh2)0.119 0.006 0.006_1+*'1-a 0.996L- 2^r0.969 0.998 0.998A=^b'haf/