建筑结构课程设计3Word格式文档下载.docx
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100
次梁截面高度应满足h=（1/18~1/12）L=（1/18~1/12）×
5400mm=（300~450）mm,考虑到楼面活荷载比较大，故取次梁截面高度h=400mm.梁宽b=（1/3~1/2）h=（133~200）mm,取b=200mm.板的尺寸及支承情况如图。
1.荷载计算
20mm厚水磨石（0.02×
22）kN/m2=0.44kN/m2
70mm厚钢筋混凝土现浇板（0.07×
25）kN/m2=1.75kN/m2
15mm厚石灰砂浆抹平（0.015×
17）kN/m2=0.255kN/m2
恒荷载标准值g=2.445kN/m2
恒荷载设计值g=（2.445×
1.2）kN/m2=2.934kN/m2
活荷载设计值q=（1.3×
6）kN/m2=7.8kN/m2
合计g+q=10.734kN/m2
2.计算简图。
板的计算跨度
边跨：
ln=（2-0.12-0.2/2）m=1.78m
Lo=ln+a/2=（1.78+0.12/2）m=1.84m
因ln+h/2=（1.78+0.07/2）m=1.815m<
1.84m,故取lo=1.815m
中间跨lo=ln=（2-0.2）m=1.8m
1815
1800
跨度差（1.815-1.8）/1.8=0.8%<
10%,可按等跨连续板计算内力。
取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图所示。
3.弯矩设计值。
连续板各截面弯矩设计值见下表
连续板各截面弯矩设计值
截面
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中中间跨跨中
中间支座
弯矩计算系数α
1/11
-1/11
1/16
-1/14
M=α（g+q）lo2/kN.m
1/11×
10.734×
1.8152=3.215
-1/11×
1.8152=-3.215
1/16×
1.82=2.174
-1/14×
1.82=-2.484
4.承载力计算。
b=1000mm,h=70mm,ho=70-25mm=45mm。
钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm2）,混凝土采用C40（fc=19.1N/mm2）,α1=1.0，ξb=0.518。
板的截面配筋见下表。
板的截面配筋
板带部位
边区板带（1—2，5—6轴线间）
中间区板带（2—5轴线间）
板带部位截面
离端第二跨跨中
M/kN.m
3.215
-3.215
2.17
-2.48
2.17×
0.8=1.73
-2.48×
0.8=-1.98
0.831
0.0831
0.0562
0.0644
0.0449
0.0509
0.0869
<
ξb
0.0579
0.0666
0.0460
0.0523
γs=1-0.5ξ
0.957
0.971
0.967
0.977
0.974
207
138
158
109
125
选配钢筋
6@130
6@180
6@170
8
实配钢筋面积
218
157
166
注：
中间区板带（2—5轴线间），其各内格板的四周与梁整体相连，故中间跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其计算弯矩折减20%。
最小配筋率验算：
ρmin={0.15%，45（ft/fy）%}max={0.15%，（45×
1.71360）%}max=0.21%。
0.21%*1000*70mm2=147mm2,小于以上各配筋面积，满足要求。
板的分布钢筋采用HRB335钢筋
6@250。
板的配筋如下图所示。
四、次梁计算次梁尺寸:
b=200mm,h=400mm
次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。
主梁截面高度h=（1/15-1/10）l=（1/15-1/10）*6000mm=（400-600）mm,取主梁截面高度
h=500mm。
梁宽b=（1/3-1/2）h=（1/3-1/2）×
500=（166-250）mm,取b=250mm。
次梁的尺寸及支承情况如图下所示。
恒荷载设计值：
板传来恒荷载（2.934×
2）kN/m=5.87kN/m
次梁自重[1.2×
25×
0.2×
（0.4-0.07）]kN/m=1.88kN/m
梁侧抹平[1.2×
17×
0.02×
（0.4-0.07）×
2]kN/m=0.27kN/m
合计g=8.12kN/m
活荷载设计值由板传来q=（7.8×
2）kN/m=15.6kN/m
总计g+q=23.72kN/m
次梁的计算跨度：
边跨ln=（5.4-0.12-0.25/2）m=5.155m
lo=ln+a/2=（5.155+0.24/2）m=5.275m<
1.025ln=5.284m
取lo=5.275m
中间跨lo=ln=（5.4-0.25）m=5.15m
跨度差（5.275-5.15）/5.15=2.4%<
10%,可按等跨连续梁进行内力计算，其计算简图如图。
5275
51500
52750
4675
g+q=23.72kN/m
4550
400
3.弯矩设计值和剪力设计值。
次梁各截面弯矩、剪力设计值见下表。
次梁各截面弯矩设计值
离端第二跨
跨中中间跨跨中
M=α（g+q）lo2kN.m
23.72×
5.2752=60.00
5.2752=-60.00
5.152=39.32
5.152=-44.94
次梁各截面剪力设计值
端支座右侧
离端第二支座左侧
离端第二支座右侧
中间支座左侧·
右侧
剪力计算系数β
0.45
0.6
0.55
V=β（g+q）ln/kN
0.45×
5.275=56.31
0.6×
5.275=75.07
0.55×
5.15=67.19
67.19
4.承载力计算
次梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算，b=200mm,跨中截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：
边跨bf’=1/3lo=（1/3×
5275）mm=1758mm<
b+so=（200+1800）mm=2000mm
离端第二跨、中间跨bf'
=1/3lo=（1/3×
5150）mm=1717mm
梁高h=400mm,翼缘厚度h'
f=70mm。
截面均桉一排纵筋考虑，ho=400mm-35mm=365mm。
纵向钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm2）,箍筋采用HRB335级（fyv=300N/mm2）,混凝土采用C40（fc=19.1N/mm2,ft=1.71N/mm2）,α1=1.0，ξb=0.518。
由于
α1fcbf'
hf’（h0-hf’/2）=1.0×
19.1×
1717×
70×
（365-70/2）=768×
106N..mm>
M
故各跨中截面均属于第一类T形截面。
次梁正截面及斜截面承载力计算分别见下表。
次梁正截面承载力计算
中间跨跨中
60.00
39.32
-44.94
αs=M/（α1fcbho2）
0.0134
（b=1758mm）
0.118
（b=200mm）
0.00898
（b=1717mm）
0.0883
0.0135<
0.126<
0.00902<
0.0926<
0.993
0.937
0.996
0.954
As=M/（fyγsho）
460
487
300
359
2
18
14
16
实配钢筋截面面积/mm2
509
308
402
0.64%>
ρmin
0.39%>
0.50%>
ρmin=｛0.45ft/fy,0.2%｝max=｛0.21%,0.2%｝max=0.2%
次梁斜截面承载力计算
离第二支座左侧
离第二支座右侧
中间支座左侧.右侧
V/kN
56.31
75.07
0.25βcfcbho/kN
271>
V
0.7ftbho/kN
87.38>
选用箍筋
双支
6
Asv=nAsv1/mm2
56.6
S=（fyvAsvho）/（V-0.7ftbho）/mm2
按构造配箍
实配箍筋间距/mm
200
次梁的配筋如下图所示：
五、主梁计算
主梁按弹性理论计算
1.截面尺寸及支座简化b=250mm,h=500mm。
故可将主梁视为铰支于柱上的连续梁进行计算，两端支承于砖墙上也可视为铰支座。
2.荷载计算
恒荷载设计值
次梁传来恒荷载（8.12×
5.4）KN=43.848KN
主梁自重（折算为集中荷载）[1.2×
0.25×
（0.5-0.07）×
2]KN=6.45KN
梁侧抹平（折算为集中荷载）[1.2×
2×
2.0]KN=0.7KN
合计G=51KN
活荷载设计值Q=（15.6×
5.4）KN=84.24KN
总计G+Q=135.24KN
3.主梁计算跨度的确定
边跨：
ln）=（6-0.12-0.4/2）m=5.68
LO=ln+a/2+b/2=（5.68+0.24/2+0.4/2）m=6m
＜1.025ln+b/2=（1.025*5.68+0.4/2）m=6.022m
取lo=6m
中间跨：
ln=（6-0.4）m=5.6m
lo=ln+b=（5.6+0.4）m=6m
平均跨度：
（6+6）/2=6m（计算支座弯矩用）
跨度差：
（6-6）/6=0%＜10%，可按等跨连续梁计算内力，则主梁的计算简图如图所示
84.24kN/m
500
430
5500
.
G=51kN/m
4.弯矩设计值
主梁在不同荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，其弯矩和剪力设计值得具体计算结果见下表。
主梁各截面弯矩计算（kN.m）
序号
荷载简图及弯矩图
K/M1
K/MB（MC）
K/M2
1
Q
G
0.244/74.66
-0.267/-81.70
0.067/20.50
2
0.289/146.07
-0.133/-67.22
3
≈1/3MB=-22.41
0.2/101.09
4
0.229/115.75
-0.311（-0.089）/-157.19（-44.98）
0.170/85.92
最不利内力组合
1+②
220.73
-148.92
-46.72
1+③
52.25
121.59
1+④
190.41
-238.89（-126.68）
106.42
主梁各截面剪力计算（kN）
端支座
K/VrA
K/VlB（VlC）
K/VrB（VrC）
0.733/37.38
-1.267（-1.000）/
-64.62（-51）
1.000（1.267）/
51（64.62）
0.866/72.95
-1.134/-95.53
④
0.689/58.04
-1.311（-0.778）/
-110.44（-65.54）
1.222（0.089）/
102.94（7.50）
1+②组合
①+④最不利内力组合
110.33
-60.15
95.42
-175.06（-130.16）
153.94（72.12）
弯矩包络图和剪力包络图如下图所示：
5.承载力计算。
主梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算，因支座弯矩较大，取h0=500mm-70mm=430mm，b=250mm；
跨中截面按T形截面计算，hf’=70mm,h0=500mm-35mm=465mm,其翼缘计算宽度为
Bf’=1/3l0=（1/3×
6000）mm=2000mm＜b+so=5100mm
纵向钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm2）,箍筋采用HRB335级（fyv=300N/mm2），混泥土采用C40（fc=19.1N/mm2，ft=1.71N/mm2），α1=1.0。
2000×
（465-70/2）=1166×
主梁证截面及斜截面承载力计算分别如下表。
主梁正截面承载力计算
M/KN·
m
-238.89
（V0b）/2KN·
（51+84.24）×
0.3/2=20.29
M-{（Vob）/2}KN·
-218.60
αs=M/（α1fcbh20）
220.73×
106/（1.0×
4652）=0.0267
218.60×
250×
4302）=0.248
121.59×
4652）=0.0147
46.72×
19.4×
4302）=0.0529
ξ=1-（1-2αs）0.5
0.0271
0.290
0.0148
0.0544
γs=1-0.5ξ
0.986
0.855
0.973
As=M/（fyγsh0）
106/（360×
0.986×
465）=1337
0.855×
430）=1651
0.991×
465）=7314
0.966×
430）=310
22+
28
22+2
25
22
1375
1742
760
1.1%>
1.4%>
0.61%>
0.25%>
ρmin=｛0.45ft/fy,0.2%｝max=｛0.21%,0.2%｝max=0.21%
主梁斜截面承载力计算
支座A
支座Bl（左）
支座Br（右）
175.06
153.94
0.25βcfcbh0/KN
555.10＞V
513.3＞V
0.7ftbh0/KN
139.16＞V
128.32＜V
双肢直径为8的HRB335钢筋
101
S=fyvAsvh0/（V-0.7ftbh0）/mm
按构造配箍筋
335
610
满足最小配箍率要求。
6.主梁吊筋计算。
由次梁传至主梁的全部集中荷载
G+Q=51+84.24kN=135.24kN
吊筋采用HRB335级钢筋，弯起角度45。
，则
As=（G+Q）/（2fysin45。
）=135.24×
103/（2×
300×
sin45。
）=315mm2
选配2根直径为16的HRB335钢筋（402mm2）。
主梁的配筋如下图所示。
附录
《工程结构》课程
课程设计任务书
2016-6-10
现浇钢筋混凝土楼盖设计任务书
一、设计资料
（1）某多层工业厂房现浇钢筋混凝土楼盖的建筑轴线和柱网平面如图1所示。
（2）楼面可变荷载标准值为6kN/㎡（荷载分项系数1.3），70mm厚现浇钢筋混凝土板，楼面面层为20㎜厚水磨石，底面用15㎜厚石灰砂浆抹平。
柱高5m，
截面尺寸300㎜×
300㎜。
（3）一类环境，安全等级2级。
（4）设计分组进行，每一组6人。
同一组的楼面尺寸相同，但混凝土的强度等级不同，每两人选一组数据，分别为：
1
3
钢筋
混凝土
HRB400
C30
C35
C40
楼盖的平面尺寸见图1。
各组的楼盖平面尺寸为:
组号
4
5
7
L1（㎜）
4800
5000
5200
5600
5800
6000
L2（㎜）
（4）箍筋和其它构造钢筋采用HRB335级钢筋。
二、楼盖结构平面图
图1肋梁楼盖结构布置图
三、设计内容和要求：
1、按现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
2、结构平面布置图：
柱网、主梁、次梁及板的布置
3、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）
4、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）
5、主梁强度计算（按弹性理论计算）
6、绘制结构施工图
四、要求
1、计算书A4规格的纸打印；
2、格式及计算步骤参见教科书单向板肋梁楼盖结构设计例题；
3、作图用一张A1号图纸（594㎜×
841㎜）；
图中包括：
（1）、结构平面布置图（1：
120）；
（2）、板的配筋图（1：
80）；
（3）、次梁的配筋图（1：
60；
1：
15）；
（4）、主梁的配筋图（1：
70；
20）及弯矩M的包络图。
（5）、图标注明：
设计人、复核人（同一组数据的认互签），审核，由老师签字。
图名为“某多层建筑现浇钢筋混凝土楼盖施工图”。
如下图：
4、分组进行课程设计，实行组长负责制，组内进行讨论分工合作。
每两人选一个序号的材料强度等级，两人互为设计或复核。
每人都要交一份设计计算算书和图纸。
5、时间：
二周（课内8个学时，课外8学时）。
第一周进行计算，老师答疑；
第二周，检查各组的计算情况和图纸（草稿或电子文档）；
第三周；
由组长收齐上交，老师审核。
2016年5月
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