混凝土结构及砌体结构课程设计.docx

1、混凝土结构及砌体结构课程设计1、 设计任务书 （1）2、 设计计算书 （2）3、 平面结构布置 （2）4、 板的设计 （3）5、 次梁的设计 （6）6、 主梁的设计 （io）7、 关于计算书及图纸的几点说明 （16）附图1、平面结构布置图 （18）附图2、板的配筋图 （19）附图3、次梁的配筋图 （20）附图4、主梁配筋图 （21）参考资料：1、 建筑荷载规范2、 混凝土结构设计规范钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、 设计题目单向板肋梁楼盖设计二、 设计内容1、 结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、 板的强度计算（按塑性内力重分布计算）3、 次梁强度计算（按塑性内力重分布计算

2、）4、 主梁强度计算（按弹性理论计算）5、 绘制结构施工图（1） 、结构平面布置图（1： 100）（2） 、板的配筋图（1： 100）（3） 、次梁的配筋图（1： 50； 1： 10）（4） 、主梁的配筋图（1： 50； 1： 10）及弯矩M剪力V的包络图（5） 、钢筋明细表及图纸说明三、 设计资料1、 楼面的活荷载标准值为2.5kN/m22、 楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm.3、 材料选用：（1） 、混凝土： C25（2） 、钢筋：主梁及次梁受力筋用H级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可 以采用I级。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、 平面结构布置：

3、1、确定主梁的跨度为5.4m,次梁的跨度为5.0m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为1.8m。楼盖结构布置图如下：2、按高跨比条件当点一亦时满足刚度要求可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求h 一 80mm ,取板厚h =80mm3、次梁的截面高度应满足 h=（ ）L = （278417）mm，取 400mm12 181 1则 b =（ ）h =（133 200）mm，取 b= 200mm。2 34、主梁的截面高度应该满足 丄）L=（386675）mm , 600mm，则8 141 1h=（2 3 =（200 300）mm，取 b= 250mm。二、 板的设计（按塑性内力重分布计算）1、荷

4、载计算: 板的恒荷载标准值:取1m宽板带计算:0.65 1=0.65kN/m水磨石面层恒载： gk= 2.905kN/m活载： qk=2.5 1=2.5kN/m恒荷载分项系数取 1.2 ;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值等于2.5kN/m，所以活荷载分项系数取1.4。于是板的设计值总值:g q =1.2gk 1.4qk =6.986kN / m2、板的计算简图:120F *次梁截面为200mmx400mm，现浇板在墙上的支承长度不小于 100mm取 板在墙上的支承长度为120mm按塑性内力重分布设计，板的计算边跨:A l0ln -h =1800 -100 -120 SO? =1620 胡.0

5、25ln =1845mm ,取 l01 = 1620mm ( a = 120 mm )中跨：|02 =ln =1700-200 =1600mm板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板， 其各跨受荷相同，且跨差不超过10%寸，均可按五跨等跨度连续板计算。计算简图如下图：q+g=6.986kN/m丿 1丁丿 11/ 111 111 丿1B2C3C2Bp 1620160016001600亠16203、内力计算及配筋:用塑性内力重分布理论计算，则有 a系数如下： 表1.0支承情况截 面位置端支座边跨支 座离端第一支座离端第二跨 中中间支 座中间跨 中A1B2C3梁板搁支在 墙上01/11两跨连续

6、：-1/10 三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板与梁 整浇 连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇 连接-1/161/14则由M=(g 7)1；可计算出Mi、Mb、M2、Mc，计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/142M =ct(g +q)l1/11X6.986X1.6221./11x6.9861.62116X6.98&1.622-1/14 :6.986x1.6(kN/m)= 1.607= 1.568= 1.078=-1.231由题知：b = 1000mm,设a$ 二 20mm,贝卩 h0 二 h a$ = 80 20 二 60mm, fc

7、 =11.9N/mm2, fy =210N/mm2根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:截面1B2CM ( kN m )M1MbM 20.8M2Mc0.8M c2M (g +q)l1.607-1.5681.0780.861.230.991 fcbh： ( kN m )42.84M1fcbh(20.0370.0360.0250.0200.0290.023匕=1 - J1 -2%(,=0.614)0.0380.0370.0250.0200.0290.023化=1-0.5：0.9810.9820.9880.9900.9860.989As =M /h。( m冷130.0126.786.668.999.

8、079.4选钢筋轴线轴线* 8200中 82004 82001 申 8200轴线 8200* 82004； 8200屮 8200实际配筋轴线轴线2251mm251mm251mm2251mmX轴线2251mm2251mm2251mm2251mm位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨 中截面（M2、M3）和中间支座（Me）计算弯矩可以减少 20%其他截 面则不予以减少。4、 确定各种构造钢筋：分布筋选用 820Q嵌入墙内的板面附加钢筋选用 8200垂直于主梁的板面附加钢筋选用 8200板角构造钢筋：选用|v|8200双向配置板四角的上部。5、 绘制板的配筋示意图：采用弯起式

9、筋，详见板的配筋图.三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、次梁的支承情况：2、荷载计算:由板传来：2.905 2.2 =6.391kN/m次梁肋自重：0.2 0.4 - 0.08 25 =1.6kN/m次梁粉刷重0.015 0.4 - 0.08 2 17 =0.2176kN/m恒载： g8.2086kN/m活载：qk = 2. 5 2. 2 = 5. 5kN / m设计值总值：g q =1.2gk 1.4qk = 17. 55kN / m3、确定计算跨度及计算简图。塑性内力重分布计算时，其计算跨度：中跨：|02 =ln = 5000 - 250 = 4750mm边跨： 1。1 =ln a2

10、 =5000 -120 -2502 2402 = 4875mm_ 1.0251 n =1.025 4755 = 4873mm,取 l01 = 4870mm ( a = 240 mm )因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算，计算简图如下:q+g=17.55kN/m厂1 )I 111 1*I 1IB2C3CnB1X-487047504750475044870v v V 7 匸3、内力计算：由M(g q)l0可计算出M1、Mb、M?、，计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/142m =ot（g +q）i111 x 17.55 x 4. 8720 V/11x17.55 X

11、4.872 -0 11 6 x 17. 55 x 4. 7520_1 / 14x 17. 55 x 4. 75（kN/m）=37.83=7.83=24.75=8.28由V八(g q)ln可计算出Va、Vbi、VBr、Vc，计算结果如下表:截面位置ABiBrCa0.450.600.550.550.45 X 17.55 X 4.755 0.60 X 17.55 X 4.7550.55 X 17.55 X 4.750 0.55 乂 17.55 X 4.750V =B（g竹儿（kN）=37.55=50.07=45.85=45.854、截面承载力计算:、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf，按

12、1 1bf l 5000 = 1667mm : b s0 = 2000 200 = 2200mm，故取 bf = 1667mm。33梁高：h = 400, h0 二 40040 = 360mm翼缘厚： hf =80mm判定T形截面类型:：j fcbh （h -匕）=1.0 11.9 1667 80（360 - 翌）=507.8 106N mm2 2二 507. 8k N m37. 83kN m边跨中）24. 25kN m中间跨中）故各跨中截面属于第一类T形截面、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座 B按布置两排纵向钢筋考虑，取h。= 400 - 60 = 340mm，其他中间支座按布置一排纵向

13、钢筋考虑，取 二 360mm、次梁正截面承载力计算见下表:截 面1B2C弯矩M(kN m)37.83-37.8324.75-28.28cti fcbh。2 或 cdfcbfh221.0x11.9x1667x360=2570.914 X10621.0x11.9x200x340= 275.128X1O61.011.9 V无需配箍筋60.45 a V无需配箍筋60.45 a V无需配箍筋64.01 V无需配箍筋四、主梁设计（按弹性理论计算）：1、支承情况：B柱截面350X 350,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多, 故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承 于砖壁

14、柱上，其支承长度a=370。2、 荷载计算：为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。次梁传来的荷载： 8.2086 5.0 = 41.043kN主梁自重： (0.6 -0.08)0.25 1.8 25 =7.15kN主梁粉刷重： 2(0.6 -0.08)0.015 2.2 17 =0.58344kN恒载：Gk= 48.776kN恒载设计值：Gn1.2GkH58.53kN活载设计值： Q= 2.5 2.2 5.0 1.4 = 38.5kN3、 确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度:边跨：1 1l01 =ln b柱 0.025ln =5105 350 0.025 5105 =5408mm2 21 1-

15、ln a 匕柱=5105 370/ 2 350 12 = 5480mm，2 2近似取 |01 = 5410mm因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算，计算简图如下：主梁的计算简图3、内力计算：1） 、弯矩设计值：M =k1GL k2QL其中，k1 k2可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两 跨的平均值。2） 、剪力设计值：V=k3G+k4Q，其中，k3 可由书中表查可知。主梁弯矩计算项次荷载简图k/M1k/MBG G G G丨丨 J0.222-0.33370.29-105.43Q Q1 10.278-0.16757.74-34.69Q (10.0560.16710.93-

16、32.79m C. X i. J.Q Q Q (1 1 )10.22246.11-0.333-69.16M min(kN m)组合项次+128.01-174.59组合项次+77.2-132.19M max(kN m)组合项次+102.39-103.39由此可作出下列几种情况下的内力图： +； +； +-174.59弯矩包络图将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图主梁剪力计算项次荷载简图kMk/VB 左G G g G1 1丨丨0.667-1.33337.0474.02Q1QJ-0. 167-6.431.16744.93Q|Q10.833-0.16732.07-6.43QIQIQ|

17、QI0.677-1.3331Ji|26.06-51.32组合项次+69.11-118.95+30.61-80.45vmin1小）+63.10-125.34同样可绘出剪力包络:130.9666.11-33.9-130.96剪力包络图4、主梁正截面和斜截面承载力计算：、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf，按1 1bf l 5400 = 1800mm :： b = 5000mm，故取 bf = 1800mm。3 3梁咼： h = 60Q h0 = 600 - 40 = 560mm （边跨），h0 二 600 - 40 = 560mm （中间 跨）翼缘厚： h；二80mm判定T形截面类型：

18、 h； 80 6rfcbfhfg。 -）=1.0 11.9 1800 80（560 ） =891.1 10 N mm2 2-891.1kN m ,341.44kN m（边跨中）故各跨中截面属于第一类T形截面。、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座 B按布置两排纵向钢筋考虑，取 h0 = 600 70 = 530mm。正截面配筋计算。截 面1B弯矩 M（kN，m）128.01-174.59Vb/2(58.53 +38. 5)0. 4 / 2=19.411M Vb2-155.181 fcbh。2 或 q fcbfho21.0期1.918005606= 6717.31X1021.0汇11.9沃250

19、 V截面满足剪跨比：Zh =型 =3.333,取人=3.05401 75Vc = ftbh。(kN) 九+177.79 nV不需配箍筋73.62 eV需配箍筋箍筋肢数、直径X2申8Asv = nAsv1100.6s=1.OfyvAsvho /(V -Vc)195.24实配箍筋间距200Vcs =Vc +1.0fyvjAsvhcs126.32 a V满足验算最小配筋率fPsv = Av= 100.6 =0.00202 0.24 t =Csv bs 250 汉 200 fyv，满足要求5、两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的的集中力：F =41.043 1.2 38.5 = 87.75kN , h

20、= 600-400 = 200mm附加箍筋布置范围：s=2hi，3b=2 200 3 250 = 1150mm取附加箍筋 8200mm,则在长度范围内可布置箍筋的排数：m =1152006.75取8）排,梁两侧各布置四排。另加吊筋118， Asb=254.5mm2，则由:2fyAsbsina m nfyvA =2 300 254.5 0.707 6 2 210 50.3 = 234.7kN F,， 满足要求。五、关于计算书和图纸的几点说明:1、 经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。2、 根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图，图纸采用 2#图纸，2张。2、 结构平面布置图：比例1: 10

21、0。3、 板的配筋图：比例1： 100 、分布筋选用： 6250、与主梁垂直的附加负筋选用： 8200,深入板中的长度为500mm。、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用： 8200,伸出墙边长度为300mm。、板角附加短钢筋双向布置 8200,每一方向伸出墙边的长度为500mm。4、 次梁的配筋图，比例：纵剖面1： 50,横剖面1： 10、箍筋选用： 6150通长布置。、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为 50mm。)、号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩，相当于116，在矩支座边缘1300mm处截断。(、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。(5)、两根号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩，

22、相当于 116，在矩支座边缘1300mm处截断。(6)、B支座第二批截断的号钢筋，在距支座边缘1800mm处截断。(7)、号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋，右端在距支座边缘 2100mm处截断，与号钢筋在600mm范围内搭接，兼作第二跨的架立筋。(、号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。5、 主梁的配筋图，比例：纵剖面1： 50,横剖面1： 10、箍筋选用：加密区选用 6100,非加密区选用 6150。、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为 50mm。（、在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋，选用 8200,两边各布置三排,另加一根118吊筋.（、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。（、其余钢筋截断详见配筋图。