混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計報告(自己)

1、.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計任務(wù)書適用專業(yè)：建筑工程專業(yè)（本科）使用班級：2010級建筑 1、2、3 班設(shè)計時間：2013年 5 月長沙學(xué)院土木工程系土木工程教研室混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計任務(wù)書優(yōu)質(zhì)范文.一、設(shè)計任務(wù)：設(shè)計某三層輕工廠房車間的樓蓋，擬采用整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。要求進行第二層樓面梁格布置，確定梁、板、柱截面尺寸，計算梁板配筋，并繪制結(jié)構(gòu)施工圖。二、設(shè)計目的建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是教育計劃中一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本技能，啟發(fā)學(xué)生對實際結(jié)構(gòu)工作情況的認識和鞏固所學(xué)的理論知識具有重要作用。1了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的一

2、般程序和內(nèi)容，為畢業(yè)設(shè)計以及今后從事實際設(shè)計、管理工作奠定初步基礎(chǔ)。2復(fù)習(xí)鞏固加深所學(xué)的基本構(gòu)件中受彎構(gòu)件和鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)等章節(jié)的理論知識。3掌握鋼筋混凝土肋梁樓蓋的一般設(shè)計方法，諸如：（ 1）進一步理解單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置、荷載傳遞途徑和計算簡圖；（ 2）掌握彈性理論和塑性理論的設(shè)計方法；（ 3）掌握內(nèi)力包絡(luò)圖和抵抗彎矩圖的繪制方法；（ 4）了解構(gòu)造設(shè)計的重要性，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)書寫結(jié)構(gòu)計算書；（ 7）學(xué)習(xí)運用規(guī)范。三、設(shè)計資料1、結(jié)構(gòu)平面及柱網(wǎng)布置如圖所示（樓梯間在此平面外），按不同用途的車間工業(yè)樓面

3、活荷載標準值見表1，車間內(nèi)無侵蝕性介質(zhì)，柱網(wǎng)尺寸見表二。每位學(xué)生按學(xué)號順序根據(jù)表3 選取一組數(shù)據(jù)進行設(shè)計。活荷載標準值表 1序號活荷載標準值24.55.05.56.06.57.0(kN/mm )優(yōu)質(zhì)范文.結(jié)構(gòu)平面及柱網(wǎng)布置圖柱網(wǎng)尺寸表 2序號LxLy660054006600660069005700690063007200600075006300分組編號表 3跨度序號組號活載序號1234531678910321112131415331617181920342122232425352627282930362、樓面構(gòu)造優(yōu)質(zhì)范文.樓面面層為水磨石 （底層 20mm 厚水泥砂漿， 10mm 面層），自重

4、為 0.65kN/m2 ；頂棚為 15mm 厚混合砂漿抹灰；梁用 15mm 厚混合砂漿抹灰。3、材料混凝土：采用C25 的混凝土。鋼 筋：主、次梁受力縱筋采用 HRB400 級鋼筋，其他鋼筋均用 HPB300 級鋼筋。四、設(shè)計內(nèi)容及要求1結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)尺寸給定，要求了解確定的原則。梁格布置，要求確定主、次梁布置方向及次梁間距。2按塑性理論方法設(shè)計樓板和次梁，按彈性理論方法設(shè)計主梁。3提交結(jié)構(gòu)計算書一份。要求：步驟清楚、計算正確、書寫工整。4繪制結(jié)構(gòu)施工圖1 張 1 號圖。內(nèi)容包括（1）結(jié)構(gòu)平面布置；（2）板、次梁配筋圖；（3）主梁配筋圖；（4）主梁畫鋼筋分離圖；（5）必要的施工說明。要求真正做到

5、施工圖深度，交給工地即能付諸于施工。圖面必須按“制圖標準” 規(guī)定繪制，要求布圖勻稱、表達正確、線條清晰、圖面整潔。五、成績考核及評定根據(jù)結(jié)構(gòu)計算書、施工圖、答辯三方面綜合按優(yōu)、良、中、合格、不及格五個等級評定成績。答辯內(nèi)容：所抽考簽題目、圖紙、計算書三方面。六、參考資料l 建筑結(jié)構(gòu)教材，何益斌主編，中國建筑工業(yè)出版社。2. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計教材，沈蒲生主編， , 高等教育出版社。3，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計教材，朱彥鵬主編，, 同濟大學(xué)出版社。4建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20015混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-20106建筑結(jié)構(gòu)制圖標準優(yōu)質(zhì)范文.整體式單向板肋梁樓蓋計算書學(xué)號為 25 號。相應(yīng)的

6、組合為：活荷載標準值：6.5kN / m 2 ，柱網(wǎng)布置如圖1：圖 1：軸網(wǎng)平面圖環(huán)境類別為二 a 類，則保護層厚度 板： c 20mm 梁： c 25mm 混凝土等級 C25，保護層厚度增加 5mm 。所以最終保護層厚度；板： c25mm梁： c30mm一、 結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件尺寸選擇建筑物的樓蓋平面為矩形， 軸線尺寸為 30m 21.6m 。按肋梁樓蓋的板、 梁合理跨度，主梁為 6 12m，次梁為 4 6m ，單向板為 1.7 3m 。由此確定主梁跨度為7.2m ，次梁跨度為 6m ，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁, 板的跨度為 2.4m 。根據(jù)要求，初定截面尺寸如下：板厚：按 hl， l2400

7、，且 h80 ，取 h100mm；40ll次梁： 梁面 按h240333；估算 并考慮 建筑 模數(shù) ，取 梁高1825mmh 450mm ，梁寬按 bhh225mm估算，取 b 200mm；31502主梁：梁高按hll514900估算，取h 700mm，梁寬取b300mm。814mm優(yōu)質(zhì)范文.柱截面為 400mm 400mm。樓蓋的梁板結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件尺寸如圖：1-1圖 1-1 ：梁板結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件尺寸圖優(yōu)質(zhì)范文.二、板的計算（按塑性理論方法設(shè)計樓板）板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。板的l260002.53 ，宜按單向板設(shè)計，l12400按沿短邊方向受力的單向板計算時，應(yīng)沿長邊方向布置足

8、夠的構(gòu)造筋。在這里按單向板設(shè)計。1. 荷載計算20mm厚水泥砂漿和 10mm厚的面層0.65kN / m 2100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板25kN / m 30.12.500kN / m 215mm厚混合砂漿抹灰頂棚17kN / m30.0150.255kN / m 2恒荷載標準值gk3.045kN / m 2活荷載標準值pk6.500kN / m 2荷載設(shè)計值qGgkQpk1.23.4051.36.512.536kN / m2每米板寬取 q12.536kN / m2. 計算簡圖板為多跨連續(xù)板，對于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板，其各跨受荷相同，且跨差不超過 10%時，均可按五跨等跨度連續(xù)板計算。取

9、 1m板寬作為計算單元，將9 跨連續(xù)板視為 5 跨連續(xù)板計算，次梁截面尺寸bh200mm450mm ，板厚 100mm。板的計算跨度為邊跨l0h2400100120100l n2230mm22或l0a2400100120120l n2240mm22取小值l02230mm優(yōu)質(zhì)范文.中間跨l0 l n 2400 200 2200mm平均跨度為22302200l2215mm2跨度差223022001.4% 10%2200可以采用等跨度連續(xù)板退出的彎矩系數(shù)計算板的彎矩。板的計算簡圖如圖2-1 ：圖 2-1 ：板計算簡圖3. 內(nèi)力計算用塑性內(nèi)力重分布理論計算，則有 系數(shù)如下表 2.0截面位置支承情況端支

10、座邊跨支離端第二支座離端第二中間支中間跨座跨中座中A1B2C3梁板擱支在01/11墻上板與梁-1/16兩跨連續(xù)：-1/10整澆1/14三跨以上連續(xù)：1/16-1/141/16梁-1/24連接-1/11梁與柱整澆-1/161/14連接優(yōu)質(zhì)范文.板的內(nèi)力計算見表 2.1 。表 2.1板彎矩計算截面位置邊跨中B 支座中間跨中中間支座彎矩系數(shù)111111111614Mql02112.536 2.2321 12.536 2.232112.536 2.221 12.536 2.22(kN m)111116145.6675.6673.7924.3344. 正截面強度計算取 b 1000mm， asc10。2

11、5 5 30mm， h0 100 30 70mm2fc 11.9N / mm2 ， f y360N / mm2 ?？紤]中間區(qū)格板穹頂作用，其彎矩折減 20%。這是因為板的支座在負彎矩作用下上邊緣開裂，跨中截面則由于正彎矩作用下邊緣開裂， 這使板的實際軸線成拱形。因而在荷載作用下將產(chǎn)生平面內(nèi)的推力，該推力對板的承載力來說是有利的。為計算簡便，在內(nèi)力計算時，對中間支座及四周與梁整體連接板的中間跨的跨中截面的彎矩乘以 0.8 的折減系數(shù)以考慮此有影響。對四周與梁整體連接的單向板的邊跨跨中截面及支座截面，角區(qū)格和邊區(qū)格的跨中及支座截面彎矩不予折減。表 2.2正截面強度計算截面中間跨中中間支座在平面圖邊

12、跨中B 支座 上的位置M / ( kN m)5.6675.6673.7923.7920.84.3344.334 0.8sM0.0970.0970.0650.0520.0740.05921fc h01 1 2s0.9490.9490.9660.9730.9610.970s2AsM237.0237.0155.8123.7179.0141.8f ysh0選用鋼筋A(yù)8200A8200A8200A8200A8200A8200實際配筋251251251251251251面積 /mm優(yōu)質(zhì)范文.5. 板的配筋板的構(gòu)造按構(gòu)造要求配。分布鋼筋的布置為A8250 ，滿足要求。因為 q6.5kN2.14 3 ，所以

13、aln550mm 。g3.04kN4板的配筋圖見圖 2-2 ：圖 2-2 ：板的配筋圖優(yōu)質(zhì)范文.三、次梁的計算（按塑性理論方法設(shè)計次梁）1. 荷載計算有板傳來的恒載3.405kN / m 22.4m8.172kN / m次梁自重25kN / m30.2m(0.450.1)m1.75kN / m次梁粉刷17kN / m30.015m0.450.1 m20.1785kN / m恒荷載標準值gk10.1005kN / m活荷載標準值pk6.52.415.6kN / m荷載設(shè)計值q1.210.10051.315.632.4006kN / m2. 計算簡圖次梁為五跨連續(xù)梁，主梁截面尺寸為bh 300mm

14、700mm。計算跨度：邊跨l0lna1502505855mm6000120221.025l01.025(6000150 120)5873.25mm l0取l05855mm中間跨l0ln60003005700mm跨度差585557002.7%10%5700可以采用等跨度連續(xù)梁推出的彎矩系數(shù)計算梁的彎矩。次梁計算簡圖如圖3-1 所示。優(yōu)質(zhì)范文.圖 3-1 ：次梁計算簡圖3. 內(nèi)力計算次梁彎矩計算見表 3-1表 3-1次梁彎矩計算截面位置邊跨中B 支座中間跨中中間支座彎矩系數(shù)111111111614Mql02132.4006 5.8552132.4006 5.8552132.4006 5.72132

15、.4006 5.72(kN m)11111614100.98100.9865.7975.19次梁剪力見表3-2 （剪力使用量的凈跨 ln ）。表 3-2次梁剪力計算截面位置A 支座B 支座左B 支座右C支座剪力系數(shù)0.40.60.550.55Vqln0.432.4006 5.730.6 32.4006 5.730.55 32.4006 5.70.55 32.4006 5.7(kN )83.54111.39101.58101.584. 正截面強度計算（ 1）確定翼緣寬度。次梁工作時，板可作為翼緣參與工作。在跨中截面，翼緣受壓，可按 T 行梁計算，翼緣的計算寬度取下列值得小值。h0 has450

16、45 405mm，fc11.9 N / mm2，f y360N / mm22H P B3 0 0 :y f2ft 1.27 N / mm2 7 0N m/ mhf'1000.24 0.1 ，所以僅按跨度 l 和次梁凈距 Sn 考慮。因405h0邊跨：按計算跨度考慮bf'1l158551950mm33按次梁凈跨考慮bf'bSn200(2400120100)2380mm優(yōu)質(zhì)范文.取 bf'1950mm。中間跨：按計算跨度考慮bf' 1l157001900mm33按次梁凈跨考慮bf'bSn200 2200 2400mm取 b'f 1900mm。

17、（ 2）判斷次梁的截面類型。邊跨中 ：' 'h'f)1.0 11.9 1950 100(4051001 f cbf hf (h02)2823.78kN m100.98kN m中間跨中：' 'h'f1.0 11.9 1900100(4051001 f cbf hf (h0)22802.66kN m65.79kN m屬于第一類 T 形截面，按梁寬為 b'f 的矩形截面計算。（3）次梁正截面強度計算見表3-3表 3-3截面M / ( kN m)b'f 或b( mm)Ms1 fcbh02112 ss2AsMf y sh0選用鋼筋實際配筋面

18、積 / mm次梁正截面強度計算邊跨中B 支座中間跨中中間支座5.6675.6673.7924.334195020019002000.0270.2590.0180.1930.9860.8470.9910.892702.0817.3455.3578.13C182C221C183C182C227631014.5763760優(yōu)質(zhì)范文.5. 次梁斜截面強度計算次梁斜截面強度計算見表3-4表 3-4次梁斜截面強度計算截 面A 支座B 支座左B 支座右C支座V / kN83.54111.39101.58101.580.25c fcbh0 / kN0.25 11.9200405=240.98kNV滿足要求Vc

19、0.7 ft bh0 / kN72.00 V72.00V72.00V72.00 V需配箍筋需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑雙肢箍2A6AsvnAsv157575757sfyAsv h0540.12158.24210.72210.72V0.7 ftbh0實配箍筋間距150150150150/ mm6. 次梁構(gòu)造次梁的構(gòu)造應(yīng)滿足：次梁的構(gòu)造應(yīng)符合受彎構(gòu)件的所有構(gòu)造要求；次梁伸入墻內(nèi)的長度不小于240mm ；當(dāng)截面尺寸滿足高跨比(11) 和高寬比1812(11 ) 要求時，一般可以不做使用階段的撓度和裂縫寬度驗算。32次梁沿全長配置封閉式箍筋，第一根箍筋距支座邊50mm處開始布置，在簡支端的支

20、座范圍內(nèi)各布置一根箍筋；次梁伸入墻內(nèi)250mm。次梁配筋圖見結(jié)構(gòu)施工圖1優(yōu)質(zhì)范文.四、主梁的計算（按彈性理論計算）1. 荷載計算主梁自重為均布荷載，但此荷載值與次梁傳來的集中荷載值相比很小。為計算方面，采取就近集中地方法，把集中荷載作用點兩邊的主梁自重集中荷載作用點，將主梁視為承受集中荷載的梁來計算。由次梁傳來的恒載10.1005kN / m6=60.603kN主梁自重25kN / m30.3(0.70.1)m 2.4m 10.8kN主梁粉刷抹灰17kN / m30.015m(0.7 0.1)m 2.4 2 0.7344kN恒荷載標準值Gk72.1374kN活荷載標準值Pk15.6 kN /

21、m6m93.6kN恒荷載設(shè)計值G1.272.1374 86.565kN活荷載設(shè)計值P1.393.565121.635kN2. 計算簡圖主梁為三跨連續(xù)梁，柱截面尺寸為b h400mm400mm計算跨度：邊跨l0lnab72002504007205mm22120 20022l0b1.025(7200120 200)4001.025ln7253.25mm22取l07205mm 。中跨l0lc7200mml01.05ln1.05 (7200400)7140mm取l07140mm 。平均跨度7205714027172.5 mm跨度差720571400.09%10%7140可以采用等跨度連續(xù)梁推出的彎矩系

22、數(shù)計算梁的彎矩。計算簡圖見圖 4-1優(yōu)質(zhì)范文.圖:4-1主梁計算簡圖3. 內(nèi)力計算（1）彎矩計算有彎矩系數(shù)及剪力系數(shù)計算彎矩及剪力。彎矩設(shè)計值： Mk1Gl0k2 Pl 0其中， k1k2 為彎矩系數(shù)， l0 為計算跨度，對于B 支座，計算跨度可取相鄰兩跨的平均值。邊跨Gl 086.5657.205623.7kN mPl 0121.6357.025854.5kN m中跨Gl 086.5657.14618.7kN mPl 0121.6357.14868.5kN m平均跨Gl 086.5657.173620.9kN mPl 0121.6357.173872.5kN m主梁彎矩計算見表4-1優(yōu)質(zhì)范文

23、表 4-1項荷載簡圖次恒載活載活載活載活載 +內(nèi)力組合最M min 組合項次不M min組合值利M max 組合項次組合M max 組合值（2）剪力計算。剪力計算見表4-2.主梁彎矩計算單位： kN mkkkkMM BM 2彎矩圖1M C0.2440.2670.0670.267152.18165.7841.45165.780.2890.133''0.133246.95116.04116.04116.04''0.1330.2000.13338.68116.04173.70116.040.2290.311''0.089195.68271.3583.4

24、377.65''0.0890.170.31125.8877.65147.65271.35399.13281.8274.59281.82備注190.86281.82215.15281.82347.86437.13124.88243.43126.30243.43189.10437.13“ '' ”表示該點彎矩利用截 + 面法求出126.30437.1374.59437.13 + 399.13243.43215.15243.43Vk3Gk4 P優(yōu)質(zhì)范文表 4-2項次恒載活載活載活載活載內(nèi)力組合最不利組合荷載簡圖 + Vmin 組合項次Vmin 組合值Vmax 組合項次

25、Vmax 組合值.主梁剪力計算單位： kNkkk剪力圖VAVB,左VB,右0.7731.2671.00066.92109.6886.570.8661.1340105.34137.9300.1330.1331.00016.1816.18121.640.6891.3111.22283.81159.46148.640.0890.0890.77810.8310.8394.63172.25247.6186.57備注50.74125.86208.20150.72269.14235.2056.09120.50181.20跨中剪力由靜力平衡條件求 +出50.74269.1486.57 + 172.25120.

26、50235.204. 正截面強度計算（1）強度翼緣寬度。主梁跨中按 T 形截面計算，翼緣寬度取下列值中的小者?？紤]布置兩排鋼筋時： h0has 700 70630mm，一排鋼筋時 h0 h as700 45655mm 。fc2， f y2ft 1.27 N / mm2H P B3 0 0 :y f270N211.9 N / mm360N / mmm/ mh'f1000.1，所以僅按跨度 l 和次梁凈距 Sn 考慮。因0.153h0655優(yōu)質(zhì)范文.邊跨：按計算跨度考慮'11bf3l0372052402mm按主梁凈跨考慮bf'bSn300(6000 120 150) 603

27、0mm取 bf'2402mm。中間跨：按計算跨度考慮bf'1 l169002300mmbf'33按主梁凈跨考慮bSn3005700 6000mm取 b'f 2300mm。支座截面翼緣受拉，仍按矩形梁計算。（ 2）判斷主梁的截面類型。邊跨中：' 'h'f)1.0 11.9 2402100(6551001 f cbf hf (h02)2h'f1729.32kN m399.13kN m中間跨中：' '11.9 2300 100(6551001 f cbf hf (h0)221655.89kN m215.15kN m屬于第一類 T 形截面，按梁寬為 b'f 的矩形截面計算。（3）、正截面強度計算。因支座彎矩較大，考慮布置兩排縱筋，次梁在上面，取 h0 700 90610mm。主梁正截面強度計算見表 4-3.表 4-3主梁正截面強度計算截面邊跨中中間支座中間跨中M / (kN m)V bz / (kN m)