单向板配筋计算书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流单向板配筋计算书.精品文档.水工钢筋混凝土结构课程设计计算书设计题目：某水电站副厂房楼盖结构设计题目类型：钢筋混凝土单向板肋形结构题号：班级：水电0601姓名：李海斌学号：200690250127指导教师：王中强 彭艺斌 任宜春日期：2009年6月 8-14 日目 录1课程设计任务书2 计算书正文第一章 结构布置及板梁截面的选定和布置1.1 结构布置 . .11.2初步选定板、梁的截面尺寸.21.2.1板厚度的选定1.2.2次梁的截面尺寸1.2.3主梁截面尺寸第二章 单向板的设计2.1板的荷载计算. .32.1.1板的永久荷载的计算2.1.2

2、板的可变荷载的计算2.2板的计算跨度计算.12.2.1边跨的计算2.2.2中间跨度计算2.2.3连续板各界面的弯矩计算2.3板的正截面承载能力计算及配筋计算. .1第三章 次梁的设计3.1次梁的荷载计算.3.1.1次梁的永久荷载设计值计算13.1.2次梁承受可变荷载设计值3.1.3次梁承受荷载设计值3.2 次梁的内力计算.3.2.1次梁边跨计算.3.2.2次梁中间跨计算13.3.3次梁的弯矩设计值和剪力设计值的计算3.4次梁的承载力计算.33.4.1正截面受弯承载力计算3.4.2翼缘计算宽度的计算3.4.3 T形梁截面类型的判定.3.4.4次梁正截面承载能力计算. .13.4.5次梁斜截面受剪

3、承载力计算1第四章 主梁设计.4.1主梁内力的弹性理论设计 14.1.1主梁承受永久荷载的计算4.1.2主梁承受可变荷载的计算 14. 2主梁的内力计算4.2.1主梁的边跨计算4.2.2主梁中间跨的计算4.3弯矩设计值和剪力设计值的计算4.4主梁承载能力计算4.4.1主梁正截面承载能力计算4.4.2翼缘计算宽度的计算4.4.3 T形梁截面类型的判定.4.4.4主梁斜截面受剪承载力计算4.4.5主、次梁交接处附加横向钢筋计算第五章 施工图的绘制5.1施工图绘制.5.2 结构平面布置图.5.3 板的配筋图.5.4主、次梁的配筋图. .3课程设计体会 4致 谢15参考文献.16附录.1附录1 计算书

4、手稿.1附录2 施工图手稿1第一章 结构布置及板梁截面的选定和布置1.1结构布置因为在肋形楼盖结构中，结构布置包括柱网、承重墙、梁格和板的布置，且需注意：对承重墙、柱网和梁格布置应满足建筑使用要求，且柱网尺寸宜尽可能大，内柱在满足结构要求的情况下尽可能少设；根据设计经验，主梁的跨度一般为 5m8 m，次梁为 4m6 m。而对于单向板肋形结构设计需满足板的长边比短边大于2，即，按照课程设计题目和以上结构设计要求及经验布置次梁和主梁如图一图一 主梁和次梁布置情况1.2初步选定板和梁的截面尺寸1.2.1板厚度的选定根据题目要求，取板的厚度h=80mm1.2.2次梁的截面尺寸因为次梁高度取，宽度取，初

5、设= =5700mm，取h=400mm，b=200mm1.2.3主梁截面尺寸因为主梁高度取，宽度取，初设=6600mm，取h=600mm，b=250mm1.3结构平面布置图，如图二图二 结构平面布置图第二章 单向板的设计2.1板的荷载计算 / =2.592为单向板，按塑性内力重分布方法计算其内力，对多跨连续板沿板的长边方向取1米宽的板带作为板的计算单元。足够数量的构造钢筋，板的厚度如前述厚度h=80mm /40=2200/40=55mm,次梁的厚度取前述初选高度h=400mm,截面宽度b=200mm板的尺寸和支承情况如图三所示。板：l01= ln+h/2 和 l01= ln+a/2 取小值l0

6、=lnl0=lnabblnlnln图三 板的尺寸和支承情况2.1.1板的永久荷载的计算 20mm厚水泥砂浆面层：0.02 20 = 0.4 80mm厚现浇板自重： 0.08 25 = 2 15mm厚板底抹灰 ： 0.015 17 = 0.255 永久荷载标准值： = 0.4 + 2 + 0.255 = 2.655 线永久荷载设计值： g =1.051= 1.05 2.655 =2.788 2.1.2板的可变荷载的计算 可变荷载标准值： = 6 可变荷载设计值：q = 1.2 6 1 = 7.2 每米板宽荷载设计值：2.788 + 7.2 = 9.988 板上荷载具体情况及计算结果见表1荷 载

7、种 类荷载标准值（kN/m2）荷载分项系数荷载设计值（kN/m2）永 久荷 载20mm厚水泥砂浆面层0.41.050.4280mm厚现浇板自重2.01.052.1015mm厚板底抹灰0.2551.050.268小 计（g）（KN）2.655-2.778可变荷载（q）（KN）61.27.20总荷载（g+q）（KN）8.655-9.988表1 板的荷载计算表2.2板的计算跨度计算因为板在墙上的支承长度a不小于120mm(取a=120mm),中间支座宽度即为次梁宽度。计算跨度按图三进行计算，其中，边跨： 取 ， 两式较小值中间跨：2.2.1边跨的计算=2.2 - 0.12 - 0.2/2 + 0.0

8、8/2 =2.02 m=2.2 - 0.12 - 0.2/2 + 0.12/2 =2.04 m取= = 2.02 m2.2.2中间跨度计算= = 2.2 - 0.2= 2 m 又边跨与中间跨计算跨度相差：（2.02-2）/2=1%5.575m 故 取 =5.575m3.2.2次梁中间跨计算 =5.7-0.25=5.45m边跨与中间跨计算跨度相差：（5.575-5.45）/5.45=2.3%10%故按等跨连续梁计算内力，计算简图如图七：图七：次梁的计算简图3.3.3次梁的弯矩设计值和剪力设计值的计算由于次梁考虑塑性内力重分布，各跨中及支座截面的弯矩系数mp值按图5及表八采用，各跨中及支座截面的弯

9、矩按式计算,具体计算结果见表5:表5: 次梁的弯矩系数及弯矩计算表 截面位置边跨中M1B支座MB中间跨中M2、M3中间支座MCmp1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)5.5755.5755.455.45M=mp (g+q)l02 (kN.m)67.541-67.54142.872-50.715注：为了保证结构在支座两侧不致发生破坏,保证结构的安全,在B支座处计算跨度取大值计算弯矩。而次梁各支座截面的剪力系数vb值按表九采用，剪力按式计算，具体计算结果见表6：表6 次梁的剪力系数及计算表 截面位置边支座QA第一内支座QBl第一内支座QBr中间支座QCl、QCrvb0.450.6

10、00.550.55净跨度ln(m)5.455.455.455.45 (kN)58.62578.16671.65271.6523.4次梁的承载力计算因为支座承受负弯矩，翼缘位于受拉区，故按矩形截面进行设计；而跨中翼缘位于受压区，则按T形截面计算，翼缘计算宽度按教材第二版表3-3进行计算。3.4.1正截面受弯承载力计算对于矩形截面配筋，而对于T形截面，满足适筋要求，又混凝土，=10，级钢筋，=310，一类环境，取a=35mm,梁高h=400mm, =400-35=365mm, 翼缘厚度=80mm。3.4.2翼缘计算宽度的计算对于T形梁截面计算，翼缘计算宽度为：边跨：=5.575/3=1.85867

11、.541 对中跨：=10182080(365-80/2) /1.2=394.3352.554故，对于所有T形截面都按第一类情况计算，即计算同计算高度为的矩形，钢筋截面积3.4.4次梁正截面承载能力计算次梁正截面承载力计算过程及结果见表7。表7: 正截面承载力计算表截面位置边跨中M1B支座MB中间跨中M2中间支座MC中间跨中M3弯矩设计值M(kN.m)67.541-67.54142.872-50.71542.872截面类型T形矩形T形矩形T形S0.0330.3040.0210.2280.0210.0340.3740.0210.2620.021AS(mm2)743.8880.7450.0617.0

12、450.0选配钢筋实际配筋面积(mm2)770924468.1628468.13.4.5次梁斜截面受剪承载力计算因为该副厂房属于3级建筑物，结构安全系数=1.0，设计状况为正常运行状况，=1.0，混凝土结构系数=1.2。截面尺寸验算：=400-35=365mm =365/200=1.825 =1.2 78.166=93.8，满足抗剪要求；=51.1200，初选满足要求。=1.2521066.4/200365=31.81KN=51.1+31.81=82.91KN=70.35KN=66.4/(200200)=0.17%=0.12% ,满足要求。为了配筋方便，其他地方均以构造配置的钢筋。斜截面受剪承

13、载力计算结果见表8：表8 次梁斜截面受弯承载力计算表截面位置边支座QA第一内支座QBl第一内支座QBr中间支座QCl中间支座QCr剪力设计值V(kN)58.62578.16671.65271.65271.6520.25fcbh0182.5182.5182.5182.5182.50.07fcbh051.551.551.551.551.5弯起钢筋-箍筋用量第四章 主梁设计4.1主梁内力的弹性理论设计主梁的自重和主梁底及两侧的粉刷自重为均布荷载，然而此荷载值与次梁传来的集中荷载值相比很小，为简化计算，采取就近集中的方法，把主梁自重集中到集中荷载作用点，将主梁视为承受集中荷载的连续梁来计算。主梁承受的

14、荷载包括：次梁传来的恒荷载、主梁自重和主梁底及两侧的粉刷重量；主梁承受的可变荷载仅考虑次梁传来的可变荷载。4.1.1主梁承受永久荷载的计算次梁传来的永久荷载：g=8.064 5.7 = 45.965 KN主梁自重（折算成集中荷载）：1.05250.25（0.55-0.08）5.7/3=5.86 KN梁底及梁侧抹灰（折算成集中荷载）：1.05170.015（0.55-0.08）2+0.25 5.7/3=0.605 KN永久荷载设计值合计：G = 52.43 KN4.1.2主梁承受可变荷载的计算由次梁传来可变荷载：Q=15.845.7 =90.288 KN永久和可变荷载合计：G+Q=142.718

15、 KN为了方面查阅和检验计算和主梁的设计，现将主梁荷载的具体荷载计算情况及结果列于表9表9 主梁的荷载计算表荷 载 种 类荷载标准值（kN）荷载分项系数荷载设计值（kN）永久荷 载次梁传来的恒荷载43.7761.0545.965主梁自重5.5811.055.86主梁底及两侧的粉刷0.5761.050.605小 计（G）49.933-52.43可变荷载（Q）75.241.290.288总荷载（G+Q）125.173-142.7184. 2主梁的内力计算主梁在墙上的支承长度a不小于370mm，取a=370mm中间支座宽度即为柱横截面高度。计算跨度按图八进行计算图八 主梁的支承情况4.2.1主梁的边

16、跨计算净跨：=6.60-0.12-0.25/2=6.355m因为0.05=0.273m0.37m故,边跨： =1.05 6.355=6.673m； =6.355+370/2=6.54m 6.673m取边跨跨度为 =6.54m4.2.2主梁中间跨的计算中间跨：=6.6m跨度差：（6.6-6.54）/6.54=0.92%10%故按等跨连续梁计算，前述已经计算荷载设计值，绘制计算简图如图九：65406600Q=90.288KNG=52.43KNQGQGQGQGQG6540图九：主梁计算简图(单位：mm)4.3弯矩设计值和剪力设计值的计算集中荷载作用下三跨连续梁的弯矩及剪力系数可由水工钢筋混凝土结构学

17、第三版教材附录八的表格查得，也可以由表10(集中荷载作用下三跨连续梁的弯矩及剪力系数)查得。各跨中及支座截面的弯矩按式M=1GL+2QL；各支座截面剪力按式V=1G+2Q。其中，1、1分别为永久荷载作用下的弯矩及剪力系数；2、2分别为可变荷载作用下的弯矩及剪力系数。按弹性理论计算内力时，考虑可变荷载的最不利布置方式，因此将永久荷载和可变荷载作用下的内力单独计算，然后对控制截面内力进行组合，计算各截面及支座的最大内力或最小内力主梁各截面及支座的弯矩及剪力系数由表10查得后，由此计算出相应的弯矩及剪力，计算结果见表11，为便于绘制主梁内力包络图，计算各种不利组合,列表于表12和表13计算最不利弯矩

18、和最不利剪力,再根据最不利情况将每种荷载作用形式下的内力图绘制出来，荷载组合时再将每种组合方式下内力图绘制出来，合并到同一坐标系下即得内力包络图。但是主梁的结构对称且荷载对称，故只需画出一跨半的内力包络图即可。表10 :集中荷载作用下三跨连续梁的弯矩及剪力系数表11主梁内力计算表项次示意图内力计算截面1M1V M10.22476.807MB-0.267-92.392M20.06723.185Ma0.15553.148VA0.73338.431Mb0.06723.185VBl-1.267-66.429VBr1.0052.43截面1M1VM10.289170.65MB-0.133-70.255M2

19、-0.133-70.255Ma0.245144.668VA0.86678.189Mb-0.133-70.255VBl-1.134-102.387VBr00截面1M1VM1-0.044-25.981MB-0.133-70.255M20.200119.18Ma-0.087-51.372VA-0.133-12.008Mb0.200119.18VBl-0.133-12.008VBr1.00090.288截面1M1VM10.229135.221MB-0.311-185.325M20.170101.303Ma0.12674.401VA0.68962.208Mb0.170101.303VBl-1.311-1

20、18.368VBr1.222110.332截面1M1VM1-0.030-17.715MB-0.089-53.035M20.170101.303Ma-0.0593-35.016VA-0.089-8.036Mb0.09657.206VBl-0.089-8.036VBr0.77870.244表12 主梁弯矩组合项次M1MaMBM2Mb+247.457197.816-162.647-47.07-47.07+50.8261.776-171.647142.365142.365+212.028127.549-277.717124.448124.448+59.09296.025-145.427-78.118-

21、47.07Mmax组合+Mmax247.457197.816-277.717142.365142.365Mmin组合+Mmin50.8261.776-145.427-78.118-47.07表13 主梁剪力组合项次VAVBlVBr+116.62-168.81652.43+26.423-78.437142.718+100.639-184.797162.762+30.395-74.465122.762Vmax组合+Vmax116.62-184.797162.762Vmin组合+Vmin26.423-74.46552.434.4主梁承载能力计算支座承受负弯矩，翼缘位于受拉区，按矩形截面进行设计；而跨

22、中翼缘位于受压区，按T形截面计算，翼缘计算宽度按水工钢筋混凝土结构学第三版教材表3-3进行计算。正截面承载力计算过程可列于表14因为支座承受负弯矩，翼缘位于受拉区，故按矩形截面进行设计；而跨中翼缘位于受压区，则按T形截面计算，翼缘计算宽度按教材第二版表3-3进行计算。4.4.1主梁正截面承载能力计算对于矩形截面配筋，而对于T形截面，满足适筋要求，又混凝土，=10，级钢筋，=310，一类环境，取a=35mm,梁高h=600mm, =600-35=565mm, 翼缘厚度=80mm。4.4.2翼缘计算宽度的计算对于T形梁截面计算，翼缘计算宽度为：边跨：=6540/3=2180247.457 对中跨：

23、=10220080(615-80/2) /1.2=843.3142.365故，对于所有T形截面都按第一类情况计算，即计算同计算高度为的矩形，钢筋截面积,计算过程如下： 对边跨跨中而言, =0.036 =0.037 =0.2% 对支座B而言, =0.352=0.456 =0.2%对中间跨跨度而言, =0.021 =0.021 =0.2%综上所述,主梁正截面承载力计算过程及结果见表14表14 正截面承载力计算表截面位置边跨中M1B支座MB中间跨中M2弯矩设计值M(kN.m)247.457-277.717142.365截面类型T形矩形T形S0.0360.3040.0210.0370.3740.021

24、AS(mm2)1600.22261.6916.5选配钢筋实际配筋面积(mm2)1597.822149804.4.4主梁斜截面受剪承载力计算因为该副厂房属于3级建筑物，结构安全系数=1.0，设计状况为正常运行状况，=1.0，混凝土结构系数=1.2。截面尺寸验算：=650-35=615mm =615/200=2.46 =1.2 184.797=221.756KN，满足抗剪要求；=107.625120，初选满足要求。=1.25210100.6/120615=135.338KN=135.338+107.625=242.963KN=221.756KN=100.6/(250300)=0.13%=0.12%

25、 ,满足要求。为了配筋方便，其他地方均以构造配置的钢筋, 斜截面受剪承载力计算结果见表15表15 主梁斜截面受弯承载力计算截面位置边支座QAB支座QBlB支座QBr剪力设计值V(kN)116.62-184.797162.7620.25fcbh0384.375384.375384.3750.07fcbh0107.625107.625107.625弯起钢筋-箍筋用量双肢双肢双肢4.4.5主、次梁交接处附加横向钢筋计算在主梁与次梁交接处，主梁的梁腹承受由次梁传来的集中荷载作用，因而有可能在主梁的中下部出现斜向裂缝。为防止破坏，应在此交接处设置附加横向钢筋（箍筋或吊筋）,其形式如图10。(a) 主梁与

26、次梁交接处斜向裂缝 (b)吊筋形式 (c) 箍筋形式图10 主梁与次梁交接处箍筋和吊筋形式考虑到主梁与次梁交接处的破坏面大体如图10(b)和(c)虚线所示，故附加横向钢筋应布置在S=2h1+3b=2(650-400-35)+3200 =1030 mm而=527.4选用 (=565)第五章 施工图的绘制5.1施工图绘制按照国家制图标准房屋建筑制图统一标准和建筑结构制图标准绘制施工图，合理图面布置，正确表达，文字规范，线条清楚，达到施工图设计深度要求。5.2 结构平面布置图 绘制结构平面布置图如图二，注意哪些用实线表示，哪些用虚线表示。给板、主梁和次梁编号，尺寸标注要求清楚、完整。5.3 板的配筋

27、图板的钢筋负弯矩筋画在上边（左边），正弯矩筋画在下边（右边）。图上标注的受力钢筋直径和间距与计算书上计算出来的要相对应。沿墙四周、单向板的非受力方向和横向主梁上设计构造钢筋。所有钢筋注明直径和间距，受力负筋和构造负筋注明尺寸。所有钢筋均编号，编号相同的钢筋只需在一处注明钢筋直径、间距和尺寸。钢筋用粗线表示，其他用细线表示。5.4主、次梁的配筋图 画出梁的纵断面图和每跨的跨中和支座处的横断面图见图纸。主梁钢筋截断点和起弯点应根据弯矩包络图确定，钢筋在支座的锚固长度应根据构造要求确定。在梁的纵断面图上标注钢筋的编号和断点位置。除开计算得到的纵向受力钢筋和箍筋以外，还要设计构造钢筋：边支座的构造负筋

28、和架力钢筋。横断面图上应将钢筋的根数、钢筋位置、钢筋直径、钢筋编号表示清楚。在一个横断面图上应标注断面宽度和高度。横断面图上的钢筋编号与纵断面图应一致，且纵横断面图上的受力钢筋直径与根数与计算书上计算得到的应一致。箍筋的直径与间距应与计算书上一致。画抽筋图时应将梁上部钢筋画在上边，下部钢筋画在下边；钢筋的长短与纵断面图上的钢筋对应。注意同一张图上，断面编号只能出现一次，如只能有一个1-1断面。钢筋用粗线表示，其他均用细线。级钢筋的断点用短斜线表示，级钢筋端头本身带有圆弯钩。直径、长短和形状完全相同的钢筋用同样的编号。3课程设计体会如果说理论学习和社会实践之间是一条河，那么课程设计是跨越河流，实

29、现两岸连通的桥梁。此次课程设计虽然只持续了一周时间，然而，却为我深入认识自己提供了一个平台，同时也使自己的理论学习与社会实践有了一次小小的结合，因此受益匪浅。 课程设计期间，由于基础知识的不扎实以及课程间未能很好的融合，出了许多方面的问题如：截面尺寸的拟定、钢筋的配置和布置、计算跨度的计算以及荷载的传递分配方式等，加上对CAD绘图的不熟练，导致此次课程设计困难重重，一而再、再而三的出错，反反复复的修改计算，使平时信心十足的我饱受打击。几经周折，早出、晚归、开夜车，加上王中强老师的悉心指导以及同学们的宽慰帮助才得以将本次课程设计顺利完成，在此向他们表示感谢。尽管这几天在抱怨和劳累中度过，但是我感

30、觉这次课程设计是我大学生涯以来过得最充实，也是最累、最锻炼意志和耐力的一次，学习和实践不但得到了结合，同时使我与同学们的协作能力得到了极大的增强。太多的感受，太多的体会，真的难以用文字来一一形容，课程设计与期末考试、课程设计与日常工作以及不同课程设计之间的时间冲突为此次设计增添了不少麻烦，但是我都一路挺过来了，因此我是胜利者。通过此次实践，我学会了忍受和坚持，学会了与时间赛跑，同时也使我的CAD绘图能力也有了很大的提高，因此我要感谢学校，感谢老师给了我此次实践的机会，谢谢！4致 谢5参考文献【1】 段敬民，刘新华，程选生主编.混凝土结构设计.人民交通出版社出版,2006【2】 河海大学,大连理工大学,西安理工大学,清华大学合编.水工钢筋混凝土结构学第三版.中国水利水电出版社出版,1996【3】 天津大学,同济大学,东南大学.混凝土结构(上册).北京:中国建筑工业出版社,19946附录附录1 计算书手稿附录2 施工图手稿