混凝土课程设计222 .doc

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1、课程设计任务书课 程： 混凝土结构设计原理(一) 课程设计 设 计 题 目： 现浇单向板肋梁楼盖设计 指 导 教 师： 于 荣 专 业 年 级： 2010级土木工程专业建筑 建筑（1）（2） 2010工程管理 所在学院和系： 土木工程学院 日 期： 2012年11月 一、 课程设计目的本设计是混凝土结构设计原理中一个重要环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。 1了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，为今后从事实际设计工作奠定初步基础。 2复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。 3掌握钢筋混凝土肋

2、梁楼盖的一般设计方法，诸如： （1）掌握单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图的确定； （2）掌握弹性理论和塑性理论的设计方法； （3）掌握内力包络图和材料抵抗弯矩图的绘制方法； （4）了解构造设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求； （5）掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定； （6）学习书写结构计算书；（7）学习运用规范。二、设计资料某多层混合结构轻工仓库，其建筑平面如图所示，层高4.5m，房屋安全等级为二级，采用钢筋混凝土整浇楼盖，请进行梁、柱的布置并确定梁、板、柱截面尺寸，梁板的承载力计算及配筋，并绘制结构施工图。其平面图如附图所示，楼面荷载、材料及构造等设计资

3、料如下：1 按使用要求不同，楼盖做法分两种类型： 20mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，12mm厚纸筋灰板底粉刷； 35mm厚水泥砂浆面层及水磨石地面，钢筋混凝土现浇板，12mm厚纸筋灰板底粉刷 ；2柱网尺寸和楼面活荷载标准值，见附表；3材料：混凝土强度等级选用范围C20C35，梁内受力主筋采用HRB335级、HRB400级钢筋，其余均用HPB300级、HRB335级钢筋，钢筋直径最大不超过25mm；注：1）该厂房无特殊要求，楼梯位于楼盖外部； 2）每位同学以学号末两位数作为题号：建筑10（1）班同学楼面做法按类型；建筑10（2）班、管理10班按类型。三、设计内容和要求 1、板和次梁按考虑

4、塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图以及材料图。 2、绘制楼盖结构施工图（1）楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）（比例1：1001：200）；（2）板配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）（比例1：1001：200）；（3）次梁配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）（比例1：50，剖面图比例1：151：30）；（4） 梁材料图、配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）；（比例

5、1：50，剖面图比例1：151：30）； （5）在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。四、设计要求1、计算书格式及书写步骤可参阅教材中的单向板肋梁楼盖设计例题。2、完成结构计算书一份。要求概念清楚，计算完整、准确，成果尽量表格化，并装订成册。（A4纸型打印，正文采用五号仿宋字，） 3、 楼盖施工图二张。采用2#图纸，选择适当比例。要求内容完整，表达规范，字体工整，图面整洁。（要求手工绘制）4、 在完成上述设计任务后，方可参加设计成绩评定。五、参考文献：1（GB50010-2011） 混凝土结构设计规范S. 北京：中国建筑工业出版社2（GB50011-2010

6、） 建筑抗震设计规范S. 北京：中国建筑工业出版社3（GB50009-2001） 建筑结构荷载规范S. 北京：中国建筑工业出版社4（GB50068-2010） 建筑结构可靠度设计统一标准S. 北京：中国建筑工业出版社5 刘立新.叶燕华.混凝土结构原理M. 武汉：武汉理工大学出版社2012.7 第二版 6 白国良.王毅红.混凝土结构设计M. 武汉：武汉理工大学出版社2011.11 新一版 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：、确定主梁的跨度为,次梁的跨度为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。楼盖结构布置图如下： 、按高跨比条件，当时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建

7、筑的楼盖板，要求h80mm，取板厚h80mm3、次梁的截面高度应满足 h()L(384575)mm，取h400mm。则b()h(134200)mm，取b200mm。4、主梁的截面高度应该满足h()L(515900)mm，取h600mm。则b()h(200300)mm，取b200mm。690069006900690069003450072007200720021600250250120120250120ABCD24002400240024002400240024002400240036L1L1L1L1L1L1L1L1L2L2L2L2400400次梁主梁ZZZZZZZZ二、 板的设计（按塑性内力重

8、分布计算）：1、荷载计算：板的恒荷载标准值： 取1m宽板带计算：35mm水磨石面层 0.650.0350.023kNm10mm水泥砂浆层面 200.01=0.20 kNm 80mm钢筋混凝土板 250.082.0 kNm12mm纸筋灰板底粉刷 160.0120.192 kNm 恒载： gk0.35+0.023+2+0.192 =2.915kNm活载： qk7.017.0 kNm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大于，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的a.由可变荷载效应控制组合 q=1.22.915+1.37=12.598KN/m2 b.由永久荷载效应控制组合 q=1.

9、352.915+0.71.37=10.3KN/m2取 q=12.598KN/m2 2、板的计算:120250200200209022002200240024002400A80550次梁截面为200mm400mm，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250mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：，取l012090mm (a=250mm)中跨： l02ln2400mm-200mm2200mm 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%时，均可按五跨等跨度连续板计算。3、内力计算：因跨度差= 故可按等跨连续板计算内力用塑性内力重分布

10、理论计算，则有系数如下： 表1.0则由可计算出结果如下表：截面位置边跨中第一内支座中间跨中中间支座1/11-1/111/16-1/14=5.002=-5.002=3.811=-4.3554.截面强度计算已知：则HRB400:， =1.0根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：截面边跨中第一内座中间跨中中间支座5.002-5.0023.8110.83.8114.355-0.84.3550.0970.0970.0740.0590.0840.0620.9480.9480.9620.9690.9450.967（mm2）244.3244.3183.4145.7213.4 166.8选用钢筋81508150

11、6/815061506/81508150实际配筋面积335335262189262252注：对于轴线2-5间板带，其中间支座和中间跨中截面弯矩设计值可折减20%经验算，配筋率 =0.2% 满足要求。4、确定各种构造钢筋：分布筋选用6300。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：采用弯起式筋,详见板的配筋图.三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：120200200661067006700690069006900804006002501、次梁的支承情况： 2、荷载计算： 由板传来： 次梁肋

12、自重： 次梁纸筋灰板底粉刷重 恒载： 活载： a.由可变荷载效应控制组合 q=1.2b.有永久荷载效应控制的组合 q=1.358.719+0.71.316.8=27.1KN/m取q=32.3KN/m3、确定计算跨度塑性内力重分布计算时，其各跨的计算跨度： 中跨： 边跨： ,取 ()跨度差=可按等跨连续梁计算3、内力计算：次梁的弯矩计算如表所示，截面位置边跨中第一内支座中间跨中中间支座1/11-1/111/16-1/14=128.3=139.2=-103.6次梁的剪力计算如表所示截面位置支座B支座左B支座右支座0.450.600.550.55=96.1=1194、正截面强度计算：a.次梁跨中按T

13、形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。对中间跨：=m =b+s取 =2.23m支座截面按矩形截面计算b. 判定T形截面类型：已知h f则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，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取、次梁正截面承载力计算见下表：截 面边跨中第一内支座中间跨中中间支座弯矩M128.3-128.3139.2-103.6或b（mm）220020022302000.0310.3370.0330.272 0.0310.5180.4290.5180.0330.5180.3250.5180.810.7850.9830.83812

14、05.41243.81077.7940.8选用钢筋420420420320实际钢筋截面面积（mm2）125612561256942、次梁斜截面承载力计算见下表：h=365-80=285mm截 面支座B支座左B支座右支座V96.1128.11191190.250.71.=73.1KNV 按计算配筋箍筋肢数、直径2626262656.656.656.656.6269.1 112.63134.9134.9实配箍筋间距200100100100弯矩调幅时要求的配箍率下限为 实际配箍率为 满足要求5、构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mm处开始布置，在简支端的支座范围内各布置一根箍

15、筋。四、主梁设计（按弹性理论计算）：24002400240024002400679970004007119720025012080600AB图1-36（a）主梁的实际结构图 1、支承情况： 柱截面400400，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： 主梁自重： 主梁两侧水泥砂浆面层： 恒载： 活载：P=110.88KN恒载设计值：活载设计值：3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度：边跨： 1.025近似取中跨： 跨度差：

16、 因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下： 3、内力计算： 23192400ACBD1122319711924002400240024002400240071197200P=144.14kNG=82.13 kN1)、弯矩设计值：其中，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。边跨：Gl=82.137.119=584.68 P中跨：2）、剪力设计值：，其中，可由书中表查可知。主梁弯矩计算项次荷载简图恒载90.63活载343.77活载-91.07活载130.98内里组合+440.9434.4-19.6-97.33-97.33-292.6+97.6-0.4

17、4-294.13246.73214.73-294.14+380.63221.61-477.05214.73246.73-247.95组合项次+组合值97.6-0.44-477.05-97.33-97.33-247.95组合项次+组合值440.9434.4246.73246.73主梁剪力计算项 次荷载简图组合项次+159.5+-267.55+82.13组合项次 ()+185+-293.07+258.274、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，对边跨： ，故取。对中跨：梁高： （跨中），翼缘厚： 判定T形截面类型：故各跨中截面属于第一类T形截面。、支座截面按

18、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：截面强度计算主梁正截面强度计算如表所示，表中按简支梁计算的支座剪力设计值V正截面配筋计算。截 面边跨中B支座中间跨中弯矩M440.9-477.05246.73-97.33=42.25440.9-431.8246.73-97.3323732400240024000.0450.0530.0250.0097 0.0460.0540.0250.00970.9770.9730.9870.9952321.42670.41361.5503.2选用钢筋425（直）+222425（弯起225）+220220（弯2）+222220实际钢筋截面面积（mm2）2

19、72425921388628斜截面配筋计算：截 面A支座V185293.07258.270.250.70.71.=102.102KNV 按计算配箍箍筋直径和肢数双肢V=0.71.+A (mm)弯起钢筋225220实配弯起钢筋面积9826285、 主筋吊筋计算由次梁传给主梁的集中荷载为：F=1.260.16+1.3110.88=216.366KN则 A 选用 218 A 满足要求课程设计心得我认为，在这学期的课程设计中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程设计上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不

20、断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在课程设计结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。