工程结构课程设计报告

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页学号：工程结构课程设计题目：三层轻工仓库设计计算书姓 名： 学 院：专 业：班 级：指导老师：2012 年 1 月 6 号目 录西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页一、设计任务书 11.设计题目 12.设计材料 13.设计内容 24.设计要求 3二、结构设计资料 41.楼盖平面尺寸及活荷载选定 42.设计数据 43.楼面梁格布置和构件截面尺寸 4三、板的设计 51.荷载计算 52.板的计算简图 53.内力计算及配筋 6四、次梁设计 71.次梁的支承情况 72.荷载计算 73.确定计算跨度及计算简图 74.内力及配筋计算 8五、主梁设计 101.支承情况 102.荷载计算 113.确定计算跨度及计算简图 114.内力计算 115.附加横向钢筋计算 15六、墙柱高厚比验算 161.外纵墙高厚比验算 162.内纵墙高厚比验算 173.横墙高厚比验算 18七、墙柱承载力验算 191.横墙的承载力验算 192.纵墙的承载力验算 203.纵墙的局部受压承载力验算 21参考文献 22一、设计任务书西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页1.设计题目某三层内框架结构轻工仓库，墙厚 240mm，混凝土柱 400400mm。房屋的安全等级为二级，该工程位于 6 度区，拟采用钢筋混凝土整浇楼盖（单向板肋梁楼盖） ，其标准层平面尺寸如下： ABCD1200L1 L1 L1 L15L1120 120 120+4.52.设计材料（1）板底做 15mm 厚石灰砂浆粉刷，板面为水磨石子楼面。（2）柱网尺寸为：57006000；楼面活荷载标准值为：5.0kN/m 2。（3）材料：混凝土强度等级采用 C25，梁内受力主筋采用 HRB335 钢，其余均采用 HPB300 钢。钢筋混凝土：25kN/m 2水泥砂浆：20kN/m 2石灰砂浆：17kN/m 2400400 砼柱490标准层建筑平面L1西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页水磨石子楼面：0.65kN/m 2永久荷载分项系数: =1.2G楼面活荷载分项系数: =1.3Q（4）该厂房无特殊要求，楼梯位于楼盖外部的相邻部分。3.设计内容计算内容（1）墙柱（不包含内框架柱）承载力计算、墙柱（不包含内框架柱）高厚比验算。（2）混凝土楼面板(梁)设计：包括板的设计、混凝土墙度设计、板厚、板面标高、内力计算等。可按考虑塑性内力重分布的方法计算板的内力。计算板的正截面内力。（3）次梁设计（按塑性理论）（4）主梁设计（按弹性理论）（5）格式及内容要求：计算正确，书写工整，字体端正，简图及表格应按先后顺序统一编号。 图纸内容（1）结构施工图内容：楼盖结构平面布置图，板的配筋图，比例 1:100。次梁、主梁配筋图（或剖面图） ，比例 1:20 或 1:40。（2）图纸要求：图纸上结构设计说明的内容一般为：砌体类型和强度等级（砌块和砂浆） 、钢筋强度等级、混凝土强度等级、混凝土保护层厚度及其他需要说明的内容。绘图要求：图面整洁，线条流畅、有层次，字体端正，符合建筑结构制图统一标准 （GB/T50105-2001） 。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页4.设计要求（1）计算书要求采用 A2 纸书写或打印，字迹要求工整，条理清楚，页码齐全，表格规范并编写表格序号。提交全部成果时请自备档案袋，并在档案袋上写明专业、姓名、学号、指导教师等。图纸按照标准格式折叠。（2）计算书应书写清楚，字体端正，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入，图表按顺序编号并尽量利用表格编制计算过程。（3）图面应整洁，布置应匀称，字体和线条应符合建筑结构制图标准。附表 各学号的设计条件活载(kN/m2)L1L25.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.060006000 1 2 3 4 5 660006600 7 8 9 10 11 1260006900 13 14 15 16 17 1860007200 19 20 21 22 23 2466006600 25 26 27 28 29 3066006900 31 32 33 34 35 3666007200 37 38 39 40 41 4266007500 43 44 45 46 47 48 69006900 49 50 51 52 53 5469007200 5569007500西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页二、结构设计资料1.楼盖平面尺寸及活荷载选定楼盖平面尺寸：L1=5700， L2=6000楼面活荷载标准值为：5.0kN/m 22.设计数据（1）楼面做法：板面为水磨石子楼面，钢筋混凝土现浇板； 15mm 厚石灰砂浆抹底。（2）材料：混凝土强度等级采用 C25，fc=11.9 N/mm 2,梁内受力主筋采用HRB335 钢筋，fy=300 N/mm 2；其余均采用 HPB300 钢筋，fy=270 N/mm 2。3.楼面梁格布置和构件截面尺寸（1）确定主梁跨度 5.7 米，次梁 6 米，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为：1.9 米。（2）估算梁板截面尺寸:按高跨比条件，要求板厚 h1/40=1900/40=47.5mm,对工业建筑的楼盖板，要求 h80mm，取板厚为 80mm。次梁截面尺寸：h=1/181/12=6000/186000/12=333.33500mm；取 h=400mm；b=200；主梁截面尺寸：h=1/141/8=5700/145700/8=407.14712.5mm；取 h=600mm；b=250；单向板边长比：l 1/l2=6000/1900=3.1583。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页三、板的设计1.荷载计算板的荷载标准值：水磨石子面层： 0.65 kN/m 2；80 厚钢筋混凝土板： 0.0825=2 kN/m 2；15 厚石灰砂浆抹底：0.01517=0.255 kN/m 2；小计： 2.905 kN/m 2 又活荷载标准值为：5.0 kN/m 2永久荷载分项系数: 1.2活荷载分项系数: 1.3则恒荷载设计值：g=2.9051.2=3.486 kN/m 2活荷载设计值：q=5.01.3=6.5 kN/m 2荷载总设计值：g+q=3.49+7.15=9.986 kN/m 2q/g=6.5/3.486=1.8632.板的计算简图边跨：l 01=ln+h/2=1900-100-120+80/2=1720mm；中间跨：l 02=ln=1900-200=1700mm；计算跨度差：（1.72-1.70）/1.70100%=1.18%10%故可按等跨连续板计算。1680 1700 17001900 1900 1900320板的几何尺寸简图西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 8 页取 1 米板宽作为计算单元，计算简图如下：3.内力计算及配筋取板的截面有效高度 h0=h-20=80-20=60mm，b=1000mm，fy=210N/mm 2 ，fc=11.9 N/mm2。并考虑轴线间的弯矩折减，可列表计算如下：注：括号内数字用于轴间。minbh=75对四周与梁整浇的单向板跨中和中间支座处，弯矩可减少 20%（如上表括号内数字） ，也可以直接采用钢筋面积折减，即将非折减处的钢筋面积直接乘以截面位置 边跨跨中 1 第一内支座B中间跨跨中2中间支座 C弯矩设计值（ kN.m ）2.686 -2.655 1.804(1.44) -2.061(1.65)1205.bhfMc0.065 -0.064 0.043 -0.049(mm2 )ycsfA172 169 114(91) 130(104)选配钢筋 6160 6160 6240（6300）6200（6260）实配钢筋（mm 2） 177 177 118（94） 141（109）g+q=9.986 KN/mA B C C B A1 2 3 2 11720 1700 1700 1700 1720西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 9 页0.8，这样计算简便些，且误差不大，偏于安全。四、次梁设计（按塑性理论计算）1.次梁的支承情况2.荷载计算板传来的恒荷载： 3.4861.9=6.62kN/m；次梁自重： 1.2250.2（0.4-0.08）=1.92 kN/m；次梁粉刷：1.220.01517（0.4-0.08）=0.196kN/m；则恒荷载设计值： g=8.74 kN/m又活荷载设计值：q=5.01.31.9=12.35 kN/m荷载总设计值：g+q=21.09 kN/mq/g=12.35/8.74=1.4133.确定计算跨度及计算简图次梁在砖墙上的支承长度为 240mm。主梁截面 250mm600mm。按塑性理论计算时，其计算跨度为：边跨：l 01=ln+a/2=6000-120-100+240/2=5875mm1.025ln=5900mm；中间跨：l 02=ln=6000-100-125=5750mm；次梁的几何尺寸及支撑情况图32025080100 100 100西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 10 页计算跨度差：（5.875-5.75）/5.75100%=2.17%10%可按等跨连续板计算。计算简图如下：4.内力及配筋计算正面承载力计算次梁跨中截面按 T 形截面计算，翼缘计算宽度按规定有：bf,l/3=5750/3=1917mm；又 bf,b+Sn=200+1700=1900mm；故取 bf,=1900mm，次梁高 h=400mm， h f,=80mm， h 0=400-35=365mm，h f,/h0=80/365=0.2190.1且 fc bf,hf,(h0-0.5 hf, )=11.9190080（365-40）=58