建筑力学与结构课程设计

建筑工程系建筑力学与结构课程设计书班 级： 2010 级建技 3 班 专 业： 建 筑 工 程 技 术 指导教师： 陈 刚 学生姓名： 许 瑞 祥 建筑工程系施工技术教研室二 0 一一年十一月1一、初步选择梁、板的截面尺寸1 板的尺寸除满足承载力、刚度、裂缝宽度要求外，尚应满足施工要求。板厚取 ；按施工要求，一般楼板厚度不少于 60mm，密肋板厚度不少于 50mm，工业建筑楼板40/lh厚度不少于 70mm，本设计楼板厚度选 80mm。2 次梁截面尺寸：次梁高度取 ，宽度取 。本设计次梁截0152lhhb213面尺寸选 bh=200450mm2。3 主梁截面尺寸：主梁高度取 ，宽度取 。本设计主梁截0125lhhb213面尺寸选 bh=300600mm2。二、在计算书上绘出结构平面布置图在计算书上画出图二，并标注出柱、主梁、次梁和板的名称（或编号） ，布置上板、次梁和主梁的计算单元及荷载的取值范围。图 1三、板的设计本设计采用单向板整浇楼盖，按塑性内力重分布方法计算内力。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。21 计算简图（见图三）计算跨度 边跨： 取 ， 两式较小值201hln201aln中间跨：边跨与中间跨计算跨度相差若不超过 10%，可按等跨连续板计算内力。本设计为九跨连续板超过五跨按五跨计算内力。 g+q图 22 板的荷载计算（见表一）板的荷载计算表 表一3 板的内力计算板考虑塑性内力重分布后，各跨中及支座截面的弯矩系数 值按图四采用，各跨中及支座截面的弯矩按式 计算。20)(lqgM图 3板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求，所以只进行正截面承载力计算。计算 B 支座负弯矩时，计算跨度取相邻两跨的较大值。板的弯矩计算见表二。板的弯矩计算表 表二截 面 边跨中 M1 B 支座 MB 中间跨中 M2、 M3 中间支座 MC荷 载 种 类荷载标准值（KN/mm 2）荷载分项系数荷载设计值（KN/mm 2）永 久荷 载20mm 厚水泥砂浆面层80mm 厚现浇板自重15mm 厚板底抹灰小 计（g）可 变 荷 载（q）总 荷 载（g+q ）3弯矩值（KN m）20)(lqgM4 板的配筋计算（见表三）b=1000mm，h 0=h-20=60mm。各截面配筋计算过程见下表，中间板带内区格四周与梁整体连接，故 M2、 M3 及 MC 应降低 20%，计算结果应填在表四括号内。5 绘制板的配筋施工图板采用分离式配筋，板的配筋图按 1100 的比例绘制在 2#图纸上。板正截面承载力计算表 表三四、次梁的设计1 次梁计算简图计算跨度 边跨： 取 ， 两式较小值201alnnll025.1中间跨： l次梁采用塑性内力重分布方法计算。本设计次梁仅为五跨，按五跨连续梁计算内力。边跨与中间跨计算跨度相差不超过 10%，可按等跨连续梁计算内力。次梁的构造简图如图五所示，计算简图如图六所示。中间跨中（2） 、（3）中间支座（ C）截面边跨跨中（1）第一内支座（ B） 边板带 (中间板带) 边板带 (中间板带)(mKNMbfhxc20)(35.2mfxAycS选配钢筋（实配 AS）)(0236.2inbhS4图 4g+q图 52 次梁荷载计算（见表四）次梁荷载计算表 表四3 次梁内力计算（见表五）考虑塑性内力重分布后，跨中及支座截面的弯矩系数 值、剪力系数 值按图六采用。 值 值图 6次梁内力计算表 表五 截 面 M1=M B M2=M3 MC 截 面 VA VB 左 VB 右弯矩值（KN m）剪力值 nlqgV)(荷载种类 荷载标准值（KN/m） 荷载分项系数荷载设计值（KN/m）由板传来次梁自重永久荷载梁侧抹灰小 计(g)可变荷载(q)总荷载(g+q)520)(lqgM4 次梁配筋计算（1）次梁正截面承载力计算次梁支座按矩形截面计算，跨中按 T 形截面计算，取 h0=415mm。次梁翼缘计算宽度取 ， 两式较小者。次梁跨中截面按 式判别 T 形截面类型。30lbfnfSb Mfbfc)2(0次梁正截面承载力计算见表六。次梁正截面承载力计算表 表六截 面 边跨跨中（1）第一内支座（B）中间跨跨中（2）中间支座（C ）)(mKNM)(/20bfhxc35.)(/2mfbxAycS选配钢筋（实配 AS） )(02.minbhS（2）次梁按仅配箍筋进行斜截面承载力计算，次梁斜截面承载力计算见表七。次梁斜截面承载力计算表 表七截 面 边支座 A第一内支座 B左第一内支座 B右中间支座 C)(KNV25.0bhfc)(7t选配箍筋肢数、直径 )(21mAnSVS)(7.025bhftyv6实配钢筋间距 S（mm） yvtsvSVsv fbnA24.0min,15 绘制次梁的配筋施工图由于次梁的各跨跨度相差不超过 20%，且 q/g3，次梁纵筋的截断可直接按教材的次梁配筋构造要求图布置钢筋。次梁配筋图按 150、剖面图按 120 的比例绘制在 2#图纸上。五、主梁的设计主梁的荷载较大，且结构的重要性超过板和次梁，为保证主梁具有足够的可靠性，主梁内力按弹性理论方法计算。1 主梁计算简图计算跨度 边跨： 取 ， 两式较小值201abln205.1blln中间跨： l主梁计算跨度相差小于 10%，计算内力时可采用等跨连续梁的弯矩及剪力系数。主梁构造简图如图七所示，计算简图如图八所示。图 7图 82 主梁荷载计算为简化计算，将主梁自重折算成集中荷载，并作用在次梁位置。主梁荷载计算见表八。主梁荷载计算表 73 主梁内力计算（1）弯矩 ，式中系数 K1、K 2 由教材附录 3 中相应的系数可查得。应先0201QlKGlM将 及 值计算出来，在计算 及 值时 B 支座计算跨度取相邻两跨的平均值。0GlQl根据 及 值及相应的 K1 和 K2 系数可求得各跨中及支座弯矩值，主梁弯矩值计算见表十。l0主梁弯矩计算表 （2） 剪力 ，式中系数 K3、K 4 由教材附录 3 中相应的系数可查得。根据QGKV43G、Q 值及相应的 K3 和 K4 系数可求得各支座左、右剪力值，主梁剪力值计算见表十一。荷 载 种 类 荷载标准值（ KN） 荷载分项系数荷载设计值（KN）由次梁传来主 梁 自 重永久荷载主 梁 抹 灰小 计（G）可变荷载（Q）总荷载（G+Q）项 次 荷 载 简 图 1MKB2MKC（1）（2）（3）（4）（1）+（2）（1）+（3）组合项（1）+（4）8主梁剪力计算表 注：项次（3）的活荷载布置对任何支座截面均不产生最大剪力，故不必计算。4 主梁配筋计算（1）主梁跨中按 T 形截面计算，取 mm，翼缘计算宽度取 ，5630h 30lbf两式较小者，主梁跨中截面按 式判别 T 形截面类型。主梁支nfSb Mhfbfc)2(0座截面按矩形截面计算，取 mm（两排钢筋） 。主梁正截面承载力计算见5860h表十二。（2）主梁按仅配箍筋进行斜截面承载力计算，主梁斜截面承载力计算见表十三。主梁正截面承载力计算表 表十二 项 次 荷 载 简 图 AVK左B右BVK（1）（2）（4）（ 1）+（2）组合项（ 1）+（4）9主梁斜截面承载力计算表 表十三5 主梁附加横向钢筋的计算由次梁传给主梁的集中荷载为： QGF优先采用附加箍筋，本设计按每侧设置 5 根、直径同主梁抗剪箍筋，间距取 ， 然mS80截 面 边跨跨中（1） 支座（B ）中间跨跨中（2）)(mKNM0h或 b)(f2mKNV)(bMb/20fhxc5.)(/2mfbxAycS选配钢筋（实配 AS） )(02.minbhS截 面 VA VB 左 VB 右)(KNV0mh)(25.bfc70Nt选配箍筋肢数、直径、间距 yvtsvSVfbnAsv /24.0/min,1)(5.7.0KNhSAfhfVyvtcscs10后按式 验算附加箍筋是否能够承担次梁传给主梁的集中荷载。QGFfnmAyvs1若附加箍筋不足以承受次梁传来的集中荷载，再按式 计算所需1sin2svybyAmfAfF附加吊筋的面积。6 绘制主梁的配筋施工图由于主梁是重要构件，主梁纵筋的截断需按弯矩包络图和抵抗弯矩图确定，考虑到学生毕业后基本上是面向施工单位，对绘制主梁配筋施工图进行简化，主梁纵筋的截断不按