「混凝土课程设计[参照提供]」.doc

目录绪言21 现浇楼盖尺寸及梁板布置32 梁板尺寸确定33 板的计算33.1 荷载计算33.2 计算简图43.3 内力计算43.4 正截面强度计算54 次梁的计算64.1 荷载计算64.2 计算简图64.3 内力计算74.4 承载力计算74.4.1 正截面受弯承载力74.4.2 斜截面受剪承载力114.5 次梁构造125 主梁设计135.1 荷载计算135.2 计算简图135.3 内力计算135.3.1 弯矩设计值135.3.2 剪力设计值145.3.3 弯矩包络图145.4 承载力计算165.4.1 正截面受弯承载力165.4.2 斜截面受剪承载力195.5 次梁两侧附加的横向钢筋的计算19设计总结20参考文献21参照 材料绪言 混凝土结构设计原理是我们以后学习专业知识的基础，通过这门课我们学会了最基础的梁、板、柱的基本受力和如何设计。这门课对我们而言非常重要，而混凝土现浇楼盖课程设计就是对这门课的一次应用与复习总结。为了完成这次课程设计我们必须反反复复的看混凝土结构和混凝土结构设计原理这两本书，这使得我们对这两本书的知识从新学习巩固了一遍。本次课程设计还用到了101图集的知识，让我们学会如何识图如何画图。这次课程设计主要是对钢筋混凝土现浇楼板，梁的设计计算。我设计的是双向板楼盖通过从混凝土结构书中的例题来设计。梁我是通过混凝土结构设计原理这本书中的配筋设计来配筋的。板的配筋是用101图集的平标法来表示的，梁也是运用101图集的平标法制图的。 混凝土结构设计原理课程设计是教育计划中一个重要的实践性教学环节，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，为毕业设计以及今后从事实际设计、管理工作奠定初步基础。 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掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如：1 进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图；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。1 现浇楼盖尺寸及梁板布置 根据本课程设计要求，为22号，。楼面标准使用活荷载为8.0kN/mm2 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，这样主梁和柱可形成横向框架，横向抗侧移刚度大，且整体性较好。2 梁板尺寸确定 板厚：根据规范规定：板的跨度与板厚之比：钢筋混凝土单向板不大于 30，且；则,取； 次梁：梁高按h/18/12=400600mm,考虑建筑模数，取h=500mm，梁宽按b=h/3h/2=167250，取b=200mm；图1 梁板布置图 主梁：梁高按h=L/15L/10=560 720mm, 取h=700mm，梁宽b取为300mm。 3 板的计算 ，应按单向板设计（按塑性理论方法设计楼板）3.1 荷载计算100mm厚现浇钢筋混凝土板 20mm厚水泥砂浆抹面 15mm厚天花板抹灰 恒荷载标准值 活荷载标准值 荷载设计值： 恒载控制： 活载控制： 则 取3.2 计算简图 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，且跨度差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。 取1m板宽作为计算单元，将9跨连续板视为5跨连续板计算，次梁截面尺寸，板厚 板的计算跨度： 边跨 中间跨 平均跨度为 跨度差 可以采用等跨度连续板退出的弯矩系数计算板的弯矩。图2 板的计算简图3.3 内力计算 表1 板内力计算系数支承情况截 面 位 置端支座边跨支座离端第二支座离端第二跨中中间支座中间跨中A1B2C3梁板搁支在墙上01/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14板的内力计算见下表 表2 板弯矩计算截面位置边跨中B支座中间跨中中间支座弯矩系数3.4 正截面强度计算 取b=1000mm，=c+10=30mm， =100-30=70mm；=14.3N/mm2， =270N/mm2。考虑中间区格板穹顶作用，其弯矩折减20%。这是因为板的支座在负弯矩作用下上边缘开裂，跨中截面则由于正弯矩作用下边缘开裂，这使板的实际轴线成拱形。因而在荷载作用下将产生平面内的推力，该推力对板的承载力来说是有利的。为计算简便，在内力计算时，对中间支座及四周与梁整体连接板的中间跨的跨中截面的弯矩乘以0.8的折减系数以考虑此有影响。对四周与梁整体连接的单向板的边跨跨中截面及支座截面，角区格和边区格的跨中及支座截面弯矩不予折减。 表3 正截面承载力计算截面边跨中B支座中间跨中中间支座在平面图上的位置5.178-5.1783.213-3.6725.45.43.2873.770284.92284.92174.1199.67选用钢筋实际配筋面积/314314251251计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内里重分布的原则。满足最小配筋率的要求。4 次梁的计算（按塑性理论方法设计次梁）4.1 荷载计算有板传来的恒载 1.23.22.1=8.064次梁自重 25 (0.5-0.1) 0.21.2=2.4次梁粉刷 0.015(0.5-0.1)2201.2=0.288恒荷载标准值 8.064+2.4+0.288=10.752活荷载标准值 10.42.1=21.84荷载设计值 10.752+21.84=32.5924.2 计算简图次梁为五跨连续梁，主梁截面尺寸为。计算跨度：边跨 中间跨 跨度差 可以采用等跨度连续梁推出的弯矩系数计算梁的弯矩。 次梁计算简图见第6页图3.4.3 内力计算用塑性内力重分布理论计算，则有系数如下表所示：表4次梁内力计算系数支承情况截面位置端支座边跨支座离端第二支座离端第二跨中中间支座中间跨中A1B2C3梁板搁支在墙上0两跨连续：三跨以上连续：板与梁整浇连接梁梁与柱整浇连接图3 次梁计算简图表5梁弯矩计算截面位置边跨中第二支座中间跨中中间支座弯矩系数（）表6梁剪力计算截面位置边支座离端第二支座左离端第二支座右中间支座剪力系数0.500.550.550.55（）4.4 承载力计算4.4.1 正截面受弯承载力 正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度取、三者的最小值，故取。除中间跨中和中间支座截面纵向钢筋按一排布置外，其余截面均布置两排。边跨中： 梁的最小保护层厚度c=20mm，mm混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢，故属于一类T形截面。令令选用2C12 ；实用钢筋面积226。选用受拉区4C20 ；实用钢筋面积1256中间跨中： 梁的最小保护层厚度c=20mm，； 混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢，；故属于一类T形截面。令令选用2C12 ；实用钢筋面积226选用3C20 ；实用钢筋面积942离端第二支座：梁的最小保护层厚度c=20mm，mm混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢， 令令选用2C12 ；实用钢筋面积226选用4C20 ； 实用钢筋面积1256中间支座：梁的最小保护层厚度c=20mm，混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢， 令令选用2C12 ；实用钢筋面积226选用3C20 ； 实用钢筋面积9424.4.2 斜截面受剪承载力 斜截面受剪承载力包括：斜截面尺寸的复核、腹筋的计算和最小配箍率验算。边支座： 验算截面尺寸：因；则 截面尺寸满足要求； 判断是否按计算配筋：因此按计算配筋；选用双肢A6箍筋（56.5），取s=250mm； 验算配箍率：不满足要求，重新选用双肢A6200；离端第二支座左： 验算截面尺寸：因；则 截面尺寸满足要求； 判断是否按计算配筋：因此按计算配筋；选用双肢A6箍筋（56.5），取s=160mm； 验算配箍率：满足要求，故选用双肢A6160；离端第二支座右及中间支座： 验算截面尺寸：因；则 截面尺寸满足要求； 判断是否按计算配筋：因此按计算配筋；选用双肢A6箍筋（56.5），取s=200mm； 验算配箍率：满足要求，故选用双肢A6200；4.5 次梁构造 次梁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筋；次梁伸入墙内。5 主梁设计5.1 荷载计算 主梁自重为均布荷载，但此荷载值与次梁传来的集中荷载值相比很小。为计算方便，采取就近集中地方法，把集中荷载作用点两边的主梁自重集中荷载作用点，将主梁视为承受集中荷载的梁来计算。由次梁传来的恒载 主梁自重 主梁粉刷抹灰 恒荷载设计值 活荷载设计值 5.2 计算简图 主梁为三跨连续梁，因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5，主梁内力近似按连续梁计算，柱截面尺寸为 计算跨度：按弹性理论设计，计算跨度取支撑中心线之间的距离，；主梁的计算简图如右图所示：5.3 内力计算5.3.1 弯矩设计值图4 主梁计算简图 弯矩式中系数、由混凝土结构与砌体结构设计中册附表6查得。5.3.2 剪力设计值 剪力 式中系数、由混凝土结构与砌体结构设计中册附表6查得。 5.3.3 弯矩包络图第1、3跨有可变荷载，第2跨没有荷载查附表6，支座B、C的弯矩值为： 在第一跨内：以支座弯矩的连线为基线，作G=87.62KN，Q=157.25KN的简支梁弯矩图，得到第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：（与前面计算的非常接近） 在第2跨内：以支座弯矩的连线为基线，作G=87.62KN，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载 第1跨内：在第1跨内以支座弯矩的连线为基线，作G=87.62KN，Q=157.25KN的简支梁弯矩图，得到第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为： 在第2跨内：。以支座弯矩的连线为基线，作G=87.62KN，Q=157.25KN的简支梁弯矩图，得到第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载 第2跨两集中荷载作用点处弯矩为：（与前面计算的接近） 第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：弯矩包络图如下图所示： 图5弯矩包络图 图6 剪力包络图5.4 承载力计算5.4.1 正截面受弯承载力 跨内按T形截面计算，翼缘计算宽度按l/3=2.1m确定，即取。 主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度15mm。板上部钢筋8mm、次梁上部纵筋直径20mm。假定主梁上部纵筋25mm，则一排钢筋时，；二排布置钢筋时，。 纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排布置。边跨中：梁的最小保护层厚度c=20mm，混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢，故属于一类T形截面。令令选用3C14钢筋，实用钢筋面积462选用4C28钢筋，实用钢筋面积2463。中跨中：梁的最小保护层厚度c=20mm，混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢，故属于一类T形截面。令令选用3C14钢筋，实用钢筋面积462选用4C20钢筋，实用钢筋面积1256。梁的最小保护层厚度c=20mm，混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢，则选用3C14钢筋，实用钢筋面积462能满足要求。B支座：；混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢， 令令选用3C14 ，实用钢筋面积462选用6C25；实用钢筋面积2945。5.4.2 斜截面受剪承载力A支座： 验算截面尺寸：因；则 截面尺寸满足要求； 判断是否按计算配筋：因此按计算配筋；选用双肢A8箍筋（101），结合构造要求，取s=200mm； 验算配箍率：满足要求，故选用双肢A8200；B支座左侧： 验算截面尺寸：因；则 截面尺寸满足要求； 判断是否按计算配筋：因此按计算配筋；选用双肢A8箍筋（101），取s=120mm； 验算配箍率：满足要求，故选用双肢A8120；B支座右侧： 验算截面尺寸：因；则 截面尺寸满足要求； 判断是否按计算配筋：因此按计算配筋；选用双肢A8箍筋（101），取s=170mm； 验算配箍率：满足要求，故选用双肢A8170；5.5 次梁两侧附加的横向钢筋的计算 次梁传来的集中力,附加箍筋布置范围。取附加箍筋双肢A10200，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，排，次梁两侧各布置3排。则：，满足要求。 因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，其间距不大于200mm。现每侧布置2A12,则：满足要求。设计总结 课程设计已经结束了，一个星期的奋斗，终于算是在规定的时间内紧张而又快乐的完成了任务，其中的酸甜苦辣，想必只有我一个人可以体会，通过这次课程设计，我学会了许多课堂上锁不能理解的知识，感受颇深。 这个课程设计进行了一个星期，主要内容包括，首先根据给定的活载及尺寸计算单向板的内力；然后按承载能力要求及构造要求配筋，确定其数量和布设方案；然后再计算次梁及主梁。加上之前在布置课题的时候老师又在黑板上从总体上详细的把流程讲解了一次，为毛本应该很简单的就能做出来，但是最初还是有点无从下手的感觉。当然这个除了可能是对于知识掌握的不牢靠，很大部分却是第一次接触这种运用上的恐惧。似乎总是不相信自己能做好，要不停的翻书，不停的观摩其他人，不停论证，最后才畏首畏尾的下手。不过这却也可以从另外一个方面看出来大家对这次的重视，未尝不是一件好事。 设计时，书本上都是由例题的，依葫芦画瓢自然被用上来，可一碰到有出入的地方却又是要研究一番的。因为我觉得所谓设计至少要能明白每一步是什么意思才能进行。当然在设计时也会碰到各种问题，在后来的演示实验中，我更是发现自己在设计中存在的问题，设计时只是纯粹的设计，没有考虑施工的难度有着十分重要的影响。因此在设计时，要多思考，考虑方案的可行性及可靠性以及安全性。 说起CAD更是惭愧，原本在大二暑假也下了点功夫学，以为自己是学的不错了，可是这次一下手才发现怎么都达不到自己的目的，而相对经常摸软件的室友熟练操作我只是一个新手。一些看起来很简单的东西，可是操作起来就是很麻烦，出的错一次又一次，“纸上得来终觉浅，绝