混凝土结构基本原理课程实训指导书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 工 学 院课程实训指导书 课程名称： 混凝土结构基本原理课程实训 课程编号： 学时学分： 1周、1学分 学生班级： 土木1134 指导教师： 制订日期： 归口单位： 建 筑 工 程 学 院 1现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计指导书1.1平面结构布置柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定，因本厂房在使用上无特殊要求，故结构布置应满足实用经济的原则，并注意以下问题：1、柱网布置可为正方形或长方形。2、板跨一般为1.72.7m，次梁跨度一般是4.06.0m，主梁跨度则为5.08.0m，同时宜为板跨的3倍（二道次梁）。3、对于板、次梁和主梁，实际上不宜得到完全相同的计算跨度，故可将中间各跨布置成等跨，而两边跨可布置得稍小些，但跨差不得超过10%。1.2板的设计（按塑性内力重分布计算）：1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。板厚 ，（当时，满足刚度要求，可不验算挠度）。次梁 ， 。主梁 ， 。2、板的计算简图：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，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度：中跨： 边跨： . ()3、荷载计算：取1m宽板带计算：面层 水磨石每平方米重1 = 板自重 板厚1 = 平顶粉刷 每平方米重1 = 恒载： 活载：标准值1 设计值总值： = 4、内力计算：用塑性内力重分布理论计算，则有系数如下：则5、配筋计算：根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：截面1B2CM（） ()选钢筋实际配筋位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（、）和中间支座（）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。为了便于施工，在同一板中，钢筋直径的种类不宜超过两种，并注意相邻两跨跨中及支座钢筋宜取相同的间距或整数倍（弯起式配筋）。6、确定各种构造钢筋：包括分布筋、嵌入墙内的板面附加钢筋，垂直于主梁的板面附加钢筋。7、绘制板的配筋示意图：可用弯起式或分离式配筋。1.3次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、确定计算跨度及计算简图。当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度：中跨： 边跨： ()当跨差不超过10%时，按等跨连续梁计算。2、荷载计算：由板传来： 板恒载次梁间距 = 次梁肋自重： 钢筋混凝土容重 = 次梁粉刷重 粉刷层每平米重 = 恒载： 活载：活载标准值次梁间距 设计值总值： = 3、内力计算：值：值：其中： 4、正截面强度计算：1）、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度按且考虑。支座截面按矩形截面计算。所以确定 。并判断是第几类T形截面。2）、钢筋截面计算如下：截 面1B2CM（）（） ()选择钢筋实际配筋截 面ACV（） (=)箍筋肢数、直径实配箍筋5、根据计算结果和构造要求，绘制次梁配筋示意图。1.4主梁设计（内力按弹性理论计算）：1、计算简图：柱截面350350，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。则主梁计算跨度：中跨： （支座中心线之距）边跨： 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： 次梁恒载主梁间距 = 主梁自重： 次梁间距 = 主梁粉刷重：次梁间距每平米粉刷层重 = 恒载： 则 活载：次梁活载主梁间距 1)、其中，可由书中表查取，L计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。2）、其中，可由书中表查取，3、内力计算：主梁弯矩计算项 次荷载简图 ()组合项次组合值()组合项次组合值由此可作出下列几种情况下的内力图：+； +； +； +将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。主梁剪力计算项 次荷载简图 ()组合项次组合值()组合项次组合值同样可绘出剪力包络图。4、主梁正截面和斜截面承载力计算：正截面配筋计算截 面1 B2M ()选择钢筋实际钢筋注意：主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度按如下计算：且，并判断是第几类T形截面。斜截面配筋计算截面AV（kN）箍筋直径、肢数弯起钢筋弯起钢筋面积实配箍筋5、主梁吊筋计算：由次梁传于主梁的集中荷载 F=G+Q则吊筋面积 所以选吊筋为： 面积：6、根据计算结果及构造要求绘制主梁配筋示意图。7、材料图及纵筋的弯起和切断。1）、按比例绘出主梁的弯矩包络图2）、按同样比例绘出主梁纵向配筋图，并满足以下构造要求： 弯起筋应在被充分利用的截面以外距离的截面处弯起（下弯点），上弯点距支座边缘距离为50mm。 切断钢筋应在“理论断点”以外，当时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度；当时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度 纵筋伸入支座大于等于两根，且面积不得少于跨中钢筋面积的50%，并且伸入支座要有一定的锚固长度。五、有关制图的一些说明1、图纸： 采用2#图纸，2张2、图标：3、字体及图线：图纸上所有字体一律采用仿宋字，所有图线、图例及尺寸标注均须符合制图标准。4、钢筋明细表：构件名称编号简图（mm）直径长度（mm）数量总长（m）板次梁主梁（1）对有弯钩的钢筋，在计算长度时，应加上弯钩长度，每两个半圆弯钩的长度为： 钢筋直径（mm）6810121416182022252832每两个半圆弯钩长度（mm）80100120150180200240260290330370420（2）一般箍筋标准内包尺寸，箍筋的弯钩长度按下表：箍筋直径（mm）51012弯钩长度（2a）值（mm）纵筋d25150180d=28401802102混凝土制作实训指导书2.1配合比计算2.1.1确定混凝土配制强度 当设计强度C60时： 式中：fcu,0混凝土配制强度，MPa。 fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值，MPa。混凝土强度标准差，MPa。混凝土强度标准差可根据生产单位统计资料计算，若生产单位无历史统计资料时，值可按照表1取值。表1 混凝土标准差的取值表 混凝土设计强度等级C20C25C45C50C55/MPa405060 2.1.2确定水灰比（mW/mB）水灰比的选择一方面要考虑混凝土强度的要求，另一方面要考虑混凝土耐久性的要求。1） 当混凝土强度等级小于C60时，混凝土水灰比按下式计算。式中：回归系数。碎石： ； 卵石：fb-胶凝材料28d抗压强度实测值，MPa。 fb=s f fce =s f c fce,g 表2 粉煤灰影响系数f和粒化高炉矿渣影响系数S掺量（%）粉煤灰影响系数f 粒化高炉矿渣粉影响系数s 0 102030 40 501.000.850.950.750.850.650.750.550.65-1.001.000.951.000.901.000.800.900.700.85表3 水泥强度等级值的富余系数c 水泥强度等级值 32.5 42.552.5富余系数 1.12 1.161.102) 计算出mW/mB后，一般混凝土查表4检查是否符合耐久性的要求。mW/mB若大于表中数值选用表中mW/mB。2.1.3用水量的选择（mw0）：查表5确定单位用水量。2.1.4确定1m3混凝土中胶凝材料总用量（mb0）、矿物掺合料用量（ mf0 ）和水泥用量（mc0 ） 按下式计算：复核耐久性：如计算值低于表6规定值时，则应取规定值。表4 混凝土的最大水胶比和最小水泥用量环境类别 条件 最大水胶比 最低强度等级 一 室内干燥环境； 无侵蚀性静水浸没环境 0.60 C20 二a室内潮湿环境； 严寒和非严寒地区的露天环境； 严寒和非严寒地区无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境； 严寒和非严寒地区的冰冻线以下无侵蚀的水或土壤直接接触的环境 0.55 C25 二b干湿交替环境； 水位频繁变动环境； 严寒和非严寒地区的露天环境； 严寒和非严寒地区的冰冻线以下无侵蚀的水或土壤直接接触的环境 0.50（0.55） C20（C25） 三a严寒和非严寒地区冬季水位变化区环境； 受除冰盐影响环境； 海风环境 0.45（0.50） C35（C30） 三b盐渍土环境； 受除冰盐作用环境； 海岸环境 0.40C40 表5 塑性混凝土的用水量/kgm-3拌合物稠度卵石最大粒径/mm碎石最大粒径/mm项目指标102031.540162031.540坍落度/mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195表6 混凝土的最小胶凝材料用量最大水胶比最小胶凝材料用量，kg/m3素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土0.602502803000.552803003000.503200.453202.1.5砂率的确定查表7确定。表7 混凝土的砂率/%水灰比（W/C）卵石最大粒径/mm碎石最大粒径/mm1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.703641354034393944384336412.1.6粗骨料(mgo)及细骨料(mco)用量的确定1)重量法：2)体积法： 混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为1。 2.2混凝土的拌合2.2.1按所定的配合比备料，以干燥状态为基准，根据所设计的初步配合比，称取12L混凝土拌合物所需各材料用量。 2.2.2将拌板和拌铲用湿巾润湿后，将砂倒在拌板上，然后加入水泥，用拌铲自拌板一端翻拌至另一端，如此反复，直至充分混合，颜色均匀，再放入称好的粗骨料与之拌合，继续翻拌，直至混合均匀为止 2.2.3将干混合物堆成锥形，在中间作一凹槽，将己称量好的水，倒入一半左右（勿使水流出），然后仔细翻拌并徐徐加入剩余的水，继续翻拌，每翻拌一次，用铲在混合料上铲切一次。 2.2.4测试过程力求动作敏捷，拌合时间从加水时算起，应符合标准规定：拌合物体积为30L 以下时45min。拌合物体积为3050L 时59min。拌合物体积为5175L 时912min。22.5拌好后，应立即做和易性试验或试件成型，从开始加水时算起，全部操作须在30min内完成。3实物梁钢筋骨架制作实训指导书3.1箍筋下料计算3.1.1箍筋的作用：是将结构构件（如梁柱）中骨架的受力主筋、架立筋、构造筋连结在一起并固定其位置，使它们形成整体骨架而共同工作，箍筋也承受剪力。3.1.2箍筋的形式： 封闭式（图A、B、C），开口式（图D），螺旋式（如圆形柱的箍筋）3.1.3箍筋开口叠合的弯钩规定： 无论是直弯钩、半圆弯钩、还是135度斜弯钩，其弯钩的弯弧直径不小于箍筋直径d的2.5倍，弯后平直部分长度不小于箍筋直径d的5倍。 有抗震要求的：箍筋的弯钩应为135度斜弯钩，弯后平直部分长度不小于箍筋直径d的10倍且不小于75mm.3.1.4箍筋的砼保护层厚度规定不小于15mm.3.1.5箍筋的图纸标注： 标注中心距：如 8150 6200 -表示钢筋编号8-表示钢筋直径-表示中心距符号150-表示中心间距 标注非加密区和加密区的中心距：如 6 100/200分号“/”后面数字200为非加密区的中心距，前面数字100为加密区的箍筋中心距为100mm。标注箍筋肢数：如：8100/200(4) 表示直径为8mm，热轧光圆235级箍筋加密区中心距是100mm，非加密区中心距是200mm。（4）表示加密区、非加密区箍筋均匀4肢箍筋。标注箍筋根数（如支座处3850），表示支座两侧均有3根8箍筋，中心距为50mm.3.1.6根据标注的中心距S计算箍筋的根数n：3.1.6.1受力主筋砼保护层厚度a的规定：一般a为25mm，不小于受力主筋的直径；按03G101-1图集33页有关规定执行。3.1.6.2计算钢筋、箍筋的根数n： 1、已知构件长L,箍筋中心距S受力主筋保护层a，求箍筋根数n： n=(L-2a)/S+12、对有加密区与非加密区的计算方法（如图）（1）、如先算非加密区L2端范围箍筋根数：则根据：n=n1+n2+n3 而n2=L2/S2+1 则n1=(L1-a)/S1 （2）、如先算加密区两端范围内箍筋：则：n1=(L1-a)/S1+1n3=(L3-a)/S3+1 n2=L2/S2-2总n=n1+n2+n3（3）、如先算一端加密区n1再算非加密区n2后算另一端加密区n3,则：n1=(L1-a)/S1+1n2=L2/S2n3=(L3-a)/S3总跟数：n=n1+n2+n3（4）、主梁与次梁交接处箍筋根数计算：图示（略）主梁箍筋数沿主梁通长方向全长计算。次梁箍筋数主次梁交接范围不计算，离主梁砼边缘50mm处不知第一根箍筋。（5）、梁与柱交接处箍筋根数计算：画图（略）柱箍筋根数沿柱通长方向全长计算。梁箍筋离柱砼边缘50mm布置第一根箍筋，并靠着梁上、下部纵筋各布置一道箍筋。3.1.7钢筋弯曲调整值规定：1、什么是弯曲调整值： 一般钢筋长度是量度钢筋的轴线长，而经加工弯曲的量度长度是外皮长度，但是外皮是伸长的，所以在钢筋下料时，应扣除外皮伸长的长度才能保证钢筋加工弯曲后形状，长度符合图纸设计要求。也就是说，钢筋因弯曲加工而伸长的值，这个值叫做弯曲调整值。2、弯曲调整值规定：画图计算（略） 按弯曲加工时弯弧直径2.5d计算得出弯曲调整值： 30：0.35d 45：0.5d 60：0.85d 90:2.0d 135：2.5d 180：1.0d3.1.8弯弧增加值规定：按弯曲加工时弯弧直径2.5d计算得出：半圆弯钩增加3.25d135斜弯钩弯弧增加1.9d3.1.9箍筋下料长度计算： 箍筋下料长度（L）=各平直部分长度（H-2a+d）2+(B-2a+d) 2+5d 10d 2-弯曲调整值（2.0d3）+弯弧增加值（1.9d2） 75mm 10d即：L=2（H+B）-8a0.38d-6d+ 20d+4d 150mm 11.8dL=2（H+B）-8d+21.8d 150mm+0.38d32梁筋的下料计算 3.2.1梁筋的分类：1、 简支梁的钢筋分类：简支梁中钢筋分为：受力钢筋(含弯起钢筋)，也叫主筋。作用：起抗拉作用。它承受构件的自重及其外部荷载对构件产生的压力，布置在构件的受拉区。架立钢筋：布置在梁的受压区。作用：是固定箍筋的正确位置，使受力筋、箍筋形成具有一定钢度的整体骨