我混凝土设计原理课程设计.doc

钢筋混凝土结构课程设计计算书题目：某影院楼盖设计（两层跨柱网：楼面活荷载3.0kN/）院 系： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2010年6月目录1.设计题目与设计条件31.1设计题目：31.2设计条件：31.2.1结构类型：砌体结构31.2.2建筑材料：31.2.2.1屋面做法：（自上而下）31.2.2.2楼面做法：（自上而下）32.楼盖的结构平面布置：33.板的设计43.1楼盖板的设计43.1.1荷载43.1.2计算简图53.1.3弯矩计算值53.1.4正截面受弯承载力计算53.2屋面板的设计63.2.1荷载63.2.2计算简图63.2.3弯矩计算值73.2.4正截面受弯承载力计算74.次梁设计84.1荷载84.2内力计算84.3承载力计算84.3.1正截面受弯承载力84.3.2斜截面受剪承载力95.主梁设计95.1荷载设计值95.2计算简图105.3内力设计值及包络图105.3.1弯矩设计值105.3.2剪力设计值105.3.3弯矩、剪力包络图105.4承载力计算135.4.1正面受弯承载力135.4.2斜截面受剪承载力136.绘制施工图147.对主梁挠度与裂缝宽度的计算157.1对主梁挠度的计算157.1.1对支座B的配筋面积计算157.1.2对第二跨中配筋面积计算157.2对主梁裂缝宽度计算167.2.1对支座B进行裂缝宽度计算167.2.2对第一跨中进行裂缝计算171.设计题目与设计条件：某某市某某区某影院楼盖，采用现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖形式。混凝土采用C25级，板的受力钢筋梁采用HRB235；梁中的纵向受力钢筋采用HRB400，梁内其他钢筋采用HRB335。楼盖建筑平面2.楼盖的结构平面布置：主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为7.2m，次梁的跨度为5.0m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.4m，/=5/2.4=2.08，因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h2400/40=60mm，对工业建筑的楼盖板，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度应满足h=/18/12=5000/185000/12=278417mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=400mm。截面宽度取b=200mm主梁截面高度应满足h=/15/10=7200/157200/10=480720mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=700mm。截面宽度为b=300mm楼盖板结构平面布置图3.板的设计3.1楼盖板的设计已如前述，轴线、的板属于端区格单向板；轴线的板属于中间区格单向板。3.1.1荷载板的永久荷载标准值80mm现浇钢筋混凝土板 0.0825=2kN/20mm水泥砂浆面层 0.0220=0.4kN/20mm板底粉刷 混合砂浆抹灰 0.0217=0.34kN/小计 2.74kN/板的可变标准荷载值 3kN/永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值等于4.0kN/，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的荷载总计算值:G=+=1.22.74+1.33=9.152kN/,所以取G=7.188kN/，近似取G=7.2kN/3.1.2计算简图次梁截面为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120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨=+h/2=2400-100-120+80/2=2220mm1.025=4848mm，取=4848mm中间跨=5000-300=4700mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示。4.2内力计算由表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：=-=（g+q）/11=19.3/11=41.24kNm=-（g+q）/14=-19.3/14=-30.45kNm=（g+q）/16=19.3/16=26.65kNm剪力设计值：=0.45（g+q）=0.4519.34.73=41.08kN=0.60（g+q）=0.6019.34.73=51.77kN=0.55（g+q）=0.5519.34.7=49.89kN4.3承载力计算4.3.1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，翼缘宽度去=/3=5000/3=1667mm；又=b+=200+2200=2400。故取=1667mm。除B截面纵向钢筋排两排布置外。其余截面均布置一排。环境类别为一级，C25混凝土，梁的最小保护厚度c=25mm，一排纵向钢筋=400-35=365mm二排纵向钢筋=400-60=340mm。C25混凝土，=1.0，=11.9N/，=1.27N/；纵向钢筋采用HRB400钢，=360N/，箍筋采用HRB335钢，=300N/。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。次梁正截面受弯承载力计算截 面1(T)B2(T)C弯矩设计值（kNm）41.24-41.2426.65-30.45=/（b）或=/（）=0.016=0.15=0.011=0.096=1-0.0160.1630.350.010.101=b/或=/321.80366.39201.10226.98选配钢筋（）312=339110+214=386.5212=226310 =236计算结果表明，支座截面的均小于0.35；/bh=226/（200400）=0.28%，此值大于0.45/=0.451.27/360=0.159%，满足最小配筋率。4.3.2斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：=-=340-80=260mm，因/b=260/200=1.34，截面按下式验算：0.25b=0.25111.9200340=202.3N=51.77N，截面满足要求。验算是否需要按计算配置箍筋0.7b=0.71.27200340=60.5N=87.32N(不用配腹筋，但按构造要求要配构造配筋)，所以选用双肢箍筋6300。5.主梁设计主梁按弹性方法设计5.1荷载设计值为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载 10.075=50.35kN主梁自重 （0.7-0.08）0.32.4251.2=13.39kN主梁粉刷 （0.7-0.08）0.22.4171.2=1.21 kN永久荷载设计值 G=50.35+13.39+1.21=64.3kN 可变荷载设计值 Q=9.365=46.81kN 5.2计算简图主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm，中间支承在300mm300mm的混凝土柱上，其计算跨度边跨 =7200-150-370/2=6862.5mm因0.025=171.56mma/2=185mm，取=1.025+b/2=1.0256862.5+300/2=7184.06mm近似取=7185mm中跨 =7200mm主梁的计算简图如下，因跨度相差不超过10%，故可利用附表6-2计算内力5.3内力设计值及包络图5.3.1弯矩设计值弯矩M=G+Q式中系数、由附表6-2相应栏内查得=0.24464.37.185+0.28946.87.185=209.91kNm=-0.26764.37.185-0.31146.87.185=-227.93kNm=0.06764.37.2+0.20046.87.2=98.41kNm5.3.2剪力设计值剪力V=G+Q式中系数、由附表6-2相应栏内查得=0.73364.3+0.86646.8=87.66kN=-1.26764.3-1.31146.8=-142.82kN=1.064.3+1.22246.8=121.49kN5.3.3弯矩、剪力包络图弯矩包络图：第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载。由附表6-2知支座B或C的弯矩值为=-0.26764.37.185-0.13346.87.185=-168.08kNm在第1跨内以支座弯矩=0，=-168.08kNm的连线为基线。作G=64.3kN，Q=46.8kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：（G+Q）+=（64.3+46.8）7.185-=210.06kNm（与前面计算的=209.91kNm接近）（G+Q）+=（64.3+46.8）7.185-=154.03kNm在第2跨内以支座弯矩=-168.08kNm，=-168.08kNm的连线作为基线，作G=64.3kN，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：G+=64.37.2-168.08=-13.76kNm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=0，=-227.93kNm的连线为基线。作G=64.3kN，Q=46.8kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：（64.3+46.8）7.185-=190.11kNm（64.3+46.8）7.185-=114.13kNm在第2跨内：=-0.26764.37.185-0.08946.87.185=-153.28kNm以支座弯矩=-227.93kNm，=-153.28kNm的连线为基线，作G=64.3kN，Q=46.8kN的简支梁弯矩图，得（G+Q）+（-）=（64.3+46.8）7.2-153.28+（-227.93+153.28）=63.59kNm（G+Q）+（-）=（64.3+46.8）7.2-153.28+（-227.93+153.28）=88.48kNm第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载=-0.26764.37.185-0.13346.87.185=-168.08kNm第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：（G+Q）+=（64.3+46.8）7.2-168.08=98.56kNm（与前面计算的=98.41kNm接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：G+=64.37.185-168.08=97.97kNmG+=64.37.185-168.08=41.95kNm弯矩包络图如下（a）所示。剪力包络图：第1跨=87.66kN；过第1个集中荷载后为87.66-64.3-46.8=-23.44kN；过第2个集中荷载后为-23.44-64.3-46.8=-134.54kN=-142.82kN；过第1个集中荷载后为-142.82+64.3+46.8=-31.72kN；过第2个集中荷载后为-31.72+64.3+46.8=79.38kN第2跨=121.49kN；过第1个集中荷载后为121.49-64.3-46.8=10.39kN。当可变荷载仅作用在第2跨时=1.064.3+1.046.8=111.1kN；过第1个集中荷载后为111.1-64.3-46.8=0。剪力包络图如下（b）所示主梁的内力包络图（a）弯矩包络图；（b）剪力包络图5.4承载力计算5.4.1正面受弯承载力跨内按T形截面计算，因=0.120.1。翼缘计算宽度按=7.2/3=2.4mm和b+=5m中较小值确定取=2.4mB支座边的弯矩设计值=-b/2=-227.93-111.10.3/2=-211.27kNm。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均1排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。截 面1B2弯矩设计值（kNm）210.06-211.2798.56-13.71=/（b）或=/（）=0.017=0.114=0.0078=0.0087=（1+）/20.9920.9220.9960.996=/884.5994.5413.357.5选配钢筋（）320=942322=1140220=628220=628主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。5.4.2斜截面受剪承载力验算截面尺寸：=-=640-80=560mm，因/b=560/300=1.874截面尺寸按下式验算：0.25b=0.25111.9300640=593.5kN=142.82kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用8350双肢箍筋，因此支座B截面左右不需配置弯起钢筋。验算最小配箍率：=0.096%0.24=0.102%，不满足要求。调整间距，s=300,且=0.11%0.24=0.102%（满足要求）。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力=49.7+46.896.51kN，=700-400=300mm，附加箍筋布置范围s=2+3b=2300+3200=1200mm。取附加箍筋8200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，m=1200/300+1=5排，次梁两侧各布置3排。因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁侧设置纵向构造筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置214，308/（300620）=0.166%0.1%，满足要求课程设计总结课程设计是培养学生综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。回顾起此次单向板的课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是我也学到很多很多的的东西，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，这毕竟第一次做的，难免