混凝土及砌体结构课程设计

1、目录1. 设计任务书 21.1课程设计题目 21.2设计资料 21.3设计内容 42. 结构选型 42.1楼盖的结构体系 42.2结构构件布置 43. 构件设计 63.1B1、B2的设计（按塑性理论计算） 63.2L1的设计（按塑性理论计算） 83.3L2梁（主梁）设计（按弹性理论计算） 124. 参考资料 175. 小结与感想 176. 感谢 17混凝土及砌体结构课程设计学生：周世军准考证号：250103200937 指导老师：邵永治1. 设计任务书1.1课程设计题目杭州天金宿舍楼4.46米单向板楼盖设计。1.2设计资料杭州天金宿舍楼4.500处楼盖建筑平面，见图1。楼盖结构形式为现浇钢筋砼

2、主次梁单向板楼盖，竖向承重结构体系采用外砖墙和钢筋砼内柱承重方案。墙厚240mm，板伸入墙体（其中主梁搁置处 120mm,次梁搁置处 60mm）,次梁伸入墙体240mm,纵墙在主梁端部处有外伸扶壁 130670mm, 主梁搁置长度 370mm。柱截面300X300mm。荷载楼面恒载：楼面用40厚1: 3水泥砂浆抹面，梁、板下面和梁侧用20厚石灰砂浆粉刷。楼面活载：楼面活荷载标准值取 4.0KN/川。材料混凝土：用C25级。钢筋：直径w 10mm,用HRB335级钢，直径12 mm用HPB235级钢。1.3设计内容按建筑平面图进行单向板主次梁楼盖的结构平面布置，绘出草图， 并附计算书。132按所

3、选定的结构平面布置进行楼盖的结构设计：（1） 核算钢筋混凝土内柱的截面尺寸（层高为4.5）。（2）确定主梁、次梁、板的截面尺寸，并进行设计计算。绘制施工图楼盖结构平面布置图，板的配筋图（只画板的配筋平面图，因为对称， 可只画1/4楼盖平面；次梁配筋图（包括次梁的立面图、各跨中各支座边载 面配筋图）；主梁配筋图（包括主梁立面图、抵抗弯矩图、纵向钢筋放样图， 各跨中和各支座边截面配筋图）。施工图要求按适当的比例匀称地安排在图上，可用电脑CAD制作，图右下角部要写施工说明，包括混凝土强度等级、钢筋的级别以及需要说明的 其他内容。2. 结构选型2.1楼盖的结构体系经比较采用现浇钢筋混凝土主次梁单向板楼

4、盖，竖向承重结构体系采用 外墙砖和钢筋混凝土内柱承重方案。2.2结构构件布置主、次梁布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为 7m,次梁的跨度为 6.0m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度分别为2.4m、2.3m， l 02 /I01=6/2.4=2.5,因此按单向板设计。222板厚取值（B1、B2）按高跨比条件，要求板厚h三l/40=2400/40=60mm,按民用房屋楼面构造要求h三60,取板厚h=60mm。梁截面选取次梁（L1）截面高度应满足：h= l。/18I 0/12=6000/186000/12=334500mm,取 h=450mm; b/h=1/2-1/3，取 b=200

5、mm。主梁（L2）截面高度应满足：h= I0/15I 0/10=7000/157000/10=467700mm,取 h=650mm; b/h=1/2-1/3，宽度取 b=250mm。结构布置图（见图2）IlJIOJA士 CMli_ o80000卜r.:-,0好6COO则天H會樹删兼第构爭面H.2COK45QI抓叮I71:3300E；. B2： .?- 0iiL.60CO3. 构件设计3.1B1、B2的设计(按塑性理论计算)、B2剖面及计算图UU厂+ W_4dP。4)(B關 Bh gggffl根据本课程设计任务的要求：板在墙上的支承长度(主梁搁置方向为120mm，次梁搁置方向为60mm。按内力重

6、分布设计，板的计算跨度如下：中间跨：lo = ln=2300-200/2-200/2=2100mm边跨：l o= ln+h/2=2400-100-120+60/2=2210mmp min=0.2%，故符合要求。、B2的配筋图：单位长度上的分布钢筋的截面面积不应小于单位长度上受力钢筋截面面积的15%，且不小于该方向板截面面积的 0.15%;又因1。2/1。13，设计按沿短跨 方向受力的单向板计算，故沿长跨方向应布置足够数量的构造钢筋以承担长跨 方向的弯距。综合以上两点要求，分布钢筋取巾6200 (As=141 mm 2)。为方便施工，嵌入墙处的板面附加钢筋、垂直于主梁的板面附加钢筋及支座处受力钢

7、筋统一采用网片式钢筋，取 巾6250。各板角另加双向5巾6, L=1200。3.2Li的设计(按塑性理论计算)的剖面及计算简图:L1L2関6 L1剖面悽根据本课程设计任务的要求：次梁在墙上的支承长度为240mm。主梁截面为250 x 650mm。计算跨度：边跨：I o= I n+b/2=6000-240/2-250/2+240/2=5875mmv 1.025 I n=1.025 x(6000-250/2-240/2) =5899mm,取 I o=5875mm中间跨：I 0= I n =6000-250/2-250/2=5750mm因跨差小于10%，可按等跨连续梁计算。Li梁的计算简图见图7。g

8、-kq=2?.59K5875 丄 5750 丄 5750 丄 5275图7 LljJ算简圏荷载计算:1、恒荷载板传来的恒荷载g：L1梁的自重：L1梁的粉刷：小计文案大全3.168 X.3=7.286 KN/m0.20 X0.45-0.06) 25X1.2=2.34 KN/m0.02 X0.45-0.06) 2X17X1.2=0.318KN/mg=9.94KN/m2、 活荷载(由板传来):q=5.50込3=12.65KN/m3、荷载总设计值：g+q=22.59KN/m内力及配筋计算：1、内力计算：弯矩设计值：Mi=1/11 (g+ q) loi2=1/11 邀2.59 3.8752=70.88K

9、N mMb二-1/11 (g+ q) loi2=1/11 老2.59 5.8752=-70.88 KN mM2=1/16 X(g+ q) |。22=1/16 老2.59 5.752=46.68 KN mMc= - 1/14 (g+ q) l 22=-1/14 22.59 5.752= - 53.35KN m剪力设计值：L1梁的剪力计算Va=0.45 X(g+ q) l n1=0.45 老2.59 5.875=59.72KNVbl = -0.6 X(g+ q) l n1=-0.6 老2.59 5.875=-79.63KNVb=0.55 (g+ q) l n2=0.55 冕2.59 5.75=71

10、.44KNVc= - 0.55 X(g+ q) l 02=- 0.55 222.59 5.75=- 71.44KN2、配筋计算：跨中按T形截面计算，翼端计算宽度取 bl二l。/3=6000/3=2000 mm；又因b l二b+s=200+2100=2300mm,取小值 bl=2000 mm。截面钢筋按一排布置， h=450-35=415mm,其中B、C支座采用双筋梁计算。C25 砼，fc=11.9N/m 2,乍1.27,钢筋采用 HRB335, fy=300N/m 2。箍筋采 用 HPB235 钢，fyv=210 N/m 2。经判别，各跨内截面均为第一类 T形截面，承受负弯距的中间支座按矩形

11、截面计算。各截面强度计算见表2:表2Li的内力及配筋计算截面1B2Cam1/111/111/161/14l 05875587557505750M=a m (g+q) Io70.8870.8846.6853.352a= M/ a?c bh0或 s= M/ a?c b fh020.0170.1730.0110.130E =4-2 a0.0170.191 V 0.350.0110.140V 0.35As= E b 0ha?c /?y560一362一As= E b0aa?c/?y一629一460选配钢筋3162 18+1 14216218As=603As=662.9As=402As=509计算结果表明

12、：E均小于0.35,符合塑性内力重分布的设计原则；As/bh=402/(200 X 450) X 100%=0.45% p min=0.45 X ?t / ?y= ( 0.45 X 1.27/300) X100%=0.19%,故符合要求。斜截面承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。截面尺寸复核：hw=ho- hf =415- 60=355 mm ,因 hw/b=355/200=1.785v 4,截面尺寸按下式验算：0.25 c?cbho=0.25 XXI1.9 200X15=246.93KN79.63KN,故截面尺寸是满足要 求。0.7?bho=0.7 1.27 200 3

13、90=69.342KNVa=59.72KN ,故应按构造要求配置箍筋 V=79.63 0.07?cbho=64.97, 300V h 0.02?c/?yv=0.11%，满足要求。的配筋图见图士111 忙“4111011JL .3.3L2梁（主梁）设计（按弹性理论计算）3.3.1L2的剖面及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300mm x 300mm的混凝土柱上。其计算跨度：边 跨：ln=lo+a/2+b/2=7000 120 150=6730 mm , 因 0.025ln=168mmhf/h=60/615=0.0970.05，所以翼缘高 度取：b+12

14、 hf =2.82bf 二L/3=7.0/3=2.33mv b+Sn, 故 bf =2.33 m 计算。a?c bf hf，( ho- hf，/2 ) =1X11.9 2330 60 X(615-60/2)=973.22KN m 410.48KN m,故各跨截面均为第一类T形截面。支座按矩形截计算，取ho=650-60=590 mm。L2梁的支座柱宽为300 m,故B支座截面的设计弯矩应为M B二-410.84-(85+90) 0.3/2= 384.59KN纵向受力钢筋除B支座为两排外，其余均为一排。L 2正截面强度计算见表5:表5L2梁的正截面强度计算表截面1BM (KN.m )309.42

15、384.59h0 (m)6155902as=M/f cbho6 2309.42 X0 讯11.9 2000 15)=0.0300.371E =V12 a0.0300.492YS0.9850.7532As=M/ Ysfyho (m )170328863 25+1 C22625选配钢筋2As=1853 m2As=2945 m计算结果表明：E均小于0.55，满足要求；As/bh=1834/ (250050)X 100%=1.12%pn=0.45 X /?y= (0.45 X.27/300) 00%=0.19%,故满足要求。(2) 斜截面受剪承载力计算1)验算截面尺寸hw=590-60=530 mmh

16、w/b=530/300=1.77v 4 ，截面尺寸按下式验算：0.25fcbh=0.25 XX11.9 300690=526.575KN Vbi=233.28KN 故截面尺 寸满足要求。0.7ftbh=0.7 1.27 300690=157.353KNVa = 131.665 KN,按构造要求配 置腹筋：采用 珈200双肢箍沿梁全长布置。(3) L1梁两侧附加横向钢筋计算：次梁传来集中力：Fl=82.81+94.22=173.03KN,现 =650-450=200 ms=2h1 +3b=2 200+3 200=1000 m取附加箍筋 200双肢，则在长度s范围内布置附加箍筋的排数，m=1000/200+1=6排，次梁两侧各布置三排。另加吊筋216 Asb=201.1 m 2：2fyAsbSin a +mfyn Asv=2$00201.1 0.707+6 2X21060.3=212.06KN F1,满足要求。因主梁腹板高度大于450,需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造 钢筋截面积不小于腹板面积的0.1%,且间距不大于200。现每侧配置212 拉钩 炉400。226/ (250X 590) =0.1