钢筋混凝土课程设计

1、水工钢筋混凝土结构课程设计任务书与计算书设计题目：钢筋混凝土梁板结构院: 名: 号: 级:指导教师:目 录一、设计任务书3二、板的设计6.三、次梁设计9四、主梁设计13五、结论21六、参考文献21亠、水工钢筋混凝土结构学课程设计任务书设计课题与目的某建筑钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计。1了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系与其计算简图确实定；2通过板与次梁的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；3通过主梁的计算，熟练掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图 的绘制方法；4了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求；5掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定，进一步提高制图的根本技能；主

2、要内容1、设计资料：根据初步设计成果，提出设计资料与数据如下：(1) 楼层平面如任务书附图 1所示。墙体厚度370mm楼梯位于该层平面的外部，本设计不 予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。(2丨该建筑位于非地震区。(3) 建筑物安全级别为二级。(4结构环境类别一类。(5丨建筑材料等级：混凝土强度等级：梁、板、C20级。钢筋：板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋I级，梁中受力筋II级。(6荷载：钢筋混凝土重力密度为 25kN/m3。楼面活荷载标准值：6kN /m 2。楼面做法：楼面面层用 20mm厚水泥砂浆抹面重力 密度为20kN/m3，板底与梁用15mm厚石灰砂浆抹底重力密度为 17kN/m3(7)

3、 结构平面布置与初估尺寸：板伸入墙内120mm次梁伸入墙内 240mm主梁伸入墙内370mm 柱的截面尺寸 b x h= 400 mm x 400 mm。板厚h=mm自己定次梁：高 h =mm 宽 b =mm自己定主梁：高 h =mm 宽 b =mm自己定(8)采用的规X :水工混凝土结构设计规 X现在就按课本规定来做，建筑结构荷载规 X。2、设计要求1板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。2梁、板允许挠度、最大裂缝宽度验算从略。3绘制楼盖结构施工图1 楼面结构平面布置图标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸与构件编号比例 1： 1001: 200

4、；2 板模板图与配筋平面图标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号与其定位尺寸比例 1: 1001: 200；3 次梁模板与配筋图标注次梁截面尺寸与几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号与其定位尺寸比例1 : 50,剖面图比例1: 151 : 30；4、梁材料图、模板图与配筋图按同一比例绘出主梁的弯矩包罗图、抵抗弯矩图、模板图与配筋图，标注主梁截面尺寸与几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号与其定位尺寸；比例1: 50,剖面图比例1: 151: 30；5 在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。3计算书：要求计算准确，步骤完整，内容清晰。三、设计进度阅读任务书和参考资料 7学

5、时布置设计3学时板的计算8学时次梁计算8学时主梁计算12学时绘制施工详图28学时整理设计计算书 6学时准备与辩论8学时合计80学时四、设计成果要求(1) 设计计算书一份。包括：计算依据的资料，计算假定、计算简图；板、次梁和主梁的 计算，并附有配筋草图。(2) 施工图纸一 X 500mnX 750mm。包括：楼盖结构平面布置图；板的模板图、配筋图；次梁的模板图、配筋图纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图；主梁的模板图、配筋图纵剖面、 横剖面、单根钢筋下料图；为方便设计和校核，要求画出主梁的设计弯矩图和抵抗弯矩图；钢筋表。施工详图要求布局合理，线条粗细清楚，字体工整，符号、尺寸、说明齐全。五、考核方式1

6、 最终成绩分为五等：优秀、良好、中等、与格、不与格。学生某某:指导教师：孙万泉附图1特别注意：1、指导书：图书馆沈蒲生编著钢筋混凝土结构，或其他书籍。 设计步骤参考指导书，但一些细节的规定如计算跨度、分项系数取法等按我们水工规X来进展，因为指导书中是工民建的规定。2、完成日期： 第19、20周上交地点我的办公室主 B618，提问问 题。必须自己亲自上交！否如此不计成绩3、提交的结果：计算书 和 设计图纸绘图纸大小为A2，大约为4XA4 纸那么大。设计图纸包含内容：次梁和板的配筋图；主梁的配筋 图和弯矩抵抗图。、板的设计按考虑塑形内力重分布方法计算正截面受弯承载力计算原如此1平截面假定；2不考虑

7、受压区混凝土的工作；3受压区混凝土的应力应变关系采用理想化的应力-应变曲线；4有明显屈服点的钢筋热轧钢筋，其应力应变关系可简化为理想的弹塑形曲线。一根本尺寸确实定教材 2371、 板厚：按刚度要求，板厚不宜小于其跨长的1/40连续梁；水电站厂房板的常用厚度为 120-200mm。取 h=120mm 40 2300 40=57.5mm；2、 梁高：由构造要求，梁高与跨长的比值，次梁为1/18-1/12，主梁为1/15-1/10，梁截面 宽度为高度的1/2-1/3 。次梁截面高度：l 18=6600/18=367;l 12=6600/12=550取 h=450主梁截面高度：I 10=6900/10

8、=690l 15=6900/15=460取 h=5503、 梁宽：梁截面宽度为高度的1/2-1/3 。次梁宽：b=200mm；主梁宽：b=250mm。4、板的计算跨度： 边跨：I。=ln+h/2=ln+120/2=2300-120-200/2+120/2=2140mm且满足 l。=ln+a/2=2300-120-100+60=2140 中跨：I。=ln=2300-200=2100mm计算跨度差：2140-2100/2100=1.9%10%说明可按等跨连续板计算内力。二荷载计算1、荷载标准值: 恒荷载：120mm 钢筋混凝土板：2*25 = 3 kN/m2*17 = 0.255 kN/m2活荷载

9、:q=6kN /m 22、荷载设计值：由表 2-5得相关系数恒荷载：g=1.2*3.655=kN/m2kN/m2kN/m2板的计算简图如下，取1m板作为计算单位:图1查水工钢筋混凝土结构学第 4版中国水利水电表 9-2,板的弯矩系数 amb分别为： 1/11边跨跨中；一1/11离端第二支座；1/16中间跨中；一1/14中间支座，分别代 入公式mb(g+q)|。|。，计算各截面弯矩如下表所示表1、连续板各截面弯矩计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中、中间跨跨中中间支座弯矩计算系数a mb1/11-1/111/16-1/142M=a mb(g+q)L 0 /(kN m)-4.823.19-3

10、、截面承载力计算2 2混凝土强度等级采用C20, fc= 9.6N/mm , ft= 1.10N/mm ，一级钢筋 fy=210N/mm2,b = 1000mm, h = 120mm,取保护层厚度 c=20,取 a=3O,ho = 120 - 30 = 90mm , a 1 , K=1.2,P min=0.2%连续板各截面的配筋计算，如下表所示。中间区板带-轴线间，其各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的內拱作用，其计算弯矩降低20%表2、配筋表板带部位截面边区板带-，-轴线间中间区板带-轴线间备注边跨跨 中离端 第二 支座离端第 二跨跨 内、中 间跨跨中中间支 座边跨跨

11、中离端第 二支座离端第 二跨跨 内、中 间跨跨中中间支座M(kN m2a s=KM/fcbho=1- 1-2 a sb满足2As= bhofc/f y(mm)两者取 大min240240240240240240240240选配钢筋 8150 8150 8200 8200 8150 8150 8200 8200实配钢筋面积(mm2)3353352512513353352512515、裂缝开展宽度与变形验算 从略6、绘制配筋草图三、次梁设计按考虑塑形内力重分布方法计算一荷载计算1恒载设计值：由板传来荷载 4.386* 2.3 = kN/m次梁自重1.05* 25 * O.kN/m* 2+0.2=

12、kN/m梁抹灰 1.05* 17 * 0.015 0.45 - 0.12g = kN/m2、活荷载设计值：由板传来x kN/m=kN/m二内力计算1、计算跨度：边跨：l n = 6.6- 0.24235ml 0 = 1.025*1 n = ml n5m 1。取 I。=6.355m中间跨：l 0= l n5m跨度差6.355 - 6.35% KM故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，支座按布置一排纵筋考虑h0= h - 40 = 450 - 40 = 410mm3、次梁正截面配筋计算如下表所示。（梁中箍筋、构造钢筋I级，梁中受力筋II级）表5、次梁正截面承载力计算fy=30

13、0N/mm2截面边跨跨内离端第一支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座备注KM(kN mx 110.36=X (-110.36)=X 72.10=X (-82.40)=fcbh0 或 fcbfh2(kN 血X 2118X410A2=X 200X410人2=X 2117X 410人2=X 200X410人2=2a s=KM/fcbh。a s=KM/fcbf h02=1- 1-2 a sb满足As=f cbh /f yAte=f cbf h0 /f y(mni)Asmin180180180180满足选配钢筋3253尘253空22迪22实配钢筋面积（mmf）14731473114011404、次梁斜

14、截面配筋计算如下表所示。表6、次梁斜截面承载力计算（f yv=210N/mm2）截面端支座右侧离端第支座左侧离端第支座右侧中间支座左侧、右侧备注V(kN)KV(kN)cbho(kN)196.8KV196.8KV196.8KV196.8KV截面尺寸满足要求VCtbho(kN)63.14KV63.14KV63.14KV63.14 p svmi n5、裂缝开展宽度与变形验算 从略6、绘制配筋草图四、主梁设计按弹性理论计算一、荷载计算1恒载设计值：由次梁传来X 6.6 = 79.53 kN主梁自重折算为集中荷载X 25 X 0.25 X) X = kN梁侧抹灰折算为集中荷载1.05 X 17X 0.0

15、15 X 0.552X2 + 0.25 X=KNG = kN2、活荷载设计值：由次梁传来X = 109.296 kNG + Q = kN二内力计算1、计算跨度：边跨：I n ml 0 n = 1.025 X = 6.7445 mI n取 10 m,中间跨：I nI 0 = I n m平均跨度I 0 = +/ 2 = 6.62m( 计算支座弯矩时取值跨度差丨 / 6.5 = 3.76% 3取值表序号计算简图力作用位点端支座3中间支座左3中间支座右3;(L13、7、13、17、23、27AA A3、7、23、270 二) 二13、1713 f3、7、13、17A1A亠厶1 3、7表9、主梁弯矩计算

16、kN - mi边跨跨内3边跨跨内7中间支座10中间跨跨内13序号计算简图aM/( KN-m)aM/( KN - m)aMB M /( KN-m)aM /(KN - m)1fASAA2C1 iiQ3庄心心412 41i |5IH 1184A1+21+3荷载组 合1+41+5最不利组合1+2Mlax1+3Minin1+ 2Mlnax1+ 3Minin1+ 2Mlax1+ 4Mkin1+ 3Mlnax1+2Minin垂列1乘呵17承列斗表10、主梁剪力计算kN - m序号计算简图端支座中间支座左中间支座右3V1(kN3V2L(kN3V2R(kN(1)r1nj Fl(2)00厶(3)fA A(4)1A

17、)(* 1卜(5)AJ1吕荷载组合(1)+(2)16+(1)+(1)+(5)最不利组合(1)+(5)Vmax(1)+Vmin(1)+Vmax3、T形截面判定边跨跨中布置两排钢筋，取ho = 550 - 65 = 485mm，支座截面按矩形截面计算，取ho = 550-85 = 465mm 因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面；中间跨跨中下部按一排纵筋考虑 ho = 550 - 40 =510mm、上部按一排筋考虑 ho = 550 - 60 = 490mm 因有次梁主筋。梁内受力主筋采用 HRB335钢(fy=300 N/卅)(1)主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：

18、边跨：bf = I 0mm b + s n = 250 + (6900- 200-120) = 6830mmhf /h o取最小值bf = 2248mm中间跨：bf = l 0/3 = 6500/3 = 2167mm b + sn = 250 + (6900 - 400) = 6750mmhf /h o=120/510=0.24 0.1如此不需按翼緣高度考虑取最小值bf = 2167mm,(2)判别T形截面类型：fcbf hfho-hf X 2167 X 120 X (485 - 120/2)=kN m KM1 = X 293.27= 351.924 kN m KM2X 155.13=186.

19、156 kN m 故属于第一类T形截面。主筋正截面与斜截面承载力计算如下表所示。4、配筋计算1纵筋计算表11、主梁正截面承载力计算截面边跨跨内3边跨跨内中间支座10中间跨跨内13M(kN mV0b/2(kN Mb=M-V0b/2(kN 2a s=KM/fcbh。 2a s=KM/fcbf h0=1- 1-2 a sAs=fcbh0 /f y2A=fcbf h0 /f y(mm)Asmin275275275275选配钢筋6*256尘253$ 252中18(通长)实配钢筋面积(mnf)294529451473628对于中间支座 a s a sbS =0.358 查教材表3-1所以要配双筋截面:计算受压钢筋截面面积：取a =40mms =(KM -S2a sb f cbho )/fy (ho - aXXX 250X 465 X 465)/300 X (465 - 40)=1623.312 mm计算受拉钢筋截面面积:As = (f cbh。a 1 b + f y As )/f yX 250 X 465 XX 0.468 + 300 X 1623.312)/300=3103.128 mm由此，计算得总用钢量A +A