混凝土课程设计

1、钢筋混凝土结构设计报告书 设计任务：楼盖设计 姓名： 邵冰 学号： 41112020 班级： 土木1101 指导教师：黄胜楠一、设计任务3二、设计资料3三、设计过程43.1楼盖、屋盖的结构平面布置43.2板的设计53.2.1板的内力分析53.2.2板的受力与配筋计算63.2.3板的配筋图83.3次梁的设计93.3.1内力分析93.3.2次梁的受力与配筋计算93.3.3次梁配筋图123.4主梁的设计133.4.1主梁的内力分析133.4.2主梁的计算简图133.4.3弯矩、剪力计算143.4.4主梁截面配筋计算173.4.5主梁配筋图18一、设计任务 某二层建筑物，为现浇混凝土内框架结构(中间为

2、框架承重，四周为墙体承重)，建筑平面示意图见下图。试对楼盖（包括标准层和顶层）进行设计。二、设计资料 1建设地点：北京市 2楼面做法：水磨石地面、钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底。 3L1为5.1m, L2为4.5m 4由于该建筑用途特殊，楼面活荷载按照实际测试取值为三、设计过程3.1楼盖、屋盖的结构平面布置 主梁沿横向布置、跨度为4.5m，次梁沿纵向布置、跨度为5.1m；主梁每跨布置两根次梁，板的短边方向跨度为4.5m/3=1.5m。长边与短边方向的跨度比为3.4。按单向板设计。 按高跨比条件，连续单向板板厚，但是一般建筑的板厚最小不低于70mm，特殊建筑不低于80mm，故取板厚为8

3、0mm。 次梁截面高度应满足 取；截面宽度一般为截面高度的，取b=200mm。 主梁截面高度应满足 取；截面宽度一般为截面高度的，取b=250mm。 板伸入墙内120mm，次梁及主梁伸入墙内240mm。 建筑材料采用强度为C20的混凝土（），梁中受力钢筋采用（），其他受力钢筋和箍筋采用（）。 3.2板的设计3.2.1板的内力分析 板永久荷载标准值： 水磨石面层（底层20mm厚水泥砂浆，10mm厚面层），自重为 80mm钢筋混凝土板 20mm石灰砂浆抹面 恒载为 板活荷载标准值为 根据荷载规范查得荷载分项系数,；结构重要度系数。板保护层厚度取15mm，梁保护层厚度取30mm。 总荷载为 3.2.

4、2板的受力与配筋计算 计算简图的建立 板按塑性内力重分布设计，满足不验算挠度的刚度条件，板厚为80mm，次梁为350mm,b为200mm；板的几何尺寸与支承情况如图所示： 取1m宽板为计算单元，各跨的计算跨度： 中间跨：1.05=1.344m，取1.3m。 边跨： 板的计算简图为： 板的弯矩计算 板的边跨与中间跨的计算跨长相差小于10%，故按等跨连续板计算内力，其结果见表：板的弯矩计算表截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=1.32l01=1.32l02=1.30l02=1.30(kN.m)8.881.321

5、.32/11=1.407-8.881.321.32/11=-1.4078.881.301.30/16=0.930-8.881.301.30/14=-1.062这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其和应乘以0.8 板的配筋计算 板为C20混凝土，板厚80mm，=80-20=60mm；板宽b=1000mm。C20混凝土，=1.0，；HPB235钢筋，=210N/。板配筋计算的过程于下表：板的配筋计算表截 面1B2C弯矩设计值（kNm）1.407-1.4070.930-1.062=/（b）0.04070.04070.02690.0307=1-0.04160.04160.02730.0312轴

6、 线、计算配筋（）=b/114.1114.174.985.6实际配筋（）4/6125=163.24/6125=163.25125=157.05125=157.0轴 线计算配筋（）=b/163.20.8=130.56163.20.8=130.56157.00.8=125.6157.00.8=125.6实际配筋（）4/6125=163.24/6125=163.25125=157.05125=157.0 *对轴线间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘以0.8.计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；min=/bh0=100

7、.5/（100060）=0.261%， 0.45/h/h0=0.451.1/21080/60=0.26%，同时大于0.2%，满足最小配筋率。3.2.3板的配筋图.3.3次梁的设计3.3.1内力分析已知次梁取值，b=200mm永久荷载标准值由板传来的恒载： 3.062.0 =6.12kN/m次梁自重： 250.2（0.40-0.08）=1.6kN/m平顶粉刷： 0.34（0.40-0.08）2 = 0.22kN/m小计 gk= 7.94kN/m永久荷载设计值： g=7.941.2 = 9.53kN/m可变荷载标准值 qk= 42 = 8kN/m可变荷载设计值 q = 81.3 =10.4kN/m

8、 荷载总计算值 g+q = 19.93kN/m3.3.2次梁的受力与配筋计算 计算简图的建立 次梁按塑性内力重分布计算，次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为250mm500mm，计算跨度： 边跨：=+a/2=5100-120-250/2+120=4975mm1.05=1.054855=5098mm，故取=4975mm=4.975m 中间跨：=4855mm=4.855m 跨度差 （4975-4855）/4975=2.4%10%，可按等跨连续板计算。计算简图如图所示： 弯矩计算次梁的弯矩设计值的计算 截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16

9、-1/14计算跨度l0(m)l01=4.975l01=4.975l02=4.855l02=4.855(kN.m)19.934.9752/11-19.934.9752/1119.934.8552/16-19.934.8552/14=44.84=-44.84=29.36=-33.56 剪力计算次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座 离端第二支座离端第二支座C中间支座剪力系数 0.450.60.550.55净跨度lnln1=4.975ln1=4.975ln2=4.855ln2=4.855(kN)0.45x19.93x4.9750.6x19.93X4.9750.55x19.93X4.8550.55x1

10、9.93X4.855=44.62=55.49=53.22=53.22 承载力计算 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=/3=5100/3=1700mm；又=b+=200+1500=1700。故取=1160mm。除B截面纵向钢筋排两排布置外。其余截面均布置一排。 特殊建筑且C20混凝土，梁的最小保护厚度c=30mm，一排纵向钢筋=400-40=360mm。 C20混凝土，=1.0，=9.6N/，=1.1N/；纵向钢筋采用HRB335钢，=300N/，箍筋采用HPB235钢，=210N/。又因为： 跨内截面均属于第一类T形截面。 正截面配筋计算次梁正截面配筋计算表截 面1B2C

11、弯矩设计值（kNm）44.84-44.8429.36-33.56=/（b）或=/（）=0.0311=0.202=0.0203=0.135=1-0.03160.2280.350.02050.1460.35=b/或=/422.3496.2273.9336.4选配钢筋（）314=461216+114 =515.1214 =308312 =339斜截面配筋计算 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：=-=360-80=280mm，因/b=280/200=1.44，截面按下式验算：0.25b=0.2519.6200360=172.8kN=55.49kN，截面满

12、足要求。验算是否需要按计算置配箍筋：=0.71.1200360=55.44kNV=55.49kN需要按计算配筋, 采用6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。 = 1.2521057340/（55.491000 - 0.71.1200340） = 202mm调幅后受剪承载力应加强梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距s=0.8202=162mm最后取箍筋间距s=160mm。为了方便施工，沿梁长度不变。此时= 59.4kNVmax=55.49kN验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3=0.31.1/210=0.157%实际配筋率=57/（200160）

13、=0.178%0.157% 满足要3.3.3次梁配筋图3.4主梁的设计3.4.1主梁的内力分析 主梁的计算按弹性方法设计，已知，b=250mm为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。永久荷载标准值Gk 次梁传来的永久荷载值 9.534.5=42.89kN主梁自重 （0.50-0.08）2.00.2525=5.25kN平顶粉刷 （0.50-0.08）20.34=0.286kN小计 Gk =48.43kN永久荷载设计值G G=Gk=48.431.2=58.12kN取G=60kN可变荷载标准值Qk Qk =84.5=36kN可变荷载设计值Q Q=QkQ=361.3=46.8kN 取Q=50kN荷载总的

14、设计值 G+Q = 110kN3.4.2主梁的计算简图 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350mm350mm的混凝土柱上，其计算跨度:边跨 =4500-175-120=4205mm 又=1.025+b/2=4485mm +b/2+a/2=4565mm，取=4500mm中跨 =4500mm两跨相等，采用等跨连续梁弯矩及剪力系数。计算简图：3.4.3弯矩、剪力计算弯矩设计值 弯矩M =G+Q式中系数、由附表E相应栏内查得 G=604.5=270kN Q=504.5=225kN主梁弯矩计算表项次荷载作用位置两跨恒（G）59.94（0.222）-89.91（-0.3

15、33）两跨活（Q）49.95（0.222）-74.93（-0.333）左跨活（Q）62.55（0.278）-37.58（-0.167）+-164.84+122.49剪力设计值 剪力V=G+Q式中系数、由附表E相应栏内查得主梁剪力计算表项次荷载作用位置两跨恒（G）40.02（0.667）-80.04（-1.334）两跨活（Q）33.35（0.667）-66.70（-1.334）左跨活（Q）41.65（0.833）-58.35（-1.167）+-146.74+81.67 包络图 根据主梁弯矩计算表和剪力计算表，按已知支座弯矩和荷载求跨中弯矩的方法可绘出主梁弯矩包络图和剪力包络图弯矩包络图 +荷载组

16、合时，； 第一跨跨内： 第一个集中荷载处的弯矩值： 第二个集中荷载处的弯矩值： 第二跨与第一跨对称 +荷载组合时，； 第一跨跨内： 第一个集中荷载处的弯矩值： 第二个集中荷载处的弯矩值： 第二跨跨内： 集中荷载处的弯矩值：剪力包络图 +荷载组合时， 第一跨跨内： 第一个集中荷载处剪力值： 第二个集中荷载处剪力值： 第二跨跨内： 第一个集中荷载处剪力值： 第二个集中荷载出弯矩值： +荷载组合时， 第一跨跨内： 第一个集中荷载处剪力值： 第二个集中荷载处剪力值： 第二跨跨内：集中荷载的剪力值：得到的弯矩包络图：得到的剪力包络图:3.4.4主梁截面配筋计算 主梁跨中截面在正弯矩的作用下按T形截面计算，其翼缘宽度取下列二值中的较小值。 =1.5m;b+=4.5m 取=1.5m。梁高： （边跨），（中间跨）翼缘厚： 判定T形截面类型：故各跨中截面属于第一类T形截面。主梁支座截面及在负弯矩作用下的跨中截面按矩形截面计算，。主梁的中间支座宽为：=350mm, =110kN 正截面配筋计算表 主梁正截面配筋计算表截面跨中中间支座122.49164.8419.25122.49