混凝土结构课程设计.docx

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1、肋梁楼盖设计 摘要 本次混凝土结构课程设计的目的在于使我们了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，主要包括单向板肋梁楼盖设计及双向板楼盖设计；了解梁、板结构的荷载传递途径及计算简图；熟悉受弯构件梁和板的设计方法；掌握钢筋混凝土结构的内力计算方式和配筋量的确定；了解梁、板结构配筋图的绘制方法。关键词 楼盖设计 单向板 双向板Abstract Theconcretestructure of the curriculum designables us to understand thedesign of reinforced concrete structure of the general pro

2、cedure and content,including floor design，one-way ribbed floor，platedesign andtwo-way slab;understand theloadbeam and platestructure transferway andcalculation diagram;familiar with design methodof flexural memberof beam and plate;masterthe internal force of reinforced;concrete structurecalculation

3、to determine thenumber ofways and reinforcement;understand thedrawing method ofbeam andplate structurereinforcementdiagram.Key Words Floor design one-way slab two-way slab目录1基本设计资料.12单向板肋梁楼盖设计.22.1 结构平面布置.32.2 单向板设计(塑性法).42.2.1 荷载设计值.42.2.2 计算跨度.52.2.3 内力计算.52.2.4 板的配筋.62.3 单向板设计（弹性法）.62.3.1 荷载设计值.6

4、2.3.2 荷载设计值.72.3.3 弯矩计算.72.3.4 板的配筋.72.4 次梁设计.82.4.1 荷载设计值.82.4.2 计算跨度.82.4.3 内力计算.82.4.4 次梁正截面承载力计算.92.4.5 次梁斜截面承载力计算.103双向板肋梁楼盖设计.103.1 结构平面布置.113.1.1 荷载设计值.113.1.2 板厚.123.1.3 计算跨度.123.1.4 板的分区图.133.2 双向板设计.133.2.1 弯矩计算.143.2.2 截面设计.144施工图绘制.154.1 单向板施工图绘制.154.2 次梁施工图绘制.164.3 双向板施工图绘制.17参考文献18结语19

5、设计任务书 四川省成都市郊区拟建RC 框架结构的工业厂房，对该楼楼盖进行设计。结构的平面布置见下图，横向3跨且为等跨，纵向5跨且等跨，框架柱截面尺寸为400mm400mm；框架梁截面尺寸为250mm600mm；采用水磨石地面，板底采用20mm 厚混合砂浆抹灰，坏境类别为一类。横向3 跨且为等跨，跨度为：3900 mm纵向5 跨且为等跨，跨度为：4500 mm甲方所能提供的材料：C20,HPB300活荷载标准值：4 kN/m21 基本设计资料楼面做法：采用水磨石地面，板底20mm厚混合砂浆抹灰。楼面活荷载标准值：4kN/m2。按可变荷载起控制作用的荷载组合：恒载分项系数为1.2，活荷载分项系数为

6、1.4。混凝土强度C20（fc=9.6 N/mm2,ft=1.10N/mm2）；梁内受力纵筋为HPB300级（fy=270N/mm2）。环境类别为一级。2 单向板肋梁楼盖设计2.1 结构平面布置 根据结构平面布置，次梁跨度为4.5m，主梁每跨跨内布置两根次梁，板的跨度为1.3m 板厚h1300/30=43.3,对于工业建筑楼盖h80,取h=80mm。 次梁尺寸：h=l/1218=4500/1218=250350,取h=350;b=h/23=117175,取b=150。 板的计算：L1/L2=3.463，宜按单向板进行设计。 结构平面布置图见图1-1。图1-1 单向板的结构平面布置图2.2 单向

7、板设计（塑性法）2.2.1 荷载设计值板的荷载如下： 20mm混合砂浆 0.0217=0.34 kN/m2 80mm钢筋混凝土 0.0825=2 kN/m2 水磨石地面 0.65 kN/m2 小计 2.99 kN/m2 活荷载标准值 4 kN/m2 恒荷载设计值 g=2.991.2=3.588 kN/m2 活荷载设计值 q=41.4=5.6 kN/m2 荷载总设计值 g+q=3.588+5.6=9.188 kN/m22.2.2 计算跨度次梁截面为150mm350mm，梁板整体现浇，l0= ln=1300-150=1150 mm，计算简图见图2-2。图2-2 单向板的计算简图2.2.3 弯矩计算

8、端支座： MA=（g+q) l02/16=-0.76 kNm边跨跨中： M1=（g+q) l02/14=0.87 kNm离端第二支座： MB=（g+q)l l02/11=-1.1 kNm 离端第二跨跨中：M2=（g+q) l02/16=0.76 kNm 中间支座： MC=（g+q) l02/14=-0.87 kNm2.2.4 板的配筋 板厚h0=80mm ，h0=8025=55 mm，配筋计算见表2-1。表2-1 连续板各截面的配筋计算截面端支座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M（kNm）-0.760.87-1.100.76-0.87x=h0h022M/1fcb1.461

9、.672.131.461.67As=a1fcbx/fy51.8359.35975.8651.8359.3545ftfy%=0.18%0.2%Asmin=0.2%bh=160mm2构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋选配钢筋82008200820082008200实际配筋251mm2251mm2251mm2251mm2251mm2分布筋最小配筋面积：ASmin=25115=37.650.151000800=120 mm2， ASmin=120mm2，取6220。2.3 单向板设计（弹性法）2.3.1 荷载设计值 板的荷载如下： 20mm混合砂浆 0.0214=0.34 kN/m2 80mm钢

10、筋混凝土 0.0825=2 kN/m2 水磨石地面 0.65 kN/m2 小计 2.99 kN/m2 活荷载标准值 4 kN/m2 恒荷载设计值 g=2.991.2=3.588 kN/m2 活荷载设计值 q=41.4=5.6 kN/m2折算荷载 g=g+q/2=6.388 kN/m2g=q/2=2.8 kN/m2 p=g+q=3.588+5.6=9.188 kN/m22.3.2 计算跨度 l0= lc =1300 mm2.3.3 内力计算 见表2-2。表2-2 单向板的弯矩计算序号计算简图边跨跨内第二跨跨内中间跨跨内离端第二支座中间支座最不利荷载组合+1.320.360.90-1.38-1.0

11、4+0.840.730.50-0.88(-1.38)-1.04+1.190.64(0.73)0.50-1.70(-1.37)-0.96(-1.06)+(1.31)0.620.80-1.30(-1.40)-1.38(-0.95)2.3.4 板的配筋 见表2-3。表2-3 连续板各截面的配筋计算截面边跨跨内第二跨跨内中间跨跨内离端第二支座中间支座M(kNm)1.320.730.90-1.70-1.38x2.551.401.733.312.68As9150611189545ftfy%=0.18%0.2%Asmin=0.2%bh=160mm2构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋选配钢筋820082

12、00820082008200实际配筋面积251251251251251分布筋最小配筋面积：ASmin=25115=37.650.151000800=120 mm2， ASmin=120mm2，取6220。2.4 次梁设计(弹性法)2.3.1 荷载设计值 板传来恒荷载 2.991.31.2=4.6644 kN/m 次梁自重 0.15（0.35-0.08）251.2=1.22 kN/m 次梁粉刷 （0.35-0.08）0.02171.22=0.22 kN/m 恒荷载设计值 g=6.1 kN/m 活荷载设计值 q=1.35.6=7.28 kN/m折算荷载 g=g+q/2=6.388 kN/m2q=q

13、/2=2.8 kN/m2p=q+g=13.38 kN/m2.3.2 计算跨度l0= lc=4500 mm，计算简图见图2-3。图2-3 次梁的计算简图2.3.3 内力计算见表2-4；表2-5。表2-4 次梁的弯矩计算序号计算简图边跨跨内第二跨跨内中间跨跨内离端第二支座中间支座最不利荷载组合+23.575.2916.79-22.70-17.09+12.5114.037.38-10.98(-22.70)-17.09+20.5811.82(13.92)7.38-30.00(-22.48)-15.10(-17.53)+(23.35)11.3714.45-20.71(-23.14)-24.94(-14.

14、88)表2-5 次梁的剪力计算序号计算简图端支座离端第二支座中间支座最不利荷载组合+3.06(-25.02)-35.19(19.07)-16.57(30.11)+12.74(-12.74)-22.90(31.35)28.86(17.82)+23.38(-12.76)-36.83(33.44)-26.77(18.39)+13.18(-24.93)-22.46(29.16)-31.05(32.34)2.3.4 次梁正截面承载力计算 考虑到负弯矩较小，设纵向受拉钢筋布置成一排，h=350 mm，h0=350-45=305 mm，翼缘厚度hf=80mm，bf=4500/3=1500b+Sn=1300

15、mm，取bf=1300 mm。计算见表2-6。表2-6 次梁正截面承载力计算截面边跨跨中离端第二跨跨中中间跨跨中离端第二支座中间支座23.5714.0316.78-30.00-24.94x6.263.714.4478.3763.38是否超筋（xb=176）否否否否否判断截面类型(M=265kNm）第一类T形截面第一类T形截面第一类T形截面矩形截面矩形截面28917120541833845ftfy%=0.18%0.2%Asmin=0.2%bh105105105105105选配钢筋214212212216216实际配筋面积3082262264024022.3.5 次梁斜截面承载力计算 hw=h0-

16、hf=305-80=225 mm hw/b=1.5Vmax=36.83 kN 即截面满足要求。 0.7ftbh0=0.71.10150305=35227.5Vmax=36.83 kN 按计算配置箍筋： 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）规定，对于截面高度不大于800mm 的梁，箍筋直径不宜小于6mm。采用6双肢箍筋，计算第二跨跨内V=36.83 kN V0.7ftbh0+fyvh0Asv/S SfyvAsvh0/v-0.7ftbh0= 270228.3305/36830-0.71.10150305=2908.6 mm 根据箍筋间距最大要求，因此，取S=200 mm。 sv,min

17、=0.24ft/fyv=0.241.1/270=0.098 Psv=Asv/bs=228.3/150150=0.25 所以，沿梁全长按6200(2)配箍筋。3 双向板肋梁楼盖设计3.1 结构平面布置3.1.1 设计荷载板的荷载如下：20mm混合砂浆 0.0217=0.34 kN/m2100mm钢筋混凝土 0.1025=2.5kN/m2水磨石 0.65 kN/m2小计 3.74 kN/m2活荷载标准值 4 kN/m2恒荷载设计值 g=3.741.2=4.188 kN/m2 活荷载设计值 q=41.4=5.6 kN/m2 g=g+q/2=4.188+5.6/2=6.988 kN/m2 q=q/2=

18、2.8 kN/m2 p=g+q=3.588+5.6=9.788 kN/m23.1.2 板厚 h=3900/40=97.5 取h=100mm。3.1.3 计算跨度 弹性法计算应取轴线间距离l0=lc=3900 mm。3.1.4 板的分区图 见图3-1。图3-1 双向板的结构平面布置图3.2 双向板设计3.2.1 弯矩计算 见表3-1。表3-1 双向板各截面的弯矩计算区格ABl01/ l023.9/4.5=0.873.9/4.5=0.87跨内计算简图qggqg=0M1(0.02366.988+0.04762.8)33.92=4.54(0.02466.988+0.04762.8) 3.92=4.61

19、M2(0.0166.988+0.03522.8) 3.92=3.20(0.02266.988+0.03522.8) 3.92=3.90=16M14.54+163.20=5.074.61+163.90=5.26M2g3.20+164.54=3.963.90+164.61=4.67支座计算简图g+qggg+qM1-0.06129.7883.92=-9.11-0.06879.7883.92=-10.22M2-0.05479.7883.92=-8.14-0.06729.7883.92=-10.00区格CDl01/ l023.9/4.5=0.873.9/4.5=0.87跨内计算简图qgqg=0M1(0.

20、02816.988+0.04762.8) 3.92=5.01(0.0316.988+0.04762.8) 3.92=5.32M2(0.01466.988+0.03522.8) 3.92=3.05(0.02196.988+0.03522.8) 3.92=3.83=16M15.01+163.05=5.525.32+163.83=5.96M23.05+165.01=3.893.83+165.32=4.71支座计算简图g+qg+qM1-0.06819.7883.92=-10.14-0.08089.7883.92=-12.03M2-0.05659.7883.92=-8.41-0.07269.7883.9

21、2=-10.81 3.2.2 截面设计截面有效高度按前述方法确定。截面设计用的弯矩，考虑到区格A的四周与梁整体连接，为了便于计算，可近似取As=m/sh0fy，式中s为内力臂系数，取s=0.9短跨h0=100-25=75mm，长跨h0=100-25-10=65mm。配筋计算见表3-1。表3-1 双向板的配筋计算截面M/kNmh0AS选配钢筋实配面积跨中跨中A区格l01方向5.07752788180279l02方向3.96652508200251B区格l01方向5.26752888170296l02方向4.67652958170296C区格l01方向5.52753038160314l02方向3.

22、89652468200251D区格l01方向5.96753278160314l02方向4.71652988170296支座支座A-B-9.677553010150523A-C-8.287545410170462B-D-10.417557110130604C-D-11.087560810130604A-A-8.147544610180436B-B-10.007554810140561验算最小配筋率：45ftfy%=0.18%0.2%，Asmin=0.2%1000100=200mm2，表中配筋满足最小配筋率要求。4 施工图绘制4.1 单向板施工图绘制4.2 次梁施工图绘制4.3 双向板施工图绘制参

23、考文献1 中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）S.北京：中国建筑工业出版社，2011.052 中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）S.北京：中国建筑工业出版社，2012.103 中国建筑标准设计研究院.11G101-1.北京：中国计划出版社，2011.084 混凝土结构基本原理.武汉大学出版社。5 混凝土结构设计.武汉大学出版社。结语通过这次的课程设计，使我们学会了很多东西，包括书本上的理论知识及书本上学不到的知识。具体的收获与体会如下：一、通过课程设计，使我们加深了对所学理论知识的理解与巩固，并能将课本上的纯理论应用到实践中，进一

24、步加深了对知识的认识。同时，也有助于对其他知识的理解。现在，我们不但对楼盖设计有了更深入的理解，而且熟练了应用不同方法对楼盖进行设计。二、培养了我们耐心、仔细、谨慎的工作态度。这次课程设计的内容最多的是数据计算。在计算过程中，对方法的选定以及合理的排版都要有细致的规划，这是最考验一个人的耐心与严谨态度的过程，只有这样才能使计算过程更准确、更快速。三、通过这次课程设计，使我们更充分认识了团队合作的重要性。由于这次课设是以小组为单位对不同的结构进行计算和设计，还要查找资料，每个人都有分工。所以在进行分析的过程中每个成员都要保证自己计算数据的准确，查找资料时都要有耐心，这样才能确保小组顺利完成任务。在这次课设过程中，我们小组成员之间都互帮互助、共同思考，相互查漏补缺，互相给予信心，这样得以保证高速、高效率的完成任务，充分体现了团队精神。课程设计就是简单的毕业设计，通过这次课设。给予我们实践的机会使我积累了一定的经验，为以后的学习打下了基础，也为毕业设计铺平了道路。最后，我对我们小组的成员同学表示衷心的感谢，因为我们是是靠互帮互助才能完成课程设计的，我想其他同学也跟我有一样感受，同时也要诚挚地感谢指导老师李静老师在课程设计过程中给予帮助和指导。17