《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)--現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　課程名稱： 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題目名稱： 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　班 級(jí)：2009級(jí) 土木工程 專業(yè)4班</p><p>　　姓 名： &

2、lt;/p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　評(píng)定成績(jī)：</b></p><p><b>　　教師評(píng)語(yǔ)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師簽名

3、：</b></p><p>　　2011年 月 日</p><p>　　現(xiàn)澆整體式單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　?。?）某工業(yè)用倉(cāng)庫(kù)，設(shè)計(jì)使用年限為50年，樓面使用活荷載為。</p><p>　　（2）樓面面層為水

4、磨石（底層厚水泥砂漿，厚面層），自重為，梁板天花用混合砂漿抹灰。</p><p><b>　?。?）材料選用</b></p><p>　　a.混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用、或。</p><p>　　b.鋼筋采用受力縱筋HRB335或HRB400；其他鋼筋均用HPB235。</p><p>　?。?）板伸入墻內(nèi)，次梁伸入墻內(nèi)，主梁伸

5、入墻內(nèi)。</p><p>　　（5）二樓樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖所示（樓梯間在此平面外）。</p><p>　?。?）樓板厚度為，次梁截面為，主梁截面，柱的截面尺寸（或或自定）。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求</b></p><p>　?。?）板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力；主梁按彈性理論計(jì)算內(nèi)

6、力，并繪出彎矩包絡(luò)圖。</p><p>　　（2）繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖</p><p>　　1．樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖（標(biāo)注墻、柱定位軸線編號(hào)和梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號(hào)）．（比例1：100～1：200）；</p><p>　　2．板模板圖及配筋平面圖（標(biāo)注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號(hào)及其定位尺寸）（比例1：100～1：200）；</p><p>

7、;　　3．次梁模板及配筋圖（標(biāo)注次梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號(hào)及其定位尺寸）（比例1：50，剖面圖比例1：15～1：30）；</p><p>　　4、梁材料圖、模板圖及配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖、抵抗彎矩圖、模板圖及配筋圖），（標(biāo)注主梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號(hào)及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面圖比例1：15～1：30）；</p><p>　　

8、5．在圖中標(biāo)明有關(guān)設(shè)計(jì)說(shuō)明，如混凝上強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋的種類、混凝土保護(hù)層厚度等。</p><p><b>　　（3）計(jì)算書</b></p><p>　　要求計(jì)算準(zhǔn)確，步驟完整，內(nèi)容清晰。</p><p>　?。?）主梁配筋圖必須手工繪制，板、次梁配筋圖不作規(guī)定。</p><p>　?。?）第11周星期五之前提交設(shè)計(jì)成果。&

9、lt;/p><p><b>　　3、課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　?。?）了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定；</p><p>　　（2）通過(guò)板及次梁的計(jì)算，熟練掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法；</p><p>　　（3）通過(guò)主梁的計(jì)算，熟練掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的

10、繪制方法；</p><p>　?。?）了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求；</p><p>　?。?）掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方式和制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能；</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)參考進(jìn)度</b></p><p>　　第一天：布置設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書、指導(dǎo)書及設(shè)計(jì)例題，復(fù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi)容。

11、確定梁格布置、板計(jì)算及繪制板的配筋草圖；</p><p>　　第二天：次梁的計(jì)算及繪制配筋草圖；</p><p>　　第三天：主梁的計(jì)算及繪制配筋草圖；</p><p>　　第四至五天：繪制板、次梁和主梁的施工圖。</p><p>　　圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖</p><p>　　現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋<

12、;/p><p><b>　　設(shè)計(jì)資料：</b></p><p>　　某設(shè)計(jì)使用年限為50年工業(yè)用倉(cāng)庫(kù)，采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓蓋梁格圖1所示。</p><p>　　圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖</p><p>　　樓面構(gòu)造層做法：20mm厚水泥砂漿打底，10mm厚水磨石面層，γ=0.65 KN/m2 </p&

13、gt;<p>　　15mm厚混合砂漿梁板天花抹灰。</p><p>　　活荷載：標(biāo)準(zhǔn)值為9KN/m2。</p><p>　　恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2；活載分項(xiàng)系數(shù)為1.3（因工業(yè)廠房樓蓋活載標(biāo)準(zhǔn)值大于4 KN/m2）。</p><p><b>　　材料選用：</b></p><p>　　混凝土 采用C30（

14、fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）。</p><p>　　鋼 筋 梁中受力縱筋才采用HRB335級(jí)（fy=300N/mm2）；</p><p>　　其余采用HPB235級(jí)（fy=210N/mm2）。</p><p><b>　　板和次梁按塑性計(jì)算</b></p><p>　　板的計(jì)算（按考慮塑性內(nèi)

15、力重分布方法計(jì)算）</p><p>　　板的l2/l1=5400mm/2000mm=2.7<3，按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算，應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。</p><p>　　板的厚度按構(gòu)造要求取h=80mm﹥L1/40=2000mm/40=50mm。次梁截面高度取h=500mm﹥L2/15=5400mm/15=360mm，截面寬度b=200mm，板尺寸支撐情況如圖2所示。&

16、lt;/p><p><b>　　圖2板的尺寸</b></p><p><b>　　荷載</b></p><p><b>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值</b></p><p>　　30mm面層 0.65KN/m2</p>&l

17、t;p>　　80mm鋼筋混凝土板 0.08m×25KN/m3=2.000KN/m2</p><p>　　15mm混合砂漿天棚抹灰 0.015m×17KN/m3=0.255KN/m2</p><p>　　gk=2.905KN/m2</p><p>　　線恒載設(shè)計(jì)值 g=1.2×2.90

18、5KN/m2=3.486KN/m</p><p>　　線活載設(shè)計(jì)值 q=1.3×9KN/m2=11.7KN/m</p><p>　　合 計(jì) 15.186KN/m</p><p>　　即每米板寬 g+q=15.

19、186KN/m</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算跨度 </p><p>　　邊跨 Ln+h/2=2m-0.12m-0.2m/2+0.08/2=1.820m</p&

20、gt;<p>　　Ln+a/2=2m-0.12m-0.2m/2+0.12/2=1.840m﹥1.820m</p><p>　　取L0=1.820m</p><p>　　中間跨 L0=2m-0.2m=1.800m</p><p>　　計(jì)算跨度差（1.820m-1.800m）/1.800m=1.11%﹤10%,說(shuō)明可按等跨連續(xù)計(jì)算內(nèi)力（為簡(jiǎn)化起

21、見(jiàn)，統(tǒng)一取L0=1.820m）。取1m寬板作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示：</p><p>　　圖3 1m寬板的計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算見(jiàn)表1。</p><p>　　表1 連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算</p><p>　?。?）截面承載力計(jì)算</p><p>　　b=1000mm，h=80mm,

22、h0=80mm-20mm=60mm, α1=1.0,連續(xù)板各截面配筋計(jì)算見(jiàn)表2。</p><p>　　表2 連續(xù)板各截面配筋計(jì)算 </p><p>　　中間區(qū)板帶②—⑤軸線間，各區(qū)格板的四周與梁整體連接，故各跨跨內(nèi)和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，計(jì)算彎矩降低20%。</p><p>　　連續(xù)板的配筋示意圖如圖4所示。</p><p>&

23、lt;b>　?。╝）邊區(qū)板帶</b></p><p><b>　　（b）中間區(qū)板帶</b></p><p>　　圖4 板的配筋示意圖</p><p>　　次梁計(jì)算（按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算）</p><p>　　取主梁的梁高h(yuǎn)=700mm﹥L1/12=6000mm/12=500mm,梁寬b=250

24、mm,次梁有關(guān)尺寸及支撐情況圖5所示。</p><p><b>　　圖5 次梁尺寸</b></p><p><b>　　荷載</b></p><p><b>　　恒載設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　由板傳來(lái) 3.468KN/m2×2m=6.9KN/m<

25、;/p><p>　　次梁自重 1.2×25KN/m3×0.2m×(0.5m-0.08m)=2.520KN/m</p><p>　　梁側(cè)抹灰 1.2×17KN/m3×0.015m×(0.5m-0.08m)×2=0.257KN/m</p><p>　　g=9.677KN/m</p>

26、<p><b>　　活載設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　由板傳來(lái) q=11.7KN/m2×2m=23.4KN/m </p><p>　　合 計(jì) g+q=33.077KN/m</p><p><b>　　(2)內(nèi)力計(jì)算<

27、;/b></p><p><b>　　計(jì)算跨度</b></p><p>　　邊跨 Ln=5.4m-0.12m-0.25m/2=5.155m</p><p>　　Ln+a/2=5.155m+0.24m/2=5.275m</p><p>　　1.025 Ln=1.025×5.155m=5.284m﹥5.

28、275m</p><p>　　取L0=5.275m</p><p>　　中間跨 L0= Ln=5.4m-0.25m=5.150m</p><p>　　跨度差（5.275m-5.150m）/5.150m=2.4%﹤10%,說(shuō)明可按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖6所示。</p><p>　　圖6 次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><

29、;p>　　連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計(jì)算見(jiàn)表3和表4。</p><p>　　表3 連續(xù)次梁彎矩計(jì)算</p><p>　　表4 連續(xù)次梁剪力計(jì)算</p><p>　?。?）截面承載力計(jì)算</p><p>　　次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度為：</p><p>　　邊跨: bf`=L0/3=5275mm/

30、3=1758mm﹤b+S0=200mm+1800mm=2000mm</p><p>　　離端第二跨、中間跨: bf`= L0/3=5150mm/3=1717mm</p><p>　　梁高 h=500mm,h0=500mm-35mm=465mm</p><p>　　翼緣厚 hf`=80mm</p><p><b>　　判別T形截

31、面類型：</b></p><p>　　跨內(nèi)截面ζ=0.010﹤hf`/h0=60mm/465mm=0.172,故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　支座截面按矩形截面計(jì)算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取h0=450mm-60mm=440mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，h0=465mm，連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見(jiàn)表5和表6。</p>

32、;<p>　　表5 連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算</p><p>　　表6 連續(xù)次梁斜截面承載力計(jì)算</p><p>　　次梁配筋示意圖見(jiàn)圖7。</p><p>　　圖7 次梁配筋示意圖</p><p>　　三、主梁計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）</p><p>　　柱高H=4.5m，柱截面尺寸300mm

33、15;300mm,主梁的有關(guān)尺寸及支撐情況見(jiàn)圖8。</p><p><b>　　圖8 主梁尺寸</b></p><p><b>　　荷載</b></p><p><b>　　恒載設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　由次梁傳來(lái) 9.677KN/m×5.4m=52.

34、256KN</p><p>　　主梁自重（折合為集中荷載） 1.2×25KN/m3×0.25m×(0.7m-0.08m) ×2m=9.3KN</p><p>　　梁側(cè)抹灰(折合為集中荷載) 1.2×17KN/m3×0.015m×(0.7m-0.08m) ×2m×

35、 2=0.760KN </p><p>　　G=62.316KN</p><p><b>　　活載設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　由次梁傳來(lái) Q=23.4KN/m×5.4m=126.36KN<

36、/p><p>　　合 計(jì) G+Q=188.676KN</p><p><b>　?。?）內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　邊跨 Ln=5.4m-0.12m-0.3m/2=5.730m</p><p>　　L0=1.0

37、25Ln+b/2=1.025×5.730m+0.3m/2=6.020m</p><p>　　﹤Ln+a/2+b/2=5.730m+0.37m/2+0.3m/2=6.070m</p><p>　　中間跨 Ln=5.4m-0.4m=5.700m</p><p>　　L0= Ln+b=5.7m+0.3m=6.000m</p><p>　

38、　跨度差（6.020m-6.000m）/6.000m=0.33%﹤10%,可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。</p><p>　　由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁，計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖9。</p><p>　　圖9 主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)

39、算，則</p><p>　　M=KGL0+KQL0 V=KG+KQ</p><p>　　式中系數(shù)K值由附錄7查得，具體計(jì)算結(jié)果以及最不利荷載組合見(jiàn)表7和表8，即可得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖，如圖10所示。</p><p>　　圖10 主梁彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖</p><p>　　表7 主梁彎矩計(jì)算</p>&

40、lt;p>　　表8 主梁剪力計(jì)算</p><p>　　（3）截面承載力計(jì)算</p><p>　　主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為：</p><p>　　bf`=L0/3=6000mm/3=2000mm﹤b+S0=5400mm,并取h0=700mm-35mm=665mm</p><p>　　判斷T形截面類型：跨內(nèi)截面ζ=0.

41、053﹤hf`/h0=80mm/665mm=0.120,故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　跨內(nèi)截面在負(fù)彎矩作用下按矩形截面計(jì)算，取h0=700mm-60mm=640mm。支座截面按矩形截面計(jì)算，取h0=700m-80mm=620mm（因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋，并布置在次梁主筋下面）。</p><p>　　主梁正截面及斜截面承載力計(jì)算表見(jiàn)表1-15和表1-16。&

42、lt;/p><p>　　表9 主梁正截面承載力計(jì)算</p><p>　　表10 主梁斜截面承載力計(jì)算</p><p><b>　　（4）主梁吊筋計(jì)算</b></p><p>　　由次梁傳至主梁的全部集中力為：</p><p>　　G+Q=52.256KN+126.36KN=178.616KN<

43、;/p><p>　　則 As=（G+Q）/(2fysinα) =178.616×10^3N/(2×300N/mm2×0.707)=421m2</p><p>　　選2φ18（As=509 m2）。</p><p>　　主梁的配筋示意圖如圖11所示。</p><p>　　圖11 主梁配筋示意圖</p>