混凝土结构课程设计

混凝土结构课程设计广东工业大学梁靖波课程设计内容：封面（按学校统一规定格式打印）课程设计（论文）任务书目录（三级标题按1…、1.1…、1.1.1…的格式编写）计算书正文（用A4纸，用铅笔或钢笔等书写）参考文献、致谢按规定要求折叠的工程图纸一、封面按课程设计封面模板修改后打印二、任务书按课程设计任务书修改后打印三、目录按目录格式例修改后打印四、计算书正文用铅笔或钢笔等书写。可利用计算书书写模板，在A4纸下垫着书写。1设计说明根据课程设计任务书，参考收集到的参考资料的格式编写。资料1：混凝土结构设计教材上的设计实例资料2：师兄的课程设计（旧规范）1设计说明结构平面布置图根据各人任务书上的柱网尺寸绘制，可打印。2单向板的设计2.1单向板设计资料进行单、双向板的判定选择板厚画出单向板的尺寸图画出单向板的计算简图2.2荷载计算此处应按新规范的要求，参考教材设计实例，分别计算可变、永久效应控制的荷载设计值2单向板的设计注意端支座已改为梁2.4弯矩设计值计算注意板端有梁支承，要计算端支座A的弯矩B1~B6跨度不相等，按不等跨分别计算内力2单向板的设计2.4截面配筋计算注意板端有梁支承，要计算端支座A的配筋B1~B6跨度不相等，按不等跨分别计算配筋注意支座相对受压区高度ξ小于0.1时取0.12单向板的设计2.4截面配筋计算绘出连续单向板的配筋示意图2单向板的设计2.5板截面受剪承载力验算这部分是按新规范设计增加的内容，参考教材设计实例进行验算。2单向板的设计3单向板的次梁设计3.1荷载计算此处应按新规范的要求，参考教材设计实例，分别计算可变、永久效应控制的荷载设计值3单向板的次梁设计3.2内力计算参考教材P45的例题，列表计算注意梁端有主梁支承，要计算端支座的内力3单向板的次梁设计3.3截面配筋计算同上。最后绘出连续次梁配筋示意图4双向板设计4.1双向板设计资料进行单、双向板的判定选择板厚画出单向板计算简图（用弹性法）4.2荷载计算参考单向板的荷载计算。此处应按新规范的要求，分别计算可变、永久荷载效应控制的荷载设计值，取较大者。为了利用单区格双向板的内力计算系数表，将按棋盘式布置的可变荷载分解成各跨满布对称荷载q／2和各跨向上向下相间作用的反对称荷载±q／2，即：对称荷载g′=g+q／2反对称荷载q′=±q／24双向板的设计4.3内力计算对边、角区格板，跨中最大弯矩采用叠加方法计算，但外边界条件按实际情况确定。4双向板的设计4.4截面承载力计算双向板底钢筋短向在下，长向钢筋放在短向钢筋之上，截面有效高度比短向减少10mm4双向板的设计4.4截面承载力计算最后绘出双向板配筋示意图4双向板的设计5双向板支承梁设计5.1荷载计算根据荷载就近向板支承梁传递的原则，双向板向支承梁分配的荷载为梯形荷载。支承梁自重仍为均布荷载。5.2内力计算计算简支梁的跨中弯矩，不能用等效荷载！根据静力计算手册公式分别计算均布荷载及梯形荷载下简支梁内力再叠加即可5双向板支承梁设计5.3截面承载力计算双向板的截面承载力的计算与构造要求，与单向板支承梁相同。最后绘出双向板支承梁的配筋示意图5双向板支承梁设计6楼梯设计6.1楼梯计算资料采用板式楼梯，根据柱网尺寸布置梯板。由斜板和踏步组成；斜板厚度h=（1/25~1/30）L，L为斜板水平方向跨度。6.2荷载计算平梯段板和斜梯段板分别进行荷载计算6楼梯设计6.3内力及配筋计算梯段斜板的受力性能与梁式楼梯的斜梁相似，两者的内力计算方法相同，考虑到平台梁对梯段两端的嵌固作用，计算时跨中弯矩可近似取为ql2/10。6楼梯设计6.4梯梁设计楼梯平台梁承受梯板传来的均布荷载以及楼梯扶手传来的集中荷载，一般按简支梁计算内力，按受弯构件计算其承载力。小结•认真细致独立思考•能力比知识更重要7框架结构设计7.1梁、柱截面尺寸及框架计算简图取顶层柱的形心线作为柱的轴线。梁轴线在板底处；底层柱计算高度从基础顶面至二层板底。梁截面高度按跨度估算hb=(1/18~1/10)lb柱截面尺寸按轴压比估算参考教材P265实例,验算Ac≥(1.1~1.2)N/fcN=1.25Nv注意：梁、柱的混凝土强度等级不同时，其弹性模量Ec的数值也不同。7.2框架梁柱线刚度计算7框架结构设计7.3重力荷载计算7框架结构设计7.3.1永久荷载标准值参考课程设计实例进行计算：4.7.3.2可变荷载标准值不要漏项7.4重力荷载下框架计算单元及计算简图7框架结构设计框架梁自重→均布荷载单向板的荷载→次梁→跨中集中荷载围护墙→纵梁→节点集中荷载（偏心）柱自重7.4重力荷载下框架计算单元及计算简图7框架结构设计参考课程设计实例进行计算：7.5框架在重力荷载下的计算简图7框架结构设计补充柱自重计算标出集中力位置7.6风荷载计算7框架结构设计房屋高度不超过30m，可以不考虑风振的影响。7.7风荷载作用下的位移计算7框架结构设计底层7.7.1框架结构抗侧移刚度D计算2c2c12122hihiKKVDcKK2cKK25.0c一般层梁柱线刚度比7.7.2侧移二阶效应的考虑7框架结构设计在水平荷载作用下，当框架结构满足下列规定时，可不考虑重力二阶效应的不利影响。参见教材P273设计例),,2,1(/20nihGDinijji7.7.3框架结构侧移计算sjijiiDVu1/)（7.8竖向荷载作用下框架内力分析7框架结构设计线刚度修正（柱除底层外0.9）计算各杆弯矩分配系数计算各固端弯矩不平衡弯矩反号分配弯矩传递重复以上两步两次计算总弯矩柱弯矩向远端传递7.8.1永久荷载作用下内力计算采用分层法计算步骤：7框架结构设计将上、下层计算所得柱端弯矩值相加后，将引起新的节点不平衡弯矩，可对这些不平衡弯矩再作一次弯矩分配。7.8.1永久荷载作用下内力计算二次弯矩分配及杆端最终弯矩7框架结构设计梁端最终弯矩求出后，根据作用于梁上的荷载及梁端弯矩，用平衡条件可求得梁端剪力和梁跨中截面弯矩。7.8.1永久荷载作用下内力计算永久荷载作用下的弯矩图7框架结构设计7.8.1永久荷载作用下内力计算最后绘出M、V、N图7框架结构设计7.8.2可变荷载作用下内力计算计算方法同永久荷载下内力计算1、考虑活荷载不利布置，可分两次近似计算2、不考虑活荷载不利布置，跨中弯矩乘以1.1~1.37框架结构设计7.8.3风荷载作用下内力计算7框架结构设计7.8.3风荷载作用下内力计算最后绘出M、V、N图7.9内力组合7框架结构设计7.9内力组合7框架结构设计应按教材P276的实例计算：7.9.1梁控制截面内力标准值7框架结构设计7.9.2梁控制截面内力组合值7框架结构设计7.9.2梁控制截面内力组合值7框架结构设计7.9.3柱控制截面内力组合值7.10框架梁柱配筋计算7框架结构设计7.10.1框架梁配筋计算跨中按T形截面，支座按双筋梁7框架结构设计7.10.2框架柱配筋计算按教材P281的实例计算：8参考文献9致谢五、结构施工图•施工图的重要性：施工图是设计者设计意图的体现，也是施工、监理、经济核算的重要依据。“图纸是工程师的语言”•对施工图的要求：图面清楚整洁、标注齐全、构造合理、符合国家制图标准及行业规范，能很好地表达设计意图，并与计算书一致。•课程设计任务：绘制结构施工图一份（手工绘制2号图三张），要求：用铅笔绘制白纸图，尺寸及标注应齐备，满足构造要求。10.1结构平面图10结构施工图包含结构平面布置图、板模板图及板配筋平面图10.1结构平面图10结构施工图绘图步骤：1.布图选定比例(1:100)→绘制轴线2.绘梁线、柱断面构件画法：从板面以上剖开往下看，看得见的构件边线用细实线，看不见的用虚线。剖到的柱断面要涂黑（包括梁上柱）。3.标注尺寸分为总尺寸线、轴线尺寸线、构件定位尺寸线三道。构件定位尺寸应尽量靠近要表示的构件。标出梁柱与轴线关系。10.1结构平面图10结构施工图4.绘板钢筋钢筋画法：同一板号的板只画一次底筋，支座负筋每种组合画一次（如某板支座另一边是两块小板时，按其中较大板配置负筋）。分布筋在结构说明中注明。注意弯钩方向。线型：钢筋用粗线梁线用细线轴线点划线10.1结构平面图10结构施工图5.标注钢筋长度板的跨中不出现负弯矩时，负筋从支座边可伸至板的L0/3（活载大于三倍恒载）、L0/4（活载不大于三倍恒载）、或L0/5（端支座）。L0为相邻两跨中较大的净跨度。为方便施工，钢筋长度取50mm或100mm的倍数。单向板在主梁上部配置构造负钢筋，不少于受力筋1/3。双向板支座负筋的长度均取短跨方向的净跨度计算。10.1结构平面图10结构施工图•板的跨中截面有可能出现负弯矩或处于温度、收缩应力较大区域时，宜按不少于最小配筋率设置板面拉通钢筋。支座实际需要的配筋量不足时另加相同间距的短筋补足。•负筋对称布置时，可采用无尺寸线标注，负筋的总长度直接注写在钢筋下面；负筋非对称布置时，应在两边分别标注从梁中计起的负筋长度；端支座负筋则标注伸出长度值；对贯通某跨或贯通全悬挑长度的负筋，贯通一侧的长度值不标，只注明另一侧的伸出长度值；以上钢筋长度均不包括下弯直线段。10.1结构平面图10结构施工图6.标注板号、梁号、柱号及截面尺寸全部构件都要编号板符号表示受力方向7.结构说明设计使用年限，基本风压楼面活荷载标准值混凝土强度等级、钢筋级别多数板厚，单向板分布筋双向板底筋施工做法柱截面尺寸等10.2框架大样图10结构施工图包含模板图及配筋图，要详尽至满足施工要求注意：此例梁、柱截面有省略。10.2框架大样图10结构施工图绘图步骤：1.布图选定比例(1:50)→绘制轴线2.绘柱、梁、楼板轮廓线次梁及楼板用虚线表示3.标注尺寸完整标出框架梁柱构件的尺寸及定位尺寸，并用一度尺寸线标明层高、柱高、梁顶标高。10.2框架大样图10结构施工图4.绘制梁、柱纵向钢筋和箍筋框架梁、柱纵向钢筋在节点区的锚固要求见右图。钢筋的锚固长度la见《砼结构原理》P39。负钢筋的切断长度取较大跨净跨度的1/3。梁底筋如充分利用其强度时，锚固长度与上部钢筋相同。abaatyballdffl10.2框架大样图10结构施工图5.标注纵筋长度和数量、标注箍筋柱纵筋在基础顶面、楼面处搭接，搭接长度：搭接范围内箍筋加密。应标注箍筋加密区范围以及各段箍筋数量。钢筋用粗实线画，应标出钢筋的数量及切断点位置、搭接位置。切断点用短斜线表示并斜向钢筋一方。ll=lla上柱纵筋面积多于下柱时要加插筋10.2框架大样图10结构施工图6.绘剖面符号、绘梁柱剖面大样、吊筋、说明每层柱中绘一个剖面、每段框架梁支座及跨中各绘一个剖面（中间支座两侧负钢筋相同时可只绘一个剖面），均用1:20比例绘制。剖面的尺寸和配筋完全相同时，可用同一图表示。如右图所示。注意当梁的腹板高度不小于450mm时，应配置纵向构造钢筋（腰筋）。注意当梁的腹板高度不小于450mm时，应配置纵向构造钢筋（腰筋）。10.3次梁大样及剖面图10结构施工图1.布图选择比例(1:40或1:50)2.绘制次梁及支座，标注尺寸注意梁支座的宽度3.绘制次梁纵向钢筋和箍筋4.绘剖面符号、绘次梁剖面各剖面均要表示。例图有省略。次梁底筋锚固长度las见《砼结构原理》P214次梁的架立钢筋直径见《砼结构原理》P6510.4楼梯结构图10结构施工图1.楼梯结构平面可与标准层结构平面画在同一张图。2.梯板大样图绘出梯板的几何尺寸及配筋。板式楼梯构造要求：教材P94。梯板负钢筋：其面积不少于跨中一半3.梯梁大样及剖面梯梁宜构造加强4.梯板说明扶手下另加钢筋