安徽理工大学---钢筋混凝土课程设计算书

土木工程系土木建筑学院课程设计说明书题目:混凝土结构课程设计专业班级：城市地下空间工程10-1班学号：2010304447学生姓名：李飞指导教师：汪汇2013年6月15日课程设计任务书I安徽理工大学课程设计（论文）任务书土木建筑学院工民建教研室学号2010304447学生姓名李飞专业（班级）地下空间10-1班设计题目混凝土结构课程设计设计技术参数1.结构平面及柱网布置见图1，按不同用途的车间工业楼面活荷载标准值见表1，车间内无侵蚀性介质，柱网尺寸见表2，分组情况见表3和表4；2.楼面为20mm厚水泥砂浆抹面；顶棚为15mm厚混合砂浆抹灰；梁用15mm厚混合砂浆抹灰；3.混凝土采用C30或C35；主、次梁纵向受力筋用HRB335或HRB400，其他用HRB335。设计要求1.结构布置，给定柱网尺寸，要求了解确定的原则；梁格布置，要求确定主、次梁布置方向及次梁间距；2.按塑性理论方法设计楼板和次梁，按弹性理论方法设计主梁；3.提交结构计算书一份，要求步骤清楚、计算正确、工整；4.提交结构施工图一份，图面必须按制图标准规定绘制，要求布图匀称、表达正确、线条清晰、图面整洁。工作量1.计算说明书正文部分不少于15页；2.图纸不少于A2图幅2张。工作计划1.设计动员，结构平面布置：1天；2.板的配筋计算：1天；3.次梁的配筋计算：1天；4.主梁的配筋计算：1天；5.绘制施工图：1天；6.整理课程设计说明书：1天。参考资料1.混凝土结构设计规范(GB50010-2010).北京:中国建筑工业出版社，20102.建筑结构荷载规范(GB50009-2001).北京:中国建筑工业出版社，20023.东南大学,等.混凝土结构(中册，第四版).北京:中国建筑工业出版社，20094.吴培明,彭少民.混凝土结构.武汉:武汉工业大学出版社,20015.马芹永.混凝土结构基本原理.北京:机械工业出版社，20056.徐有邻,周氐.混凝土结构设计规范理解与应用.北京:中国建筑工业出版社，2002指导教师签字教研室主任签字成绩评定表II安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表学生姓名：李飞学号：2010304447专业班级：地下空间10-1班课程设计题目：混凝土结构课程设计指导教师评语：成绩：指导教师：年月日目录III目录1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定……………………………….……..12、板的设计——按考虑塑性内力重分布设计……..………….………2（1）、荷载计算......................................................................................................2（2）、计算简图……………………………………………………………….…2（3）、弯矩设计值……………………….………………………………………2（4）、配筋计算——正截面受弯承载力计算….………………………………3（5）、板的配筋图绘制………………………………..…………………………33、次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计…………….…………..5（1）、荷载设计值……………..…..…………………………………………….5（2）、计算简图…………………….……………………………………………5（3）、弯矩设计值和剪力设计值的计算………………………….……………5（4）、配筋计算……………………………………………………….…....……6（5）、施工图的绘制…………………..……………………….………………..74、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计………………….………..9（1）、荷载设计值…………………………………………..………..….………9（2）、计算简图……………………………………..……………….…………..9（3）、内力设计值计算及包络图绘制………………………………………….9（4）、配筋计算承载力计算………………………..………………………….12（5）、主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断…………….125、设计体会及今后的改进意见…………….……………….……….14参考文献.……………….……………………………………..………..15图纸…………………….……………………………….….……..…….16楼盖梁格布置及截面尺寸确定1钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书1.楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.9m，次梁的跨度为6.9m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m。楼盖结构的平面布置图如图所示。按高跨比条件要求板的厚度h≥l/40=2300/40=57.5mm，对工业建筑的楼板，要求h≥80mm，所以板厚取h=80mm。次梁截面高度应满足(1/18~1/12)l=(1/18~1/12)×6900=383~575mm，取h=500mm，截面宽b=(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×500=167~250mm，取b=200mm。主梁截面高度应满足h=(1/14~1/8)l=(1/14~1/8)×6900=493~863mm,取h=650mm，截面宽度b=(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×650=217~325mm,取b=300mm。板的设计——按考虑塑性内力重分布设计22.板的设计——按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层：0.02×20=0.4kN/㎡80mm厚钢筋混凝土板：0.08×25=2.0kN/㎡15mm厚混合沙浆天棚抹灰：0.015×17=0.255kN/㎡小计2.655kN/㎡活荷载标准值：8.0kN/㎡因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于2kN/m0.4，所以活荷载分项系数取1.3，恒荷载设计值：g=2.655×1.2=3.186kN/㎡活荷载设计值：q=8.0×1.3=10.4kN/㎡荷载设计总值：g+q=13.568kN/㎡,近似取13.6kN/㎡（2）、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=mm120，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：l01=ln+h/2=(2300-120-200/2)+80/2=2120mml011=ln+a/2=(2300-120-200/2)+120/2=2140mm故边跨板的计算跨度取lo1=2120mm中间跨：l02=ln=2300-200=2100mm板的计算简图如图所示。板的设计——按考虑塑性内力重分布设计3（3）、弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差（2120-2100）/2100=0.95%小于10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数αM,，板的弯矩设计值计算过程见下表板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M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=2.12l01=2.12l02=2.10l02=2.1020)(lqgMM(kN.m)13.6×2.12×2.12/11=5.56-13.6×2.12×2.12/11=-5.5613.6×2.10×2.10/16=3.75-13.6×2.10×2.10/14=-4.28（4）、配筋计算——正截面受弯承载力计算板厚80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C30混凝土a1=1.0,fc=14.3N/mm2，HRB335钢筋，fy=300N/mm2。对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值（mkN）5.56-5.563.75-4.28αs=M/α1fcbh020.108-0.1080.073-0.084s211ξ0.1150.1-0.1150.350.0970.1-0.0880.35轴线①~②⑤~⑥计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy329-329277262实际配筋（mm2）10@23010@2308@1808@190As=341As=341As=279As=264轴线②~⑤计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy3293290.8×277=2220.8×262=210实际配筋（mm2）10@23010@2308@1808@190As=341As=341As=279As=264配筋率验算pmin=0.45ft/fy=0.45×1.43/300=0.21%P=As/bh=0.43%P=As/bh=0.43%P=As/bh=0.47%P=As/bh=0.44%（5）、板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。板的设计——按考虑塑性内力重分布设计4次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计53.次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载设计值恒荷载设计值板传来的荷载：3.186×2.0=6.372kN/m次梁自重：0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m次梁粉刷：2×0.015×（0.5-0.08）×17×1.2=0.257kN/m小计g=9.149kN/m活荷载设计值：q=10.4×2.0=20.8kN/m荷载总设计值：q+g=20.8+9.149=29.949kN/m近似取荷载29.95kN/m（2）、计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：l01=ln+h/2=(6900-120-300/2)+240/2=6750mml011=1.025ln=1.025×6900=7073mm故边跨板的计算跨度取lo1=6750mm中间跨：l02=ln=6900-300=6600mm计算简图如图所示。（3）、弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差（6750-6600）/6600=2.3%小于10%，可按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数M和剪力系数V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计6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M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=6.75l01=6.75l02=6.6l02=6.620)(lqgMM(kN.m)29.95×6.752/11=124.05-29.95×6.752/11=-124.0529.95×6.62/16=81.54-29.95×6.62/14=-93.19次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座B(左)离端第二支座B(右)离端第二支座C中间支座剪力系数V0.450.60.550.55净跨度lnln1=6.63ln1=6.63ln2=6.6ln2=6.6nVlqgV)((kN)0.45×29.95×6.63=89.36kN0.6×29.95×6.63=119.14kN0.55×29.95×6.6=108.72kN0.55×29.95×6.6=108.72kN（4）、配筋计算①正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：b’f=lo/3=6900/3=2300mmb’f=b+Sn=200+2300-200=2300mm故取b’f＝2300mmC30混凝土a1=1.0,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;纵向钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235（没有换？？？？？），fyv=210N/mm2,ho=500-35=465mm。判别跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（mkN）124.