混凝土课程设计-混凝土结构原理课程设计

混 凝 土 结 构 原 理 课 程 设 计（ 二 ） 连 续 梁 设 计目 录第 一 章 混 凝 土 结 构 原 理 课 程 设 计 任 务 书 （ 1）第 二 章 混 凝 土 结 构 原 理 课 程 设 计 (连 续 梁 )计 算 书 （ 3）1 、 题 目 （ 3）2 、 目 的 要 求 （ 3）3 、 设 计 条 件 （ 3）4 、 设 计 参 数 （ 4）5 、 荷 载 分 析 与 内 力 计 算 （ 4）（ 1 ） 计 算 跨 度 （ 4）（ 2 ） 荷 载 分 析 与 内 力 计 算 （ 4）6、 内 力 组 合 确 定 最 不 利 控 制 面 （ 6）7、 内 力 图 （ 7）8、 工 况 剪 力 与 弯 矩 包 络 图 （ 9）9、 验 算 控 制 截 面 尺 寸 （ 11）10、 根 据 正 截 面 承 载 力 计 算 纵 向 钢 筋 （ 11）11、 根 据 斜 截 面 承 载 力 配 置 箍 筋 和 弯 起 钢 筋 （ 12）12、 裂 缝 验 算 （ 13）13、 挠 度 验 算 （ 14）第 三 章 课 程 设 计 设 计 心 得 （ 16）- 1 -第 一 章 混 凝 土 结 构 原 理 课 程 设 计任 务 书 （ 二 ） 连 续 梁 设 计1、 题 目连 续 梁 设 计2、 目 的 要 求混 凝 土 结 构 原 理 课 程 设 计 是 教 学 计 划 中 的 一 个 重 要 的 实 践 性 教 学 环 节 ， 对 培 养 和 提 高 学生 房 屋 结 构 设 计 基 本 技 能 ， 学 会 运 用 技 术 规 范 ， 掌 握 施 工 图 的 绘 制 方 法 ， 培 养 学 生 利 用 计 算机 软 件 绘 图 ； 巩 固 理 论 知 识 ， 培 养 学 生 综 合 运 用 所 学 知 识 分 析 与 解 决 问 题 的 能 力 。 本 题 目 运用 前 述 受 弯 构 件 承 载 力 的 计 算 和 构 造 知 识 ， 对 钢 筋 混 凝 土 连 续 梁 进 行 设 计 ， 使 初 学 者 对 梁 的设 计 全 貌 有 较 清 楚 的 了 解 。2.1目 的1 ） 掌 握 混 凝 土 梁 的 弹 性 设 计 方 法 。2 ） 掌 握 梁 的 活 荷 载 最 不 利 组 合 ， 绘 制 弯 矩 包 络 图 、 剪 力 包 络 图 ， 抵 抗 弯 矩 图 绘 制 方 法和 意 义 。3 ） 初 步 了 解 结 构 设 计 方 法 ,掌 握 受 弯 构 件 的 计 算 和 一 般 构 造 要 求 。2.2要 求1 ） 提 交 按 规 定 格 式 书 写 的 结 构 计 算 书 一 份 ， 要 求 步 骤 清 楚 ， 计 算 正 确 ， 书 写 工 整 。2 ） 绘 制 连 续 梁 结 构 施 工 图 ， 内 容 包 括 梁 的 弯 矩 包 络 图 、 抵 抗 弯 矩 图 ； 梁 立 面 配 筋 图 及配 筋 断 面 详 图 。 图 纸 折 叠 成 A4 规 格 ， 图 签 朝 外 。3、 设 计 条 件一 钢 筋 砼 矩 形 截 面 两 跨 连 续 梁 ， 承 受 均 布 恒 载 标 准 值 为 kg （ 不 含 自 重 ） ， 均 布 活 载 标 准值 kq ， 在 每 跨 三 分 点 处 截 面 还 承 受 集 中 恒 载 标 准 值 KG ， 集 中 活 载 标 准 值 KQ ， 活 载 准 永 久值 系 数 0 .5 ， 跨 度 、 截 面 尺 寸 如 图 1 所 示 。 砼 采 用 XXC ， 受 力 纵 筋 采 用 HRB3 3 5 ， 箍 筋 采 用HPB3 0 0 级 。表 1 连 续 梁 跨 度 、 荷 载 选 用 表- 2 -组别 梁 跨 度 恒 载 标 准 值 活 载 标 准 值 混 凝 土强 度 等 级L(m ) kg ( mkN / ) KG (kN ) kq （ mkN / ) KQ (kN ) XXC1 5 .4 6 .8 5 0 (5 5 ) 8 .5 6 5 (7 0 ) C2 52 5 .5 9 5 0 (5 5 ) 8 6 5 (7 0 ) C2 53 5 .6 9 .0 5 0 (5 5 ) 9 6 5 (7 0 ) C2 54 5 .7 9 .0 5 0 (5 5 ) 9 6 5 (7 0 ) C2 55 5 .8 9 .5 5 0 (5 5 ) 7 6 5 (7 0 ) C3 06 5 .9 9 .5 5 0 (5 5 ) 7 6 5 (7 0 ) C3 07 6 .0 9 .5 5 0 (5 5 ) 1 0 6 5 (7 0 ) C3 08 6 .1 9 .5 5 0 1 0 6 5 C3 0备 注 ： 选 择 设 计 本 题 目 同 学 ， 按 照 学 号 大 小 ， 每 3 人 为 1 小 组 ， 学 生 按 照 学 号 大 小 依 次选 择 活 载 值 。4、 设 计 内 容 和 要 求进 行 连 续 梁 结 构 设 计 ， 并 绘 制 施 工 图 。要 求 ： 提 交 设 计 说 明 书 一 本 ， 结 构 施 工 图 （ A2 号 图 ， 手 画 或 计 算 机 绘 图 ） 一 张 ； 梁 按弹 性 理 论 计 算 内 力 ,进 行 内 力 组 合 ， 计 算 正 截 面 、 斜 截 面 承 载 力 ， 绘 制 弯 矩 包 络 图 和 材 料 图 。4 .1 对 计 算 书 的 内 容 和 要 求计 算 书 书 写 认 真 ， 字 迹 工 整 ， 应 有 目 录 和 对 应 页 码 ， A4 纸 装 订 成 册 ； 计 算 书 应 包 括 下列 内 容 ：1 ） 梁 截 面 尺 寸 的 确 定 ；2 ） 梁 的 荷 载 计 算 （ 恒 荷 载 ， 应 包 括 梁 自 重 ） ；3 ） 内 力 分 析 及 内 力 组 合 ；4 ） 配 筋 计 算 （ 正 截 面 、 斜 截 面 ） ；5 ） 施 工 图 绘 制 （ 钢 筋 弯 起 与 截 断 ） 。4 .2 对 图 纸 的 内 容 和 要 求施 工 图 用 白 图 纸 铅 笔 或 者 计 算 机 绘 制 ， 图 面 布 置 合 理 ， 比 例 适 当 ， 图 面 整 洁 ， 线 条 清 楚 ，文 字 采 用 仿 宋 体 ， 符 合 制 图 标 准 ， 达 到 施 工 图 要 求1 ） 梁 配 筋 图 ： 包 括 梁 的 立 面 配 筋 图 、 断 面 图 、 弯 矩 包 络 图 及 抵 抗 弯 矩 图 、 抽 筋 图 。2 ） 设 计 说 明 ： 包 括 混 凝 土 强 度 等 级 、 钢 筋 级 别 、 混 凝 土 保 护 层 厚 度 、 钢 筋 搭 接 长 度 、锚 固 长 度 等 需 要 说 明 的 问 题 。5、 进 度 安 排 项 目 与 内 容 时 间 安 排 任 务 与 要 求下 发 并 讲 解 作 业 指 导 书 ,复 习 教 材 ,做 好 绘 图 准 备 1 天 弄 懂 教 材 示 例进 行 结 构 内 力 计 算 ， 内 力 组 合 ， 选 配 钢 筋 ， 画 内力 包 络 图 、 材 料 图 2 天 写 出 计 算 书画 出 草 图 ， 小 组 成 员 讨 论 ， 教 师 审 核 1 天 绘 草 图绘 制 施 工 图 2 天 完 成 施 工 图 (A2 图 1 张 )6、 参 考 资 料1 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 （ GB5 0 0 1 0 2 0 1 0 ）2 建 筑 结 构 荷 载 规 范 （ GB5 0 0 0 9 2 0 1 2 ）3 建 筑 结 构 制 图 标 准 （ GB/T5 0 1 0 5 2 0 1 0 ）4 房 屋 建 筑 制 图 统 一 标 准 （ GB/T5 0 0 0 1 2 0 0 1 ）5 谢 成 新 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 中 国 建 材 工 业 出 版 社 ， 2 0 1 0 .9- 3 -第 二 章 混 凝 土 结 构 原 理 课 程 设 计 (连 续 梁 )计 算 书1、 题 目连 续 梁 设 计2、 目 的 要 求混 凝 土 结 构 原 理 课 程 设 计 是 教 学 计 划 中 的 一 个 重 要 的 实 践 性 教 学 环 节 ， 对 培养 和 提 高 学 生 房 屋 结 构 设 计 基 本 技 能 ， 学 会 运 用 技 术 规 范 ， 掌 握 施 工 图 的 绘 制 方法 ， 培 养 学 生 利 用 计 算 机 软 件 绘 图 ； 巩 固 理 论 知 识 ， 培 养 学 生 综 合 运 用 所 学 知 识分 析 与 解 决 问 题 的 能 力 。 本 题 目 运 用 前 述 受 弯 构 件 承 载 力 的 计 算 和 构 造 知 识 ， 对钢 筋 混 凝 土 连 续 梁 进 行 设 计 ， 使 初 学 者 对 梁 的 设 计 全 貌 有 较 清 楚 的 了 解 。2.1目 的1 ） 掌 握 混 凝 土 梁 的 弹 性 设 计 方 法 。2 ） 掌 握 梁 的 活 荷 载 最 不 利 组 合 ， 绘 制 弯 矩 包 络 图 、 剪 力 包 络 图 ， 抵 抗 弯 矩图 绘 制 方 法 和 意 义 。3 ） 初 步 了 解 结 构 设 计 方 法 ,掌 握 受 弯 构 件 的 计 算 和 一 般 构 造 要 求 。2.2要 求1 ） 提 交 按 规 定 格 式 书 写 的 结 构 计 算 书 一 份 ， 要 求 步 骤 清 楚 ， 计 算 正 确 ， 书写 工 整 。2 ） 绘 制 连 续 梁 结 构 施 工 图 ， 内 容 包 括 梁 的 弯 矩 包 络 图 、 抵 抗 弯 矩 图 ； 梁 立面 配 筋 图 及 配 筋 断 面 详 图 。 图 纸 折 叠 成 A4 规 格 ， 图 签 朝 外 。3、 设 计 条 件一 钢 筋 砼 矩 形 截 面 两 跨 连 续 梁 ， 承 受 均 布 恒 载 标 准 值 为 kg =9.5（ 不 含 自 重 ） ，均 布 活 载 标 准 值 kq =7.0kN/m， 在 每 跨 三 分 点 处 截 面 还 承 受 集 中 恒 载 标 准 值KG =50KN， 集 中 活 载 标 准 值 KQ =65KN， 活 载 准 永 久 值 系 数 k =0.5， 跨 度 、 截 面尺 寸 如 图 一 所 示 。 砼 采 用 C30， 受 力 纵 筋 采 用 HRB335， 箍 筋 采 用 HPB300级 ， 按 砼 结 构 设 计 规 范 （ GB50010-2002） 设 计 该 梁 。要 求 ： 1） 进 行 正 截 面 及 斜 截 面 承 载 力 计 算 ， 并 确 定 所 需 的 纵 筋 、 箍 筋 和 弯起 钢 筋 的 数 量 。2） 绘 制 抵 抗 弯 矩 图 和 弯 矩 包 络 图 ， 并 给 出 各 根 弯 起 钢 筋 的 弯 起 位 置 。3） 验 算 裂 缝 是 否 满 足 要 求 。4） 验 算 挠 度 是 否 满 足 要 求 。- 4 -4、 设 计 参 数设 计 尺 寸 mmb 250 ； mmh 700 ; mml 59000 ；混 凝 土 C30 2/1.20 mmNfck ； 2/01.2 mmNftk ； 2/3.14 mmNfc ；2/43.1 mmNft ； 550.0b ； 0.11 ； 8.01 ；mmc 25 ； 24 /100.3 mmNEc 纵 筋 HRB335 300 yy ff ;/ mmN 25 /100.2 mmNEs 箍 筋 HPB300 2/270 mmNfyv 5、 荷 载 分 析 与 内 力 计 算（ 1） 计 算 跨 度 mmbll n 5900240240590001 mmlbll nn 5.5921120)2405900(025.1025.0202 取 较 小 值 ， 则 ： mml 59000 （ 2） 荷 载 分 析 与 内 力 计 算1 连 续 梁 受 自 重 和 恒 载KN50 KN50 mKN/4.14 KN50 KN501 2 3( 1 ) ( 2 )mNbhg /375.47.025.025251 mNg /56.025.027.002.0172 m/4.14gggg k21 KN则 mKNM k 37.1009.550222.09.54.1407.0 21 mKNMM Kk 37.10021- 5 -mKNMB 99.1609.550333.09.54.14125.0 2KN19.65 KN77.119 77.11950333.15.914.4625.0 19.6550667.09.54.14375.0 A BB VV VV KNV KNVCBA 左右左2 连 续 梁 受 满 布 活 载KN65 KN65 mKN /0.7 KN65 KN65KN82.58 KN48.112 48.11265333.15.90.7625.0 82.5865667.09.50.7375.0 82.1589.565333.09.50.7125.0 14.102 14.1029.565222.09.50.7070.0A BB 212 21 VV VV KNV KNV mKNM mKNMM mKNMCBAB KKK 左右左 连 续 梁 左 边 跨 受 满 布 活 载KN65 KN65 mKN /0.7 mKNMM mKNM KKk 84.42128533131 53.1289.565278.09.50.7096.0 12 21 mKNMB 15.799.565167.09.50.7063.0 21 2 3( 1 ) ( 2 )1 2 3( 1 ) ( 2 )- 6 -KN41.1365167.09.50.7063.0 KN41.1365167.09.50.7063.0 06.9965167.15.97.0563.0 24.7265833.09.50.7437.0B CBAVV KNV KNV 右左 连 续 梁 右 边 跨 受 满 布 活 载 mKN /0.7 KN65 KN65KNV KNV KNV KNV mKNM mKNM mKNMCBBA BKK 24.72 06.99 41.1341.13 15.79 53.128 84.4221 右左6、 内 力 组 合 确 定 最 不 利 控 制 面（ 1） 工 况 ： + KN58.160VV KN19.301V KN19.3014.148.1122.177.119 58.1604.182.582.119.65 80.4144.129.1582.199.160 44.263 44.2634.114.1022.137.100ACB 121 右右左 VV KNV mKNM mKNMM mKNMBA B（ 2） 工 况 ： + mKNM mKNM 50.834.184.422.137.100 37.3004.153.1282.137.100211 2 3( 1 ) ( 2 )- 7 -KN45.594.113.412.119.65V KN50.1624.113.412.177.119V KN41.2824.106.992.177.119 36.1794.124.722.119.65 99.3034.115.792.199.160CB 右左BA BV KNV mKNM（ 3） 工 况 ： + mKNM mKNM 37.3004.153.1282.137.100 50.834.184.422.137.10021 KN36.1794.172.242.119.65V KN41.2824.106.992.177.119V KN50.1624.141.132.177.119 45.594.141.132.119.65 99.3034.115.792.199.160CB 右左BA BV KNV mKNM确 定 最 不 利 位 置 ：项 目 1M 2M BM AV B左V B右V CV工 况 263.44 263.44 -414.80 160.58 -301.19 301.19 -160.58工 况 300.37 83.50 -303.99 179.36 -282.41 162.50 -59.45工 况 83.50 300.37 -303.99 59.45 -162.50 282.41 -179.36最 不 利 荷 载 300.37 300.37 -414.80 179.36 -301.19 301.19 -179.367、 内 力 图 ：(1)连 续 梁 受 自 重 和 恒 载图 1 M(单 位 ： KN m) 图 2 V(单 位 ： KN)y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )65.19 36.87-13.13 -41.45-91.45 -119.77119.77 91.4541.45 13.13-36.87 -65.19y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )100.37 46.70 -160.99 46.70 100.37- 8 -(2)连 续 梁 受 满 布 荷 载图 3 M(单 位 ： KN m) 图 4 V(单 位 ： KN)(3)连 续 梁 左 边 跨 受 满 布 活 载图 5 M(单 位 ： KN m) 图 6 V(单 位 ： KN)(4)连 续 梁 右 边 跨 受 满 布 活 载图 7 M(单 位 ： KN m) 图 8 V(单 位 ： KN)(5)工 况 ： +y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )58.82 45.05-19.95 -33.71-98.71 -112.48112.48 98.7133.71 19.95-45.05 -58.82y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )102.14 49.38 -158.29 49.38 102.14y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )128.53 102.14 -79.15-79.15 y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )72.24 58.47-6.53 -20.30-85.30 -99.06 13.41y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )-13.41 99.06 85.3020.30 6.53-58.47 -72.24y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )-79.15 102.14 128.53- 9 -图 9 M(单 位 ： KN m) 图 10 V(单 位 ： KN)(6)工 况 ： +图 11 M(单 位 ： KN m) 图 12 V(单 位 ： KN)(7)工 况 ： +图 13 M(单 位 ： KN m) 图 14 V(单 位 ： KN)8、 工 况 剪 力 与 弯 矩 包 络 图（ 1） 弯 矩 图y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )263.44 125.17 -414.80 125.17 263.44 y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )160.58 107.32-43.68 -96.93-247.93 -301.19301.19 247.9396.93 43.68-107.32 -160.58y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )300.37 199.04 -303.99 -17.83 83.50 y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )179.36 126.10-24.90 -78.15-229.15 -282.41162.50 128.5268.52 34.53-25.47 -59.45y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )83.50 -17.83 -303.99 199.04 300.37 y x 1 2 3( 1 ) ( 2 )59.45 25.47-34.53 -68.52-128.52 -162.50282.41 229.1578.15 24.90-126.10 -179.36- 1 0 -M (单 位 ： KN m)（ 2） 剪 力 图 ：V(单 位 ： KN)- 1 1 -由 以 上 包 络 图 和 图 表 数 据 知 ， 剪 力 的 控 制 截 面 在 、 、 支 座 截 面 ， 弯 矩的 控 制 截 面 在 、 、 截 面 处 。9、 验 算 控 制 截 面 尺 寸按 配 置 两 排 纵 筋 验 算 ； 取 mmas 60 ； mmhhw 640607000 （ 1） 斜 截 面 验 算 ： 456.2250640 bhw KNVKNbhfcc 19.3015726402503.140.125.025.0 max0 （ 2） 正 截 面 验 算 ： KM.m80.414M897.583 6402503.140.1)550.05.01(550.0)5.01( max 2201 bhfCbb 截 面 尺 寸 满 足 要 求 。10、 根 据 正 截 面 承 载 力 计 算 纵 向 钢 筋（ 1） 跨 中 最 大 正 弯 矩 mKN37.300Mmax 按 单 筋 截 面 设 计 ， 一 排 布 筋 。 则 ： %21.0%)2.0,45.0(75.365665550.0 66535700hmm35max0 0 y tvbb s f fmmhx mma ； ；取 满 足 要 求 满 足 要 求 21 262010 78.1684300 38.1412503.140.1 )(75.36538.141 )6552503.14 1037.300211(655)211( mmf bxfA mmmm bhfMhx ycs c 配 筋 ： 受 拉 区 2根 HRB335级 直 径 22mm和 2根 HRB335级 直 径 25mm钢 筋 ，As=1742mm2 As=1684.78mm2- 1 2 -）济 配 筋 率 条 件 （并 且 其 满 足 单 筋 梁 的 经 满 足 条 件%5.1%6.0 )%(21.0%99.07002501742 minv bhAs（ 2） 中 间 支 座 最 大 负 弯 矩 mKN80.414Mmax 弯 矩 较 大 ， 钢 筋 按 双 排 布 置 。 mmas 60则 取 ； mmh 640607000 mmhx bb 352640550.00 %21.0%)2.0,45.0( max y tv f f不 妨 按 单 筋 截 面 设 计 ：21 262010 46.2605300 64.2182503.140.1 )(75.365mm64.218 )6402503.14 1080.414211(630)211( mmf bxfA mmx bhfMhx ycs b c 满 足 条 件选 用 4根 HRB335级 直 径 25mm和 2根 HRB335级 直 径 22mm钢 筋 ， As=2724mm2 As=2605.64mm2 ）济 配 筋 率 条 件 （并 且 其 满 足 单 筋 梁 的 经 满 足 条 件 %5.1%6.0 )%(2.0%4minv bhAs11、 根 据 斜 截 面 承 载 力 配 置 箍 筋 和 弯 起 钢 筋（ 1） 支 座 边 缘 处 : KNV 36.179max 最 大 剪 力 设 计 值 为 KNV 36.179边 ， 而 在 集 中 荷 载 作 用 下 支 座 边 缘 的KNV 823.1154.165833.02.150667.0 集 %75%57.6436.179115.823 VV集 ； 所 以 不 需 要 考 虑 剪 跨 比 。mmh 64222222257000 KNKNbhft 364.179411.16164225043.17.07.0 0 所 以 应 按 计 算 配 置 箍 筋 。- 1 3 -根 据 已 配 的 2根 HRB335级 直 径 22mm和 2根 HRB335级 直 径 25mm钢 筋 ， 可 以将 中 间 1 根 22mm 的 钢 筋 以 45 度 （ h800） 角 弯 起 ， 则 弯 筋 所 承 担 的 剪 力 ：KNfAV ysb 495.64223001.3808.0sin8.0sb 混 凝 土 和 箍 筋 所 承 担 的 剪 力 ： KNVVV sb 865.114495.6436.179cs 选 2008 的 双 肢 箍 ， yv tsvsv f fbsnA 24.0%202.0200250 3.502 min.sv %1271.0270 43.124.0 （ 满 足 条 件 ）（ 2） 中 间 支 座 处 ： KNV 19.301max 最 大 剪 力 设 计 值 为 KNV 19.301 ， 而 在 集 中 荷 载 作 用 下 支 座 边 缘 的 剪 力 为KNV 283.2014.165333.12.150333.1 集 ， 集 中 荷 载 和 总 荷 载 比 值%75%83.6619.301283.201 VV集 ， 故 不 需 要 考 虑 剪 跨 比 。mmh 64222222257000 KN hSAfbhfV svyvtcs 91.270 64220010127025.164225043.17.0 25.17.0 00 取 os 45 ； 则 211 17945sin3008.0 270910301196sin8.0 mmf VVA osy cssb 在 下 边 缘 弯 起 一 根 HRB335直 径 为