混凝土与砌体结构最终

1、混凝土与砌体结构课程设计钢筋混凝土梁板结构设计专 业 土木工程 年 级 2012级 姓 名 xx 学 号 xx 题 号 03 成 绩 教师签名 重庆大学继续教育学院2013 年 6 月 20日一、课程设计任务书1、任务概况1建筑名称：某三层工业厂房。2建筑地点：重庆市沙坪坝区井口镇。3建筑形式：建筑平面为矩形（在表中建筑总宽用b表示，总长用l表示），层高4.80m；北面中央第至第柱间设一部三跑楼梯间，楼梯间中央预留简易货梯位置（不属于本次设计范围）。4结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构。2、设计题目及题号 1题目：钢筋混凝土楼（屋）盖及楼梯结构设计。 2题号：按学生花名册上的序号，在下表中选取相

2、应的题号。题号与花名册序号不符者成绩按零分记。你的题号是第 03 号，相应的建筑平面尺寸为 18.0*36.0 ，楼面活荷载标准值为 6.0kn/m2 ；屋面为不上人屋面，活荷载标准值为0.5 kn/m2，且不考虑积雪和积灰荷载。设计题号选用表活载题号b平l楼盖活载标准值(kn/m2)5.05.56.06.57.07.58.08.59.09.518.0m36.0m0102030405060708091018.0m37.8m1112131415161718192018.0m39.6m2122232425262728293018.9m36.0m3132333435363738394018.9m37

3、.8m4142434445464748495018.9m39.6m5152535455565758596020.7m36.0m6162636465666768697020.7m37.8m7172737475767778798020.7m39.6m818283848586878889903、结构材料选用1混凝土： c30混凝土（fc=14.3 n /mm2， ft= 1.43 n /mm2）；2钢筋：梁纵筋hrb335级，fy=300 n /mm23；梁箍筋hpb235级，fy=210 n /mm2；板受力筋用crb550冷轧带肋钢筋（常用规格：r7、r9），fy=300n/mm2；分布筋可采用

4、r5或6.5hpb235级钢筋。3砌体填充墙及楼（电）梯间墙采用240mm厚mu10页岩砖m5水泥砂浆砌筑。4、构造做法及恒载1楼面做法：细石混凝土找平层，水磨石面层，恒载标准值取1. 0 kn/ m2。2墙面及天棚做法：水泥砂浆抹灰，刮腻子，乳胶漆照面，恒载标准值取0.4 kn/ m2。 3屋面做法（自上而下）：上人屋面，活荷载标准值取2.0 kn/ m2。（1）40mm厚细石混凝土刚性防水层，恒载标准值取1.0 kn/ m2；（2）20mm厚1：3水泥砂浆保护层，恒载标准值取0.4 kn/ m2；（3）3mm厚2000型sbs卷材防水层，恒载标准值取0.2 kn/ m2；（4）20mm厚1

5、：3水泥砂浆找平层，恒载标准值取0.4 / m2；（5）1：6水泥炉渣找坡兼隔热层，坡度2%，平均厚度150mm，恒载标准值平均取2.1 kn/ m2；（6）现浇钢筋混凝土屋面板。4屋面结构在预留简易货梯中央位置设一集中荷载p=2 kn。5、设计要求1结构布置：自行对楼盖及屋盖进行柱网、主次梁、楼板布置（建议采用单向板肋形楼盖方案），楼梯结构布置（采用双折梁方案，布置成既有梁式楼梯又有板式楼梯）。2结构计算：采用手工计算，整理打印后上交计算书一份，内容包括： （1）楼盖及屋盖的结构布置简图（建议按单向板肋形楼盖方案布置）；（2）楼板及屋面板的结构计算（其内力可考虑塑性内力重分布）；（3）楼面及

6、屋面次梁的结构计算（其内力可考虑塑性内力重分布）；（4）楼梯的结构计算。3楼盖及屋盖结构施工图（不少于二张2#图），内容包括：（1）楼板配筋图与楼面次梁配筋图（次梁配筋按平法表示）；（2）屋面板配筋图与屋面次梁配筋图（次梁配筋按平法表示）；（3）楼梯平面布置及配筋图；（4）必要的结构设计文字说明，如钢筋与混凝土等级、楼板厚度、保护层厚度等。6、说明1主梁应按框架结构设计计算（不属于本次设计范围）。2计算书采用a4纸打印，上、下、右页边距20mm，左边页边距25mm（左边为装订边）；大标题用四号黑体字，小标题用小四号黑体字，正文用小四号宋体字，1.5倍行距。页眉用5号楷体字注明“姓名混凝土结构课

7、程设计计算书第x页，共x页”。3图纸采用cad绘制，白纸打印成a3纸。4装订：每张图纸按工程档案图纸折叠方法折成a4纸大小，与计算书一起装订。封面可参见下页封面；也可另行设计；目录自行设计。二 课程设计计算书1、结构平面布置根据设计任务书要求，本工程采用单向板楼盖设计，沿房屋纵向布置次梁，跨度6.0m，楼板跨度2.0m，楼板长短跨度比6.0/2=3.02，可按照单向板设计（祥结构图）根据课本表5-1，单向板两端连续高跨比1/40，2000/40=50mm工业建筑楼板h70mm，考虑实际施工，楼板采用100mm厚；多跨次梁宽度取200mm，高跨比采用1/18,即6000/18=333，取400m

8、m，b*h=200*400mm。2、板设计2.1楼盖板设计2.1.1荷载计算 细石混凝土找平层，水磨石面层： 1. 0 kn/ m2 钢筋砼楼板100mm 25*0.1=2.5kn/m2 天棚水泥砂浆抹灰，刮腻子，乳胶漆照面 0.4 kn/ m2 恒荷载标准值：gk=1.0+2.5+0.4=3.9kn/m2 活荷载标准值：qk= 6.0kn/m2 因活荷载标准值4kn/m，取q=1.3荷载设计值为：q=ggk+qpk=1.2*3.9+1.3*6.0=12.48kn/m22.1.2计算简图因次梁截面为200*400，所以中间跨：l0=ln=2000-200=1800mm边 跨：l0=ln=200

9、0-100-150=1750mm边跨与中间跨相等，故可按照等跨连续梁计算内力，取1m宽板为计算单元，计算简图如下：2.1.3弯矩计算（kn/m2）：截面边跨边a边跨中ab第一内支座b中间跨度中中间支座弯矩系数a-1/161/14-1/111/16-1/16m=aql2-12.48*1.82/1612.48*1.82/14-12.48*1.82/1112.48*1.82/16-12.48*1.82/16弯矩m-2.532.89-3.682.53-2.532.1.4截面强度计算：fy=300n/mm2，fc=14.3m/mm2，a1=1.0，h0=100-15=85mm，本设计不考虑板的內拱作用：

10、截面边跨边a边跨中ab第一内支座b中间跨度中中间支座弯矩（kn/m）-2.532.89-3.682.53-2.53as=m/（a1fcbh02）0.0250.0280.0350.0250.025s=0.5（1+（1-2as）1/2）0.9870.9850.9810.9870.987as=m/fysh0（mm2）100.5115.03147.1100.5100.5选用配筋r7200r7200r7200r7200r7200实配面积mm2）192.3192.3192.3192.3192.32.2屋盖板设计(不上人屋面)2.2.1荷载计算 40mm厚细石混凝土刚性防水层 1.0 kn/ m2；20mm

11、厚1：3水泥砂浆保护层 0.4 kn/ m2；3mm厚2000型sbs卷材防水层 0.2 kn/ m2；20mm厚1：3水泥砂浆找平层 0.4 / m2；1：6水泥炉渣找坡兼隔热层 2.1 kn/ m2；现浇钢筋混凝土屋面板 25*0.1=2.5kn/m2 天棚水泥砂浆抹灰，刮腻子，乳胶漆照面 0.4 kn/ m 恒荷载标准值：gk=1.0+0.4+0.2+0.4+2.1+2.5+0.4=7.0kn/m2 活荷载标准值：qk= 0.5kn/m2 因活荷载标准值4kn/m，取q=1.3荷载设计值为：q=ggk+qqk=1.2*9.3+1.3*13=28.06kn/m3.1.2计算简图因主梁梁截面

12、为250mm宽，所以中间跨：l0=ln=6000-250=5750mm边 跨：l0=ln=6000-125-150=5725mm 取5750mm边跨与中间跨相等，故可按照等跨连续梁计算内力，计算简图如下：3.1.3内力计算：次梁的弯矩计算(m)截面边跨边a边跨中ab第一内支座b中间跨度中中间支座弯矩系数a-1/241/14-1/111/16-1/16m=aql2-28.06*5.752/2428.06*5.752/14-28.06*5.752/1128.06*5.752/16-28.06*5.752/16弯矩m(knm)-38.6666.27-84.3457.98-57.98次梁的剪力计算(v

13、)截面a支座b支座左b支座右中间支座两侧剪力系数0.50.550.550.55计算式v=ql00.5*28.06*5.750.55*28.06*5.750.55*28.06*5.750.55*28.06*5.75剪力kn80.6788.7488.7488.743.1.4正截面强度计算 （1）次梁跨中截面按t形截面计算：边跨：bf=l0/3=5725/3=1.91m bf=b+sn=0.2+1.8=2.0m 取bf=2.0m中间跨：bf=l0/3=5750/3=1.92m bf=b+sn=0.2+1.8=2.0m 取bf=2.0m（2）判断截面类型h0=h-35=350-35=315mm fy=

14、300n/mm2a1fcbfhf（h0-hf/2）=1.0*14.3*2000*100*(365-100/2)=900.9knm93.37knm属于第一类t形截面次梁正截面强度计算见下表fy=300n/mm2，fc=14.3m/mm2，a1=1.0，h0=400-35=365mm：截面边跨边a边跨中ab第一内支座b中间跨度中中间支座弯矩（knm）-38.6666.27-84.3457.98-57.98bf或b（mm）20020002002000200as=m/（a1fcbh02）0.1010.0170.2210.0150.152s=0.5（1+（1-2as）1/2）0.940.990.8570

15、.9910.907as=m/fysh0（mm2）375.6611.3898.7534.3583.8选用配筋218218+116418316218+114实际配筋面积（mm2）508.68709.641017.36608.8662.53.1.5斜截面强度计算：截面a支座b支座左b支座右中间支座两侧v（kn）84.8893.3793.3793.370.25cfcbh0（kn）0.25*1*14.3*200*365=260.97kn93.37kn截面满足要求0.7ftbh0（kn）0.7*1.43*200*365=73.07kn4kn/m，取q=1.3荷载设计值为：q=ggk+qqk=1.2*9.3

16、+1.3*12=26.76kn/m3.2.2计算简图因主梁梁截面为250mm宽，所以边 跨：l0=ln=6000-125-150=5725mm 边 跨：l0=ln=6000-250=5750mm 取5750mm边跨与中间跨相等，故可按照等跨连续梁计算内力，计算简图如下：3.2.3内力计算：次梁的弯矩计算(m)截面边跨边a边跨中ab第一内支座b边跨中bc边跨边c弯矩系数a-1/241/14-1/101/14-1/24m=aql2-26.76*5.752/2426.76*5.752/14-26.76*5.752/1026.76*5.752/14-26.76*5.752/24弯矩m(knm)36.8

17、563.1791.0963.1736.85次梁的剪力计算(v)截面a支座b支座左b支座右c支座剪力系数0.500.550.550.50计算式v=ql00.5*26.76*5.750.55*26.76*5.750.55*26.76*5.750.50*26.76*5.75剪力kn76.9384.6284.6276.933.2.4正截面强度计算 （1）次梁跨中截面按t形截面计算：边跨：bf=l0/3=5725/3=1.91m bf=b+sn=0.2+1.8=2.0m 取bf=2.0m中间跨：bf=l0/3=5750/3=1.91m bf=b+sn=0.2+1.8=2.0m 取bf=2.0m（2）判断

18、截面类型h0=h-35=350-35=315mm fy=300n/mm2a1fcbfhf（h0-hf/2）=1.0*14.3*2000*100*(365-100/2)=900.9knm102.71knm属于第一类t形截面次梁正截面强度计算见下表fy=300n/mm2，fc=14.3m/mm2，a1=1.0，h0=400-35=365mm：截面边跨边a边跨中ab第一内支座b边跨中bc边跨边c弯矩（knm）36.8563.1791.0963.1736.85bf或b（mm）20020002002000200as=m/（a1fcbh02）0.0960.0160.240.0160.096s=0.5（1+

19、（1-2as）1/2）0.950.990.860.990.95as=m/fysh0（mm2）354.2582.7965.2582.7354.2选用配筋216220+112218+220220+112216实际配筋面积（mm2）401.92741.041136.68741.04401.923.2.5斜截面强度计算：截面a支座b支座左b支座右c支座v（kn）84.8893.3793.3784.880.25cfcbh0（kn）0.25*1*14.3*200*365=260.97kn93.37kn截面满足要求0.7ftbh0（kn）0.7*1.43*200*365=73.07knv按计算配筋箍筋肢数和

20、直径6双肢asv（mm2）2*28.3=56.62*28.3=56.62*28.3=56.62*28.3=56.6s=1.25fyvasvh0/(v-0.7ftbh0(mm)459267267459实际间距（mm）2002002002003.3屋面次梁设计（大于5跨和3跨3跨系数一样）3.3.1荷载计算 板传来的荷载恒荷载： 7.0*2=14kn/m 次梁自重（忽略抹灰涂料）： 25*0.2*0.3=1.5kn/m 恒荷载标准值：14+1.5=15.5kn/m 活荷载标准值：2*0.5 =1kn/m因活荷载标准值66.55knm属于第一类t形截面次梁正截面强度计算见下表fy=300n/mm2，

21、fc=14.3m/mm2，a1=1.0，h0=400-35=365mm：截面边跨边a边跨中ab第一内支座b中间跨度中中间支座弯矩（knm）-27.55(30.5)47.22(52.29)-60.09(-66.5541.31(45.75)41.31(45.75)bf或b（mm）20020002002000200as=m/（a1fcbh02）0.0720.0120.1580.0110.11s=0.5（1+（1-2as）1/2） 0.9540.9930.9030.9940.935as=m/fysh0（mm2）263.2434.2607.7379.5403.5选用配筋214218214+2162163

22、14实际配筋面积（mm2）307.72508.68709.64401.92461.583.3.5斜截面强度计算：截面a支座b支座左b支座右中间支座两侧v（kn）60.566.5566.5566.550.25cfcbh0（kn）0.25*1*14.3*200*365=260.97kn66.55kn截面满足要求0.7ftbh0（kn）0.7*1.43*200*365=73.07knv按构造配筋箍筋肢数和直径6双肢asv（mm2）2*28.3=56.62*28.3=56.62*28.3=56.62*28.3=56.6s=1.25fyvasvh0/(v-0.7ftbh0)(mm)实际间距（mm）200

23、2002002003.4屋面次梁设计（2跨）3.4.1荷载计算 板传来的荷载恒荷载： 7.0*2=14kn/m 次梁自重（忽略抹灰涂料）： 25*0.2*0.3=1.5kn/m 恒荷载标准值：14+1.5=15.5kn/m 活荷载标准值：2*0.5 =1kn/m因活荷载标准值93.27mm24.3平台梁tl2设计4.3.1荷载计算： 有梯板传来的荷载： 14.55*2.8/2=20.37kn/m 由楼板传来的荷载： 9.58*1.2/2=5.75kn/m 梁自重（忽略装修荷载） 1.2*25*0.2*0.5=3.0kn/m合计：20.37+5.75+3.0=29.12kn/m4.3.2内力计算

24、;计算跨度：6.3-0.25=6.05mm=1/8ql2=29.12*6.052*0.125=133.23knmv=1/2ql=29.12*6.05*0.5=88.09kn4.3.3正截面强度计算为简化计算，按照矩形梁计算（不按倒l形梁计算，计算结果偏于安全）：a1=1.0 h0=500-35=465mm as=om/(a1fcbh02)=1.0*133.23*106/（1.0*14.3*200*4652）=0.215 s=0.5*（1+（1-2as）1/2）=0.877as=0m/(sfyh0)=133.23*106/（0.877*300*465）=1089.2mm2选用420 as=125

25、61089.2mm24.3.4斜截面强度计算：0.25cfcbh0=0.25*1*14.3*200*465=332.47kn88.09kn0.7ftbh0=0.7*1.43*200*465=93kn88.09kn 按计算构造配筋选用62004.4梁式楼梯计算：4.4.1踏步板计算(取1m半宽计算 )： 踏步自重： 25*0.145/2=1.81kn/m2 踏步板自重： 25*0.06/0.518=2.9kn/m2 面层： 1.0kn/m2 板底抹灰涂料 0.4kn/m2 恒荷载标准值：=1.81+2.9+1+0.4=7.92kn/m 活荷载标准值：=3.5kn/m 荷载设计值=1.2*7.92+1.4*3.5=14.4kn/m4.4.2内力计算：l=ln=1600-200=1400mm m=1/8ql2=0.125*14.4*1.402=3.53knm4.4.3