课程设计-混凝土结构

混凝土结构课程设计学校温州广播电视大学专业土木工程现浇单向板肋形楼盖设计一、设计资料(1)某生产厂房按正常运行状况设计，采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，结构平面布置如图所示，墙体厚370mm。楼面面层为水磨石,梁板底面为20mm厚混合砂浆抹平。采用C25混凝土；梁中纵向受力钢筋为Ⅱ级，其余钢筋为I级。试设计该楼盖(楼梯间在此平面之外，不考虑)。水磨石：0.65kNm²;钢筋混凝土：25kN/m³;混合沙浆：17kN/m²厂房肋形楼盖结构平面示意图设计内容构件截面尺寸设计板的设计计算次梁的设计计算主梁的设计计算(5)绘制板的配筋图、绘制次梁的配筋图、绘制主梁的弯矩、剪力包络图、绘制主梁的抵抗弯矩图及配筋图。(1)计算书应书写清楚，字体工整，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入，并尽量利用表格编制计算过程。(2)图纸应整洁，线条及字体应规范，并在规定时间内完成。1设计指导书本课程设计是水工钢筋混凝土结构课程的重要实践环节之一。通过本课程设计，使学生对钢筋混凝土楼盖的组成、受力特点、荷载计算、内力分析、荷载组合及板、次梁、主梁配筋设计等有较全面、清楚的了解和掌握，为从事实际工程设计主要设计计算步骤1构件截面尺寸选择2板的设计计算(按考虑塑性内力重分布的方法计算板的内力，计算板的正截面承载力)荷载计算简图的确定计算板的弯矩设计值板的配筋计算3次梁的设计计算(按考虑塑性内力重分布的方法计算次梁的内力，计算次梁的正截面、斜截面承载力)(3)计算内力设计值(弯矩设计值、剪力设计值1)正截面受弯承载力计算2)斜截面受剪承载力计算4主梁的设计计算(主梁按弹性理论设计。承受次梁传下的集中荷载及主梁自重。(3)计算内力设计值及绘制包络图1)弯矩设计值2)剪力设计值3)弯矩和剪力包络图1)正截面受弯承载力计算2)斜截面受剪承载力计算5施工图绘制绘制板的配筋图、绘制次梁的配筋图、绘制主梁的弯矩、剪力包络图、绘制主梁4/20跨度l=2500mm取h=500mmb=250mm跨度l=7200mm取h=700mmb=300mm跨度l=7500mm承载能力极限状态计算时的结构系数γ=1.2;根据《水工混凝土结构设计规范》g₄=3.24kN/mq=1×6.0=6.0kN/mg=γg·g=1.05×3.24=3.402kN/mq=γo·q₄=1.2×6.0=7.2kN/mg+q=10.602kN/m2.计算简图次梁截面为250×250mm,边跨中间跨跨度差板在墙上的支承长度取为120mm,则板的计算跨度为：,可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图1所示。图1板的计算简图(A)板的构造(B)板的计算简图3.内力计算各截面的弯距计算见表1.表1板的弯距计算值表截面边跨跨中(1)离端第二支座离端第二跨跨中(2)中间跨跨中(3中间支座(C)弯距系数αb=1000mm,h=90mm,h₀=90-25=65mm。f=12.5N/mm².表2板的配筋计算表截面部位1BC①~②,⑤~⑥轴线间②~⑤轴线间⑤~⑥轴线间②^⑤轴线间弯距计算值M(x10°N×mm一—3.834一-2.758481分离式选配钢筋实配钢筋面积弯起式选配钢筋实配钢筋面积对轴线②~⑤间的板带，其各内区格板的四周与梁整体连接，考虑到板的内拱作用，其跨内截面2,3和支座截面C的弯距值可折减20%,即乘以系数0.8。次梁按考虑塑性内力重分布方法设计恒荷载标准值梁底抹灰0.02×0.25×17=0.085kN/m恒荷载设计值活荷载设计值总g₄=10.745kN/mg=Yc·g₄=1.05×10.745=11.28kN/mq=Yo·q₄=1.2×15=18kN/m计g+q=11.28+18=29.28kN/m考虑到主梁对次梁的转动约束，折算荷载为2.计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm,主梁截面为300×700mm.则次梁的计算跨度为：边跨取l₀₁=7.05m中间跨跨度差l₀₂=l₂=7.2-0.3=6.9m可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图29+q=29.28kN/m图2次梁的计算简图(A)次梁的构造(B)次梁的计算简图3.内力计算连续次梁各截面的弯距及剪力计算值分别见表3及表4。表3次梁弯距计算值表截面位置边跨跨中(1)离端第二离端第二跨跨中(2)中间跨跨中(3)中间支座弯矩系数α9/20截面位置端支座(A)右侧中间支座(C)左侧右侧左侧右侧V=a(g+q)l2边跨b′=b+s,=250+(2500-250)=2500mmb′=b+s,=250+(2500-250)=2500mmh=500mm,h=500-35=465mmb=250mm判别T形截面类型：=108675kN/m≥γ₁Mmx=12×1323=15876kN/m故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。h₀=500-35=465mm次梁正截面承载力计算及配筋过程见表5。次梁正截面承载力计算及配筋表截面位置边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中(2)中间跨跨中中间支座弯距计算值M(×10⁶N×mm)—132.3087.13-99.57弯距设计值Y₀yM(×10⁶N×mm-119.0778.417-89.613(支座)0.0220.2110.0150.1590.0220.2400.0150.174(支座)(跨中)选用钢筋4φ18lφ18+2φ162φ14+2φ实际配筋面积(mm²)509+628=1254.5+402308+509截面位置端支座(A)右侧离端第二支座(B)左侧离端第二支座(B)右侧中间支座(C)左侧，右侧煎力计算值V(kN)截面尺寸验算=3.2.7kN≥=84.77kN≥84.77kN≤84.77kN≤Y₀wV=84.77kN≤Y₀wV=选用箍筋(双肢)构造要求)2×28.3=56.6配箍：0.07×12.5×250=147.777kN≥YaYnψV=98.6kN147.777kN≥YaY₀yV=131.49kN147.777kN≥=120.01kN147.777kN≥=120.01kN梁底抹灰0.02×0.3×17×2.5G=87.52kN/mG=γg·G=1.05×87.52=91.896kNQ=γo·Q=1.2×108=129.6kNG+Q=221.496kN中跨度差算简图见图3。=1.05×7.15=7.5075m可按等跨连续梁计算。主梁的计图3主梁的计算简图(A)主梁的构造(B)主梁的计算简图3.内力计算及包络图.内力计算采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨中和支座截面最大弯距及剪力按下式计M=a₁Gl₀+a₂Ql不同荷载组合下各截面的弯距及剪力计算结果见表7和表8。表7主梁弯距计算表(kN/m)项次荷载简图边跨跨中支座B中间跨跨中支座CM₄M,M(a)①G2-1846.1846.189(-0.②门Q房239.72-130.-130.-131-130.31③7AQ片D-43.44-86.87-13-130.31)④Q4.3704.712市AaB2b市C舟D⑤市ABB#C所D-87249-304.⑥Q268.462-116.43.11市AHB吊C舟D组合①+②425.68-315.804.13-84.13—315.8次项①+③①+④32-272.①+⑤4-490.①+⑥-359.8——5项次荷载简图端支座A中间支座B中间支座CVg(β)Vc(β)①-116.43)91.903②户A户BCQ市D007③-17.240.133)-17.241④89.29-169.97⑤市方方Q-100.83)⑥Q328.7728.77—5.700.044组合次项①+②-2091.9004①+③-13-22①+④5-286.33250.27-192.73①+⑤-8.937①+⑥—63.133到主梁的弯距包络图即剪力包络图，见图4。跨内按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：b=300mm取h₀=700-35=665mmB支座边缘的弯距值截面位置边跨跨中中间支座(B)中间跨跨中弯距计算值M(×10°N×mm)-451.44-84.13Y₀yM(×10⁶N×mm)-406.3-75.72(跨中)(支座)(跨中)选用钢筋实际配筋面积(mm²)截面位置端支座(A)离端第二支座(B)右侧左侧右侧剪力计算值V(kN)选用箍筋(双肢)20/20配维治V=0.07f.bh+0.07×12.5×300×665+1.25×210×=26237kN≥YYnwV=19396kN0.07×12.5×300×620