混凝土與砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)--鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)

1、<p>　　土木工程專業(yè)（本科）建筑工程方向</p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　題 目：鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p

2、><b>　　班 級(jí)：</b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào)：</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1、掌握單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡圖的確定；</p><p>　　2、掌握板厚及梁系截面尺寸的確定方法；<

3、/p><p>　　3、通過板及次梁的計(jì)算，掌握按考慮塑性內(nèi)力重分布分析內(nèi)力的計(jì)算方法；</p><p>　　4、通過主梁的計(jì)算，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的計(jì)算方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的繪制方法；</p><p>　　5、掌握板、梁的配筋計(jì)算；</p><p>　　6、了解并熟悉現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)的有關(guān)構(gòu)造要求；</p><p&g

4、t;　　7、掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方法、制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能；</p><p>　　8、學(xué)會(huì)編制鋼筋材料表。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　某多層工業(yè)廠房采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋，結(jié)構(gòu)布置如附圖所示。</p><p>　　1、結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)尺寸及樓面活載

5、大小詳見“六 附圖”；</p><p>　　2、樓面為水磨石地面(包括10mm面層和20mm厚水泥砂漿打底)，其自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.65kN/m2；板底及梁用15mm厚混合砂漿抹面，其自重標(biāo)準(zhǔn)值為20kN/m3；</p><p>　　3、混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，鋼筋除梁主筋采用HRB335鋼筋(抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fy=300 MPa)外，其余均采用HPB300鋼筋(抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fy=270MP

6、a)，鋼筋混凝土容重標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m3。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求</b></p><p>　　進(jìn)行樓蓋梁板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制施工圖。</p><p>　　要求：提交設(shè)計(jì)說明書一本，樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖（一號(hào)圖）一張；</p><p>　　板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算；主梁按彈性理論計(jì)算內(nèi)力

7、。</p><p>　　1、對(duì)設(shè)計(jì)說明書的要求</p><p>　　設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括下列內(nèi)容：</p><p><b>　　封面</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　目錄</b></p>&l

8、t;p><b>　　正文，包括：</b></p><p>　　① 本梁板結(jié)構(gòu)系統(tǒng)布置的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)述；</p><p>　?、?板厚及梁系截面尺寸的確定；</p><p>　?、?板、梁計(jì)算簡圖；</p><p><b>　　④ 荷載計(jì)算；</b></p><p>　?、?

9、內(nèi)力分析及內(nèi)力組合；</p><p><b>　?、?配筋計(jì)算；</b></p><p><b>　　⑦ 構(gòu)造要求。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

10、;<b>　　封底</b></p><p><b>　　2、對(duì)圖紙的要求</b></p><p>　　樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖應(yīng)包括下列內(nèi)容：</p><p>　?。?）樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖和板的配筋圖</p><p>　　樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置要注明定位軸線尺寸和編號(hào)，板、梁、柱等構(gòu)件要進(jìn)行定位尺寸標(biāo)注和編號(hào)；&l

11、t;/p><p>　　板的配筋圖可繪于樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖上，并注明板的厚度；</p><p>　　板的配筋可采用分離式或彎起式，鋼筋（包括受力鋼筋、分布鋼筋和其它構(gòu)造鋼筋）要編號(hào)，同一編號(hào)的鋼筋至少有一根鋼筋要注明直徑、間距及截?cái)嗷驈澠鹞恢茫?</p><p>　　可以利用對(duì)稱性只畫四分之一樓面。</p><p>　?。?）次梁模板及配筋圖<

12、;/p><p>　　繪制次梁配筋和模板圖，以及足夠數(shù)量的控制截面配筋詳圖；</p><p>　　要求幾何尺寸，鋼筋編號(hào)、型號(hào)、直徑、間距、彎起和截?cái)辔恢?、搭接長度、錨固長度等標(biāo)注全面；</p><p>　　繪制次梁抽出鋼筋圖；</p><p>　　可以利用對(duì)稱性只畫一半。</p><p>　　（3）主梁模板及配筋圖<

13、/p><p>　　根據(jù)內(nèi)力包絡(luò)圖確定主梁鋼筋的彎起、截?cái)唷⒋罱雍湾^固位置和長度；</p><p>　　其余繪制要求與次梁相同。</p><p>　?。?）整個(gè)樓蓋主梁鋼筋材料表</p><p>　　對(duì)整個(gè)樓蓋主梁鋼筋材料用量進(jìn)行列表計(jì)算</p><p><b>　　（5）設(shè)計(jì)說明</b></p&

14、gt;<p>　　包括混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋級(jí)別、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋搭接長度、錨固長度等需要說明的問題。</p><p><b>　　四、注意事項(xiàng)</b></p><p>　　1、計(jì)算書文本規(guī)范、層次分明、字體工整，圖表準(zhǔn)確整潔，裝訂成冊(cè)；</p><p>　　2、施工圖圖面布置合理，比例適當(dāng)，圖面整潔，線條清楚，文字采用仿宋體

15、，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到施工圖要求。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010－2002）</p><p>　　2、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009－2001）</p><p>　　3、建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50105－2001）</p>

16、<p>　　4、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50001－2001）</p><p>　　5、袁錦根、余志武，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理，中國鐵道出版社，2003.2</p><p>　　6、余志武、袁錦根，混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，中國鐵道出版社，2004.3</p><p><b>　　六、附圖</b></p><

17、p>　　結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)尺寸及樓面活載大小</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、本梁板結(jié)構(gòu)系統(tǒng)布置的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)述 ………………………………… 6</p><p>　　二、板厚及梁系截面尺寸的確定 ………………………………………… 6</p><p>　　三、板的計(jì)算

18、 ……………………………………………………………… 6</p><p>　　四、次梁計(jì)算 ……………………………………………………………… 8</p><p>　　五、主梁的計(jì)算 …………………………………………………………… 12</p><p>　　六、設(shè)計(jì)體會(huì) ……………………………………………………………… 16<

19、;/p><p>　　七、參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………… 17</p><p><b>　　正 文</b></p><p>　　（一）本梁板結(jié)構(gòu)系統(tǒng)布置的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：本梁板結(jié)構(gòu)采用整體式現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，是混凝土結(jié)構(gòu)最基本的結(jié)構(gòu)形式之一，其整體性好，使用機(jī)械少。施工

20、技術(shù)簡單，該布局在滿足建筑物使用的前提下，柱網(wǎng)和梁格劃分規(guī)整，結(jié)構(gòu)布置簡單、整齊、統(tǒng)一，符合經(jīng)濟(jì)和美觀的要求。梁板結(jié)構(gòu)劃分為等跨度，便于設(shè)計(jì)和施工。 </p><p>　　缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)末班用量大，施工周期長，施工時(shí)手冬季和雨季的影響大，活荷載較大。</p><p>　　（二）板厚及梁系截面尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)單向板及其樓蓋的次梁、主梁不需撓度驗(yàn)算的要求

21、確定板厚、梁系截面尺寸：</p><p>　　板厚：/40=2850/40=71.25mm，考慮到工業(yè)房屋樓面的最小厚度h=80mm，故取板厚h=80mm。</p><p>　　次梁：截面高h(yuǎn)按（1/12~1/18）=6000/18—6000/8=333mm—750mm，，考慮活荷載較大，取次梁截面高h(yuǎn)=650mm，次梁截面寬b=（1/3—1/2）h=217mm—325mm，取b=250m

22、m。</p><p>　　主梁：截面高h(yuǎn)按l/8~l/14=5700/14—5700/8=407mm—713mm估算，取h=650mm，主梁寬按h/3~h/2估算，取b=300mm。</p><p><b>　?。ㄈ┌宓挠?jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算簡圖</b></p><p>　

23、　板按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)梁、板的構(gòu)造要求，故不需做撓度驗(yàn)算的最小厚度為/40=2850/40=71.25mm，考慮到工業(yè)房屋樓面的最小厚度h=80mm，故取板厚h=80mm。次梁截面高h(yuǎn)按（1/12~1/18）=6000/18—6000/12=333—500mm，，考慮活荷載較大，取次梁截面高h(yuǎn)=500mm，次梁截面寬b=250mm。</p><p>　　板伸入墻體120mm。各跨的計(jì)算跨度為:<

24、/p><p>　　邊跨=2700-120-250/2+80/2=2495mm</p><p>　　AB,DE之間中跨=2700-250=2450mm </p><p>　　BD之間中跨=2850-250=2600mm</p><p>　　邊跨與中跨的計(jì)算相差小于10%，按等跨連續(xù)板計(jì)算。</p><p><b>

25、　　荷載</b></p><p>　　樓面、面層 1.20.65=0.78 KN/m2</p><p>　　板自重 1.20.0825=2.40 KN/m2</p><p>　　板底抹灰 1.20.01520=0.36 KN/m2</p><p>　　g=3.54 KN/

26、m2</p><p>　　樓面活荷載 q=1.312.0=15.6 KN/m2</p><p>　　合計(jì) g+q=19.14 KN/m2</p><p>　　故板的計(jì)算簡圖見圖1所示。</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　M

27、=（q+g）l=19.142.495=10.831KN·m</p><p>　　M=（q+g）l=19.142.45=7.180KN·m</p><p>　　M=（q+g）l=19.142.495=-8.510KN·m</p><p>　　M=（q+g）l=19.142.7=-8.721KN·m</p><

28、p><b>　　配筋計(jì)算</b></p><p>　　取h=80-25=55mm，各截面配筋計(jì)算見表1，板的配筋圖見一號(hào)圖紙。</p><p>　　表1 板正截面承載力計(jì)算</p><p>　　說明：②~⑦軸線間中間跨中及中間支座彎矩考慮推力的有利影響，彎矩可減少20%。</p><p><b>　　次梁

29、計(jì)算</b></p><p><b>　　1、計(jì)算簡圖</b></p><p>　　主梁截面高h(yuǎn)按l/8~l/14=5700/14—5700/8=407mm—713mm估算，取h=650mm，主梁寬按h/3~h/2估算，取b=300mm。次梁伸入墻中240mm，按考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算，各跨計(jì)算跨度為</p><p>　　邊跨

30、 =6000-150-120+240/2=5850mm</p><p>　　=1.025（6000-150-120）=5873mm</p><p>　　取邊跨=5850mm</p><p>　　中跨 =6000-300=5700mm</p><p>　　邊跨與中跨相差小于10%，故可以按等跨連續(xù)梁計(jì)算。</p><

31、;p><b>　　荷載</b></p><p>　　板傳來恒載 3.542.85=10.09 KN/m</p><p>　　次梁自重 1.20.2（0.55-0.08）25=2.82 KN/m</p><p>　　次梁側(cè)面抹灰 1.20.015(0.55-0.08）220=0.34 K

32、N/m</p><p>　　g=13.25 KN/m</p><p>　　板傳來活荷載 q=15.62.85=44.46 KN/m</p><p>　　合計(jì) q+g=57.71 KN/m</p><p>　　故次梁的計(jì)算簡圖見圖2:</p><p><b>　　內(nèi)力

33、計(jì)算</b></p><p>　　M=（q+g）l=57.715.85=179.544KN·m</p><p>　　M=（q+g）l=57.715.7=117.187KN·m</p><p>　　M=（q+g）l=57.715.85=-179.544KN·m</p><p>　　M=（q+g）l=57

34、.715.7=-117.187KN·m</p><p>　　V=0.4（q+g）l=0.457.715.85=135.041KN·m</p><p>　　V=0.6（q+g）l=0.657.715.85=202.562KN·m</p><p>　　V=0.5（q+g）l=0.557.715.7=168.802KN·m</

35、p><p>　　V=0.5（q+g）l=0.557.715.7=168.802KN·m</p><p>　　正截面抗彎承載力計(jì)算</p><p>　　取h=650-40=610mm</p><p>　　次梁跨中截面上不受壓，按T形截面計(jì)算抗彎承載力，其翼緣計(jì)算寬度取</p><p>　　==6.0/3=2.0m&

36、lt;/p><p>　　或=b+S=0.25+2.8=3.05m</p><p>　　兩者中取小值，即取=2.0m。</p><p>　　判別各跨跨中截面類型。</p><p>　　=2000809.6（460-80/2）=6.4510N·mm</p><p>　　=645KM·m>179.544

37、KM·m</p><p>　　因此，各跨跨中截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　支座截面按矩形截面計(jì)算，兩排布筋，取h=650-40=610mm。</p><p>　　各截面配筋計(jì)算見表2：</p><p>　　表2 次梁正截面承載力計(jì)算</p><p>　　考慮塑性內(nèi)力重分布時(shí)，滿足ξ0.35要

38、求。</p><p>　　次梁斜截面承載力計(jì)算C</p><p>　　表3 次梁斜截面承載力計(jì)算</p><p>　　配筋率驗(yàn)算：=100.5/（250190） =0.21%>=0.241.1/270=0.098%，滿足要求。</p><p><b>　　繪制次梁配筋圖</b></p><

39、p>　　次梁模板及配筋施工圖見1號(hào)圖紙</p><p><b>　　主梁的計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算簡圖</b></p><p>　　主梁按照彈性理論計(jì)算內(nèi)力。已知柱的截面尺寸為300mm400mm，主梁伸入墻體240+130=370mm。由于主梁線剛度較柱線剛度大得多，考慮按簡支在柱上計(jì)算。&l

40、t;/p><p><b>　　各跨計(jì)算跨度</b></p><p>　　邊跨 =5400+370/2-130=5455mm</p><p>　　=1.025（5400--120-130）+=5274mm</p><p>　　取邊跨=5274mm</p><p>　　中跨=5700

41、-400=5300mm，可以按照等跨連續(xù)梁計(jì)算。</p><p><b>　　荷載</b></p><p>　　次梁傳來恒載 13.256.0=79.500kN</p><p>　　主梁自重（折成集中荷載） 1.20.3（0.65-0.08）2.8525=14.621kN</p><p>　　

42、主梁側(cè)面抹灰 1.20.015（0.65-0.08）2.85220=1.170kN</p><p>　　g=95.291kN</p><p>　　次梁傳來活荷載 q=44.466.0=266.760kN</p><p>　　合計(jì) q+g=362.051kN</p>

43、<p>　　故主梁的計(jì)算簡圖如圖3</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　主梁彎矩、剪力計(jì)算結(jié)果見表4、表5。</p><p><b>　　表4 主梁彎矩計(jì)算</b></p><p><b>　　表5 主梁剪力計(jì)算</b></p&g

44、t;<p>　　正截面抗彎承載力計(jì)算</p><p>　　取=650-40=610mm。主梁跨中截面按照T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度取</p><p>　　==5.7/2=2.85m</p><p>　　或=b+S=0.3+5.7=6.0m</p><p>　　取兩者中較小者，即取=2.85m。</p><p

45、><b>　　判斷T形截面類型</b></p><p>　　=2850809.6（610-80/2）=1247.616kN·m>380.380kN·m</p><p>　　故主梁梁中截面均屬于第一類T形梁。中間支座截面=650-70=580mm。</p><p>　　各截面配筋計(jì)算見表6</p>&

46、lt;p>　　表6 主梁正截面承載力計(jì)算</p><p>　　斜截面抗剪承載力計(jì)算</p><p>　　主梁斜截面抗彎承載力計(jì)算結(jié)果見表7</p><p>　　表7 主梁斜截面承載力計(jì)算</p><p>　　繪制主梁模板及配筋圖</p><p>　　按計(jì)算結(jié)果，作出主梁彎矩包絡(luò)圖及材料圖，并滿足以下構(gòu)造要求：彎起

47、鋼筋之間的間距不超過箍筋的最大容許間距Smax；鋼筋的彎起點(diǎn)距充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于h0/2, 當(dāng)V>=140.91KN時(shí)，其實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到理論截?cái)帱c(diǎn)的距離不應(yīng)小于等于h0或20d，鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于,V<=140.91KN時(shí)，其實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到理論截?cái)帱c(diǎn)的距離不應(yīng)小于等于20d，鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于1.2la，并據(jù)此繪出主梁模板及配筋施工圖。</p><p

48、>　　梁頂面縱筋的錨固長度：la=0.1430022/1.1=840mm取840mm.</p><p>　　梁底面縱筋的錨固長度：12d=1222=264mm，取300mm</p><p><b>　?。ㄎ澹┰O(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　混凝土與砌體設(shè)計(jì)是我們工民建專業(yè)課的主干核心，與混凝土結(jié)構(gòu)基本原理一脈相承，特點(diǎn)都是計(jì)算相對(duì)容

49、易，構(gòu)造要求相對(duì)難掌握，課堂學(xué)習(xí)雖然掌握了很多理論性的東西，把計(jì)算問題搞得很清楚，但構(gòu)造要求很多都被忽視。</p><p>　　經(jīng)過了這次課程設(shè)計(jì)，我不僅對(duì)梁板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)程序從宏觀上有了一個(gè)了解，會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)樓蓋，而且很多細(xì)節(jié)的處理也讓我印象相當(dāng)?shù)纳羁?。結(jié)構(gòu)布置，梁和板尺寸的擬定，鋼筋的彎起與截?cái)?，包絡(luò)圖的繪制，都不是只靠計(jì)算就能得到的，更多的是對(duì)規(guī)范的了解，以及經(jīng)驗(yàn)的選擇。</p><p>