混凝土課程設計

1、<p><b>　　《混凝土結構》</b></p><p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設</b></p><p><b>　　計</b></p>

2、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一單元：設計任務書……………………………………………………1</p><p>　　第一節(jié)：實訓目的……………………………………………………………………………..2</p><p>　　第二節(jié)：基本要求……………………………………………………………………………. 3.</p

3、><p>　　第三節(jié)：任務與作業(yè)…………………………………………………………………………..3</p><p>　　第四節(jié)：成果要求……………………………………………………………………………..5</p><p>　　第二單元：設計計算書……………………………………………………5</p><p>　　第一章：基本設計資料…………………………………

4、…………………………..5</p><p>　　第二章：樓蓋梁格布置及截面尺寸確定…………………………………………..6</p><p>　　第三章：板的設計——按考慮塑性內力重分布設計……………………………..6</p><p>　　第一節(jié)：板跨度的的確定……………………………………………………………………..6</p><p>　　第二節(jié)

5、：板承受的荷載計算…………………………………………………………………..7</p><p>　　第三節(jié)：板的內力——彎矩設計值的計算…………………………………………………..7</p><p>　　第四節(jié)：板配筋計算——正截面受彎承載力計算…………………………………………..8</p><p>　　第五節(jié)：板配筋圖……………………………………………………………………

6、………..8</p><p>　　第四章：次梁的設計——按考慮塑性內力重分布設計…………………………..</p><p>　　第一節(jié)：次梁跨度的確定……………………………………………………………………..8</p><p>　　第二節(jié)：次梁的荷載設計值計算……………………………………………………………..9</p><p>　　第三節(jié)：次梁的

7、內力計算——彎矩設計值和剪力設計值的計算…………………………..10</p><p>　　第四節(jié)：次梁的配筋計算,…………………………………………………………………….10</p><p>　　第五節(jié)：次梁施工圖的繪制…………………………………………………………………..10</p><p>　　第五章：主梁的設計——按考慮彈性內力重分布設計…………………………..

8、11</p><p>　　第一節(jié)：主梁跨度的確定……………………………………………………………………..11</p><p>　　第二節(jié)：次梁的荷載設計值計算……………………………………………………………..12</p><p>　　第三節(jié)：主梁的內力計算……………………………………………………………………..13</p><p>　　第四節(jié)

9、：主梁的配筋計算承載力計算………………………………………………………..14</p><p>　　第五節(jié)：主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）、縱筋的彎起和截斷………………………16</p><p>　　第六節(jié)：主梁的施工圖的繪制……………………………………………………………….17</p><p>　　第三單元：參考文獻………………………………………………………17&

10、lt;/p><p>　　第四單元：施工圖紙………………………………………………………17</p><p>　　第一章：板配筋和次梁配筋圖………………………………………………………………… .17</p><p>　　第二章：主梁配筋圖……………………………………………………………………………..17</p><p><b>　　一、實訓

11、目的</b></p><p>　　混凝土結構課程設計是教學計劃中一個十分重要的教學實踐環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)和提高學生的結構設計的基本技能、啟發(fā)學生對實際結構設計工作的認識和鞏固所學的理論知識有十分重要的作用，為以后走上工作崗位打下堅實基礎。通過為期2周的實踐環(huán)節(jié)可以達到以下目的：</p><p>　　1、了解混凝土結構設計的一般內容和程序，為畢業(yè)設計及今后從事結構設計工作奠定初步基礎；

12、</p><p>　　2、進一步了解混凝土樓蓋的布置及傳力途徑以及主要構件計算簡圖的確定；</p><p>　　3、掌握樓蓋彈性理論和塑性理論的計算方法，并熟悉內力包羅圖和材料圖的繪制方法；</p><p>　　4、掌握現澆樓板的構造要求，了解構造設計的重要性；</p><p>　　5、掌握現澆樓板的結構施工圖的表達方式和制圖規(guī)定，進一步提高

13、制圖的基本技能。</p><p><b>　　二、基本要求</b></p><p>　　1、編寫設計計算時，應一絲不茍，多次計算，要培養(yǎng)認真負責、踏實細致的工作作風。</p><p>　　2、以班為單位在實訓教室進行課程設計，嚴格遵守上課秩序，服從指導老師安排，嚴禁遲到、早退。</p><p>　　3、每個同學需獨立完成

14、設計任務，允許討論，不能互相抄襲和代為完成。</p><p><b>　　三、任務與作業(yè)</b></p><p><b>　　1.設計資料 </b></p><p>　　(1)、某工業(yè)倉庫樓蓋，平面軸線尺寸如圖1示。其中縱向尺寸為5×A，橫向尺寸為3×B；（見下列組合） 樓蓋尺寸A、B由指導教師給定；外

15、圍墻體為磚墻，采用MU10燒結普通磚、M5混合砂漿砌筑，其中縱墻厚度為370mm，橫墻厚度為240mm；軸線通過各墻體截面中心線。樓梯間設在該平面之外(本課程設計時不考慮) 。</p><p>　　A1=4800；A2=5100；A3=5400；A4=5700；A5=6000；A6=6300；</p><p>　　B1=5400；B2=5700；B3=6000；B4=6300；B5=660

16、0；B6=6900；</p><p>　　(2)、本設計中內柱為鋼筋混凝土柱，截面尺寸為350mm×350mm；</p><p>　　(3)、樓面采用水磨石面層，自重標準值0.65kN/m2；頂棚為混合砂漿抹灰20mm厚，自重標準值17kN/m3；鋼筋混凝土自重標準值按25kN/m3計算。</p><p>　　(4)、混凝土強度等級：C25；</p&

17、gt;<p>　　(5)、樓面活荷載標準值qk(kN/m2)分別為：</p><p><b>　　2.設計內容</b></p><p>　　(1)、按指導教師給定的設計號進行設計(設計號的給定方式為：A×B×q×,如A1B3q2等等)，編制設計計算書；</p><p>　　(2)、用2號圖紙2張繪制樓

18、蓋結構施工圖，包括結構平面布置圖、板配筋圖、次梁及主梁配筋圖(鉛筆圖完成)，其中一張圖紙繪制結構平面布置圖、板配筋圖及次梁配筋圖（結施01），另一張繪制主梁的包絡圖、材料圖和主梁配筋圖（結施02）。</p><p><b>　　3.設計要求</b></p><p>　　(1)板和次梁按考慮塑性內力重分布方法計算內力；主梁按彈性理論計算內力，并繪出彎矩包絡圖。 <

19、/p><p>　　(2)繪制樓蓋結構施工圖 </p><p>　?、?樓面結構平面布置圖（標注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸及構件編號）．（比例1：100～1：200）； </p><p>　?、?板配筋圖（標注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號及其定位尺寸）（比例1：100～1：200）；</p><p>　　③ 次梁配筋圖（標注次梁截面尺寸

20、及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數、編號及其定位尺寸）（比例1：50，剖面圖比例1：15～1：30）；</p><p>　?、?梁材料圖及配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包絡圖、抵抗彎矩圖及配筋圖），（標注主梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數、編號及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面圖比例1：15～1：30）；</p><p>　?、?在圖中標明有關設計說明，如混凝上強度等級、鋼筋的種類、混

21、凝土保護層厚度等。</p><p><b>　?。?）計算書 </b></p><p>　　計算書應書寫清楚，字體端正，步驟完整、內容清晰，計算公式、計算簡圖均應列入，并盡量利用表格編制計算過程。</p><p>　　(2)、圖面應整潔，布置應勻稱，字體和線條應符合建筑結構制圖標準。</p><p>　　圖1

22、 樓蓋平面軸線尺寸</p><p><b>　　四、成果要求</b></p><p>　　請將以下內容裝訂成冊,前后順序如下：</p><p>　　1、封面（統(tǒng)一格式）</p><p><b>　　2、目錄</b></p><p><b>　　3、設計任務書<

23、/b></p><p><b>　　4、設計計算書</b></p><p><b>　　5、參考文獻</b></p><p>　　6、施工圖紙（樓面結構平面布置圖、板配筋圖，次梁配筋圖，主梁材料圖及配筋圖等）</p><p><b>　　設計資料 </b></p&g

24、t;<p>　　(1)、某工業(yè)倉庫樓蓋，平面軸線尺寸如圖1示。其中縱向尺寸為5×A，橫向尺寸為3×B；（見下列組合） 樓蓋尺寸A、B由指導教師給定；外圍墻體為磚墻，采用MU10燒結普通磚、M5混合砂漿砌筑，其中縱墻厚度為370mm，橫墻厚度為240mm；軸線通過各墻體截面中心線。樓梯間設在該平面之外(本課程設計時不考慮) 。</p><p>　　A3=5400；B6=6900；&

25、lt;/p><p>　　(2)、本設計中內柱為鋼筋混凝土柱，截面尺寸為350mm×350mm；</p><p>　　(3)、樓面采用水磨石面層，自重標準值0.65kN/m2；頂棚為混合砂漿抹灰20mm厚，自重標準值17kN/m3；鋼筋混凝土自重標準值按25kN/m3計算。</p><p>　　(4)、混凝土強度等級：C25；</p><p&

26、gt;　　設計要求：（1）板、次梁內力按塑性內力重分布方法計算；（2）主梁內力按彈性理論計算；（3）繪出結構平面布置圖、板、次梁和主梁的模板及配筋圖。</p><p>　　進行鋼筋混凝土現澆單向板肋梁樓蓋設計主要解決的問題有：（1）計算簡圖；（2）內力分析；（3）截面配筋計算；（4）構造要求；（5）施工圖繪制</p><p>　　整體式單向板肋梁樓蓋設計步驟如下：</p>&

27、lt;p><b>　　1．設計資料</b></p><p>　　其中荷載及材料如下：</p><p>　?。?）樓面均布活荷載標準值：qk=7.0kN/m2；</p><p>　?。?）樓面做法如圖1-32所示：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（ =20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（=17kN/m3）；</p>

28、;<p>　　（3）材料強度等級：混凝土強度等級采用C25，主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB335，板鋼筋、主次梁的箍筋采用HPB235。</p><p>　　2、樓蓋梁格布置及截面尺寸確定</p><p>　?。?）確定主梁的跨度為6.9m，次梁的跨度為5.4m，主梁每跨內布置兩根次梁，板的跨度為2.3m。</p><p>　?。?）按高跨比條件要

29、求板的厚度，對工業(yè)建筑的樓板，要求，所以板厚取。</p><p>　?。?）次梁截面高度應滿足：h=l/18~l/12=5400/18~5400/12=300~450，取，截面寬，取。</p><p>　?。?）主梁截面高度應滿足：,取，截面寬度取為樓蓋結構平面布置圖如圖1-33所示。</p><p>　　3.板的設計——按考慮塑性內力重分布的方法設計</p&

30、gt;<p><b>　?。?）板的計算簡圖</b></p><p>　　取1m板寬作為計算單元，由板的實際結構如圖1-34（a）可知：次梁截面為b=，現澆板在墻上的支承長度為a=，板厚h＝80mm，按塑性內力重分布設計，板的計算跨度（按表1-1）確定如下：</p><p>　　圖8.1-3（a）板的實際結構圖 </p><p>

31、　　圖1-34(b) 板的計算簡圖</p><p><b>　?。?）板承受的荷載</b></p><p><b>　　永久荷載標準值</b></p><p>　　水磨石面層:0.65kN/㎡</p><p>　　80mm鋼筋混凝土板:0.08×25=2 kN/㎡</p>

32、<p>　　頂棚20mm厚混合砂漿抹灰:0.020×17=0.34 kN/㎡</p><p>　　小計 2.905 kN/㎡</p><p>　　可變荷載標準值： 7 kN/㎡</p><p>　　因為可變荷載較大，可變荷載起控制作用，恒荷載的分項系數取1.2；因為

33、是工業(yè)建筑且樓面活荷載標準值大于，所以可變荷載分項系數取</p><p>　　(3)板的內力——彎矩設計值的計算</p><p>　　因邊跨與中跨的計算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算</p><p>　　由表12-2可查得板的彎矩系數αM,，板的彎矩設計值計算過程見表1-8</p><p>　　表 1-8板的彎矩設計值的計算</

34、p><p>　　(4) 板配筋計算——正截面受彎承載力計算</p><p>　　對軸線②~⑤間的板帶，考慮起拱作用，其跨內2截面和支座C截面的彎矩設計值可折減20%，板配筋計算過程見表1-19.</p><p>　　表1-19板的配筋計算過程</p><p><b>　　(3)板配筋圖</b></p><

35、p>　　板中除配置計算鋼筋外，還應配置構造鋼筋如分布鋼筋和嵌入墻內的板的附加鋼筋，板的配筋圖如圖1-34（c）所示。</p><p>　　4.次梁的設計——按考慮塑性內力重分布設計</p><p>　　（1）次梁的計算簡圖確定</p><p>　　由次梁實際結構圖（1-35（a）圖）可知，次梁在墻上的支承長度為a=240mm，主梁寬度為b=250mm。按表(1

36、-1）確定計算簡圖</p><p>　　l01= ln+a/2=(5400-120-250/2)+240/2=5275mm</p><p>　　l02= ln=5400-250=5150mm</p><p>　　計算簡圖如圖1-35（b）所示。</p><p>　　圖1-35（a）次梁的實際結構圖</p><p>　　

37、圖1-35 (b) 次梁的計算簡圖</p><p>　?。?）次梁的荷載設計值計算：</p><p><b>　　永久荷載設計值 </b></p><p>　　小計 g=10.53kN/m </p><p>　　（3）次梁的內力計算——彎矩設計值和剪力設計

38、值的計算</p><p>　　因邊跨和中間跨的計算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。 由表1-2，1-3可分別查得彎矩系數和剪力系數。次梁的彎矩設計值和剪力設計值見表1-10和表1-11</p><p>　　表 1-10 次梁的彎矩設計值的計算</p><p>　　表 1-11次梁的剪力設計值的計算</p><p>　　（4）次梁的配筋

39、計算</p><p>　　次梁正截面抗彎承載力計算——縱筋的確定</p><p>　　次梁跨中正彎矩按T形截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面二項的較小值：判別跨中截面屬于哪一類T形截面 </p><p>　　支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程列于表1-12。</p><p>　　次梁正截面受彎承載力計算 1-

40、12</p><p>　　次梁斜截面受剪承載力計算(包括復核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算)</p><p><b>　　復核截面尺寸：</b></p><p>　　所以B和C支座均需要按計算配置箍筋，A支座均只需要按構造配置箍筋。</p><p>　　調幅后受剪承載力應加強，梁局部范圍內將計算的箍筋面積增加20%，

41、</p><p>　　現調整箍筋間距，S=0.8277=222mm，為滿足最小配筋率的要求，最后箍筋間距S=200mm。沿梁長不變，取雙肢6@200。</p><p><b>　　配箍率驗算：</b></p><p>　　彎矩調幅時要求配筋率下限為</p><p><b>　　實際配箍率 </b>

42、</p><p>　　直接取用最小配筋率，得出S=150，所以箍筋6@150</p><p>　　次梁的配筋圖見1-35</p><p><b>　　5.主梁設計</b></p><p><b>　　主梁的計算簡圖</b></p><p>　　圖1-36 (a)主梁的實際結

43、構</p><p>　　圖1-36 (b) 主梁的計算簡圖</p><p>　?。?）主梁的荷載設計值計算。（為簡化計算，將主梁的自重等效為集中荷載）</p><p>　?。?）主梁的內力計算</p><p>　　因跨度相差不超過10%，可按等跨連續(xù)梁計算：</p><p>　　主梁彎矩值計算：，式中k1和k2由附表1

44、-2查得，計算結果如表1-13所示。</p><p>　　表1-13 主梁的彎矩設計值計算（）</p><p>　　、剪力設計值： 不同截面的剪力值經過計算如表1-14所示。</p><p>　　表 1-14 主梁的剪力計算（kN）</p><p>　　彎矩、剪力包絡圖繪制</p><p&g

45、t;　　主梁的剪力包絡圖見1-38圖。</p><p>　　圖1-38主梁彎矩包絡圖</p><p>　?。?）主梁的配筋計算承載力計算</p><p>　　縱向鋼筋HRB335：。</p><p>　　主梁正截面受彎承載力計算及縱筋的計算</p><p>　　跨中正彎矩按Ｔ形截面計算，因</p><

46、;p>　　翼緣計算寬度按，中較小值確定，取。Ｂ支座處的彎矩設計值：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　判別跨中截面屬于哪一類T形截面 </p><p>　　正截面受彎承載力的計算過程如表1-15.</p><p>　　表1-15 主梁正截面受彎承載力及配筋計算</p

47、><p>　　主梁箍筋計算——斜截面受剪承載力計算 </p><p><b>　　驗算截面尺寸：</b></p><p>　　驗算是否需要計算配置箍筋： </p><p>　　故支座A,B均需進配置箍筋計算。</p><p>　　計算所需腹筋，采用8@200雙肢箍。計算如下：</p>&

48、lt;p>　　=190.2kN>(VA=124.96kN和VBr=135.4 kN)</p><p>　　< VBl=199.83 kN</p><p>　　因此應在B支座截面左邊應按計算配置彎起鋼筋，主梁剪力圖呈矩形，在B截面左邊的2.3m范圍內需布置2排彎起鋼筋才能覆蓋此最大剪力區(qū)段，現先后彎起第一跨跨中的2 20和支座處的一根1 20鴨筋），As=314mm

49、2,彎起角取</p><p>　　次梁兩側附加橫向鋼筋計算。</p><p>　　配吊筋 1 18 附加箍筋8@雙肢箍，則需要附加箍筋的排數為：</p><p>　　因為附加箍筋需要對稱布置，因此配置的附加箍筋為每側2個8@100，共4個大于2.4個</p><p>　?。?）主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）、縱筋的彎起和截斷<

50、/p><p>　　按比列繪出主梁的彎矩包絡圖</p><p>　　按同樣比列繪出主梁的抗彎承載力圖（材料圖），并滿足以下構造要求：</p><p>　　需要抗剪的彎起鋼筋之間的間距不超過箍筋的最大容許間距Smax；鋼筋的彎起點距充分利用點的距離應大于等于h0/2，如和號鋼筋。</p><p>　　按第四章所述的方法繪材料圖，并用每根鋼筋的正截面抗

51、彎承載力直線與彎矩包絡圖的交點，確定鋼筋的理論截斷點（即按正截面抗彎承載力計算不需要該鋼筋的截面）。</p><p>　　當時，且其實際截斷點到理論截斷點的距離不應小于等于h0或20d，鋼筋的實際截斷點到充分利用點的距離應大于等于。</p><p>　　若按以上方法確定的實際截斷點仍位于負彎矩的受拉區(qū)，其實際截斷點到理論截斷點的距離不應小于等于1.3h0或20d。鋼筋的實際截斷點到充分利用

52、點的距離應大于等于。</p><p>　　如號鋼筋的截斷計算：</p><p>　　因為剪力 ，且鋼筋截斷后仍處于負彎矩區(qū)，所以鋼筋的截斷點距充分利用點的距離應大于等于，即： </p><p>　　且距不需要點的距離應大于等于1.3h0或20d，即：</p><p>　　通過畫圖可知 從（ ）中減去鋼筋充分利用點與理論截斷點（不需要點）

53、的距離后的長度為1260>(728mm和400mm)，現在取距離柱邊1750mm處截斷號鋼筋。</p><p>　　其它鋼筋的截斷如圖所示。 </p><p>　　主梁縱筋的伸入墻中的錨固長度的確定：</p><p>　　梁頂面縱筋的錨固長度：</p><p><b>　　取650mm.</b></

54、p><p>　　梁底面縱筋的錨固長度：12d=1222=264mm，取300mm </p><p>　　檢查正截面抗彎承載力圖是否包住彎矩包絡圖和是否滿足構造要求。</p><p>　　主梁的材料圖和實際配筋圖如圖1-39所示</p><p>　　圖1-40樓蓋結構平面布置及配筋圖</p><p><b>