钢筋混凝土课程设计设计.doc

1）工程概况根据初步设计成果，提出设计资料及数据如下：（1）、墙体厚度370mm，结构横向长L136m，结构纵向长L 224m。楼梯位于该层平面的外部，本设计不予考虑。楼盖采用整体式双向板肋形结构；（2）、该建筑位于非地震区；（3）、建筑物安全级别为二级；（4）、结构环境类别二类；（5）、建筑材料等级：混凝土强度等级：混凝土C20； 钢筋：板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋HPB235级，梁中受力筋HRB335级；（6）、荷载：钢筋混凝土重力密度为25kNm3，楼面面层为水磨石(25mm厚水泥砂浆，自重为20kNm2)；梁板天花为混合砂浆抹灰(15mm，重力密度为17kNm3)，楼面活荷载标准值6kNm2；永久荷载分项系数1.2，可变荷载分项系数1.3。（7）、使用要求：梁、板允许挠度、最大裂缝宽度允许值见混凝土结构学课本附录；（8）、地基承载力为250KN/m2；（9）、采用的规范：混凝土结构设计规范(GB50010-2010)，建筑结构荷载规范(GB50092001)。 (10)梁格布置. 图1 梁板结构平面布置由上图可知，支承梁纵向布置，跨度为6000mm，支承梁横向布置，跨度为9000mm。 板按弹性理论方法计算，板的长边与短边之比小于2故为双向板梁楼盖2)设计正文1板的计算1.1 确定板厚h和梁截面板的厚度h=（-）,且h>80mm（为双向板的短向计算跨度）得h=120mm。拟设梁截面bh=400mm700mm。1.2 荷载计算四周外墙均为承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为，柱高为，板厚为.楼盖面层做法: 厚水泥砂浆面层，厚混合砂浆天棚抹灰 荷载参数 楼面活荷载： =4.5 水泥砂浆容重： =20钢筋混凝土容重：=25混合砂浆容重： =17恒载分项系数： =1.2活载分项系数： =1.3（楼盖楼面活荷载标准值大于4）板自重： 25mm厚水泥砂浆：板天花为混合砂浆抹灰：恒载标准值： 恒载设计值： 活荷载设计值： 合计： 钢 筋：板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋级，梁中受力钢筋级钢筋。 1.3双向板的弯矩计算（按弹性理论计算）区格AB6m/9m=0.675.875m/9m=0.65跨内计算简图+0.03357.43+0.06722.92536=16(0.03687.43+0.0752.925) 36=17.74(0.01067.43+0.02812.925) 36=5.79(0.00767.43+0.0272.925) 36=4.89(16+0.25.79)=17.158(17.74+0.24.89)=18.7 (5.79+0.216)=13.79(4.89+0.217.74=8.44支座计算简图0.075410.35636=28.10.079610.35636=29.670.057110.35636=21.280.057210.35636=21.32区格CD5.875m/8.875m=0.666m/8.875m=0.65跨内计算简图+0.04467.43+0.0712.92534.51=19.94(0.03587.43+0.0712.925) 36=17.05(0.01597.43+0.0272.925) 34.51=7.1(0.00867.43+0.02862.925) 36=5.3(19.94+0.27.1)=21.36(17.05+0.25.3)=18.11 (7.1+0.219.94)=11.09(5.3+0.217.05)=8.71支座计算简图0.103510.35634.51=38.60.078310.35636=29.20.077510.35634.51=28.890.057210.35636=21.3A-B 支座=(-17.158-18.7) =-17.93A-C 支座= (-13.79-7.1) =-10.45B-D 支座= (-21.321-21.3) =-21.3 C-DC支座= （-21.36-18.11 ）=-19.735 1.4配筋计算 各跨内支座弯矩已求得，对A区格板乘以折减系数0.8； 已知板的厚度为，环境为类， 则截面有效高度即可近似按计算钢筋截面面积，板中钢筋采用级钢筋。计算结果如表1和表2.表1 双向板弯矩计算截面选配钢筋/实配面积/跨中A区格方向方向17.15813.799585900813120100121011311131B区格方向方向18.78.4958598749812100121501131754C区格方向方向21.3611.099585112765412100121501131 754D区格方向方向18.118.7958595651312100121501131754表2 双向板支座配筋截面选配钢筋/实配面积/支座A-B17.9395946121001131A-D21.65951142141201283C-D28.1951477141001539C-B229511601412012831.5板的验算（1）荷载计算板上荷载标准值板上活载标准值查表得准永久值组合系数为0.4则荷载准永久组合值为（2）裂缝验算以A板为例进行验算，在长度方向取1m板宽。 环境类别为二类C=20mm 符合要求。1.6挠度验算（长边方向）已知：, ,， ， ， mm 符合要求。2梁的设计梁按弹性理论方法计算。梁的尺寸取为400mm×700mm，柱的尺寸为400mm×400mm。双向板传给支承梁的荷载分布为:双向板长边支承梁上荷载承梯形分布，短边支承梁上荷载呈三角形分布。支承梁结构自重及抹灰荷载为均匀分布图2 双向板梁尺寸简图已知次梁。A梁承受两面荷载次梁图3 双向板支承梁计算简图2.1 A梁承受两面荷载次梁恒荷载设计值 由板传来 恒载： 活载： 梁自重 梁侧抹灰 合计 2.2 B梁承受两面荷载次梁恒荷载设计值由板传来 恒载： 活载： 梁自重 梁侧抹灰 2.3 C梁承受两面荷载次梁恒荷载设计值 由板传来 恒载： 活载： 梁自重 梁侧抹灰 合计 2.4 D梁承受两面荷载次梁由板传来 恒载： 活载： 梁自重 梁侧抹灰 3内力计算计算跨度边跨 取中间跨 跨度差符合要求在允许范围之内。 说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图3-b。由于楼板是按照塑性理论计算的，双向板支承梁按弹性理论计算。连续梁在等效均布荷载作用下，按结构力学的一般方法求得支座弯矩值；对于等跨度、等截面连续梁可利用结构计算表格求得支座弯矩值；由于等效均布荷载是根据梁支座弯矩值相等的条件确定的，因此按等效均布荷载求得连续梁支座弯矩值后，各跨的跨内弯矩和支座处剪力值应按梁上原有荷载形式进行计算（即：按单跨梁在梯形或三角形荷载作用下，求得梁跨内截面弯矩值和支座剪力值）。连续横梁（承受两面荷载）各支座截面弯矩计算： 图4 均布荷载不利组合布置利用结构计算表格求得支座弯矩值： 利用结构力学求解器求单跨梁跨中弯矩及支座处剪力：图5边跨弯矩剪力图边跨跨中弯矩： 边跨最大支座剪力： 图6 中间跨弯矩剪力图中间跨最大跨中弯矩： 中间最大支座剪力： 3.1 A梁的配筋其环境类别为二a环境，且混凝土强度等级为C25，则c=25mm,则as可取30mm。A梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为： 边 跨 离端第二跨、中间跨 梁高 ， 翼缘厚 座截面按矩形截面计算， 表3 连续T型横梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二支座中间跨跨内边跨支座M/()286.0-532.46176.31-4160.0220.30.0140.2410.02240.3450.0150.28/mm2144029659652403选配钢筋520528516525实配钢筋面积/()1570307910052454表4连续次梁1斜截面承载力计算截面左端支座内侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧右端支座内侧V/kN130-240.35185.51185.51 643200>V643200>V643200>V643200>V 206000>V206000<V206000V206000V选用箍筋双肢箍8双肢箍8双肢箍8双肢箍8201201201201189145181219实配箍筋间距s/mm2250200250250是否构造配箍构造配箍否构造配箍构造配箍验算截面尺寸是否足够跨内 4其他支座 4所以 受弯构件的最小截面尺寸应满足 V验算是否按构造配箍筋若 V， 可按构造配箍若 V， 应按计算配箍，且应验算 最小配筋率符合要求。 （1）长边方向梁的变形和裂缝宽度验算。板上恒载标准值： 板上活荷载标准值：梁自重： 梁计算跨度为：。等效后 利用结构计算表格求得支座最大弯矩值 所以支座做大弯矩为： 梁上荷载为：均布荷载： 梁自重： 非均布荷载： 跨中最大弯矩为: 梁裂缝宽度验算跨中验算已知，,，.则 满足要求 支座处裂缝验算已知，,则 满足要求 横梁挠度变形验算跨中挠度已知：， ， ， 符合要求。支座挠度已知：， ， ， mm 符合要求。 3.2连续横梁（承受一面荷载）各支座截面弯矩计算： 图7均布荷载不利组合布置利用结构计算表格求得支座弯矩值利用结构力学求解器求单跨梁跨中弯矩及支座处剪力：图8 边跨弯矩剪力图边跨跨中弯矩： 边跨最大支座剪力： 图9中间跨弯矩剪力图中间跨中弯矩： 中间最大支座剪力： 3.3 C梁的承载力计算其环境类别为二a环境，且混凝土强度等级为C20，则c=20mm,则as可取30mm。C梁跨内截面按L形截面计算，翼缘计算宽度为：边 跨 离端第二跨、中间跨 梁高 ， 翼缘厚 座截面按矩形截面计算， 梁高 ，翼缘厚 表6连续L型横梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二支座中间跨跨内边跨支座M/()51.7-140.91114.85-109.340.0080.1080.0180.0630.0080.1140.0180.065/mm2258982584558选配钢筋512420416512实配钢筋面积/()5651256804565表6 连续L型横梁斜截面承载力计算截面左端支座内侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧右端支座内侧V/kN77.77-140.91109.34-109.34 643200>V643200>V643200>V643200>V 206000>V206000<V206000V206000V选用箍筋双肢箍8双肢箍8双肢箍8双肢箍8201201201201198145181219实配箍筋间距s/mm2250250250250是否构造配箍构造配箍构造配箍构造配箍构造配箍验算截面尺寸是否足够跨内 4其他支座 4所以 受弯构件的最小截面尺寸应满足 V验算是否按构造配箍筋若 V， 可按构造配箍若 V， 应按计算配箍，且应验算 最小配筋率符合要求 3.4连续T型纵梁（承受两面荷载）各支座截面弯矩计算 图10 均布荷载不利组合布置均布荷载不利组合布置：活载作用利用结构计算表格求得支座弯矩值：利用结构力学求解器求单跨梁跨中弯矩及支座处剪力：图11 中间跨弯矩剪力图边跨跨中弯矩： 边跨最大支座剪力： 图12中间跨弯矩剪力图中间跨中弯矩： 中间最大支座剪力： 其环境类别为二a环境，且混凝土强度等级为C25，则c=25mm,则as可取30mm。A梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为： 边 跨 离端第二跨、中间跨 梁高 ， 翼缘厚 座截面按矩形截面计算， 表7连续T型纵梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二支座中间跨跨内边跨支座M/()81.35-187.52.43-1460.0090.1080.00610.050.0090.1140.030.06/mm2386977267514选配钢筋512516512512实配钢筋面积/()5651005763565表8 连续T型纵梁斜截面承载力计算截面左端支座内侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧右端支座内侧V/kN54.50-100.0291.06 -91.06 643200>V643200>V643200>V643200>V 206000>V206000<V206000V206000V选用箍筋双肢箍8双肢箍8双肢箍8双肢箍8201201201201168145181219实配箍筋间距s/mm2250250250250是否构造配箍构造配箍构造配箍构造配箍构造配箍验算截面尺寸是否足够跨内 4其他支座 4所以 受弯构件的最小截面尺寸应满足 V验算是否按构造配箍筋若 V， 可按构造配箍若 V， 应按计算配箍，且应验算 最小配筋率符合要求 3.5 连续L型纵梁（承受一面荷载）各支座截面弯矩计算 图13 均布荷载不利组合布置利用结构计算表格求得支座弯矩值：利用结构力学求解器求单跨梁跨中弯矩及支座处剪力：图14中间跨弯矩剪力图边跨跨中弯矩： 边跨最大支座剪力： 图15中间跨弯矩剪力图中间跨中弯矩： 中间最大支座剪力： 其环境类别为二a环境，且混凝土强度等级为C25，则c=25mm,则as可取30mm。A梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为： 边 跨 离端第二跨、中间跨 梁高 ， 翼缘厚 座截面按矩形截面计算， 表9 连续L型纵梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二支座中间跨跨内边跨支座M/()51.68-28432.88-1460.02780.1650.0150.110.03850.180.0620.12/mm282615564911002选配钢筋516520512512实配钢筋面积/()1005157005651005表10 连续L型纵梁斜截面承载力计算截面左端支座内侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧右端支座内侧V/kN 36.57-65.8151.19-51.19 643200>V643200>V643200>V643200>V 206000>V206000<V206000V206000V选用箍筋双肢箍8双肢箍8双肢箍8双肢箍8201201201201165145181219实配箍筋间距s/mm2250250250250是否构造配箍构造配箍构造配箍构造配箍构造配箍验算截面尺寸是否足够跨内 4其他支座 4所以 受弯构件的最小截面尺寸应满足 V验算是否按构造配箍筋若 V， 可按构造配箍若 V， 应按计算配箍，且应验算 最小配筋率符合要求 4柱设计梁板的荷载传递：板： 恒荷载设计值： 活荷载设计值： 梁自重及其抹灰自重设计值: ； 柱1：板传柱荷载：恒荷载设计值： 活荷载设计值：梁传柱荷载： 则柱1共承担集中荷载为： 柱2：板传柱荷载：恒荷载设计值： 活荷载设计值： 梁传柱荷载： 则柱2共承担集中荷载为： 柱3：板传柱荷载：恒荷载设计值： 活荷载设计值： 梁传柱荷载： 则柱3共承担集中荷载为： 柱4：板传柱荷载：恒荷载设计值： 活荷载设计值： 梁传柱荷载： 则柱4共承担集中荷载为： 柱结构的计算：柱的计算高度为4m 截面尺寸为，受力钢筋采用级钢筋，柱中箍筋采用级钢筋， 混凝土强度等级为C20，环境类别为二a环境，则。柱1： ，由公式：可计算得：由计算可得：柱混凝土自身可抵抗其轴力，则可按最小配筋率配受力钢筋。选配。柱中箍筋按构造配置为：。钢筋配筋图如图所示：柱2： ，由公式：可计算得：由计算可得：柱混凝土自身可抵抗其轴力，则可按最小配筋率配受力钢筋。选配。柱中箍筋按构造配置为：。钢筋配筋图如图所示：柱3： ，由公式：可计算得：由计算可得：柱混凝土自身可抵抗其轴力，则可按最小配筋率配受力钢筋。选配。柱中箍筋按构造配置为：。钢筋配筋图如图所示：柱4： ，由公式：可计算得：由计算可得：柱混凝土自身可抵抗其轴力，则可按最小配筋率配受力钢筋。选配。柱中箍筋按构造配置为：。钢筋配筋图如图所示：图16柱的配筋图4.1柱的验算中柱的荷载计算： 梁板的荷载传递：板： 恒荷载设计值： 活荷载设计值： 梁自重及其抹灰自重设计值: ； 柱1：板传柱荷载：恒荷载设计值： 活荷载设计值：梁传柱荷载： 则柱1共承担集中荷载为： 已知，,则 满足要求 致 谢经过十多天的努力我终于完成了钢混结构设计，在这期间得到了老师的耐心指导，通过这段时间的学习，对以前所学的专业知识有了更全面、更系统的认识，使我们对所学的基本理论知识有了进一步的认识和体会，基本上能将所学的课程进行综合利用，真正做到了学同时在这次的设计中使我对钢筋混凝土这门课程有了深入的了解，对钢筋混凝土产生了很大的兴趣，感觉钢筋混凝土是一门很有意思的学科，在这里我再次向悉心指导我们的姚老师表示感谢。同时由于只是理论知识的应用，没有实践经验的支持，设计中还有诸多不足之处望老师能多多批评指正克服了课本的局限性，也算是一次短期的实习吧。在设计过程中得到了李老师的悉心指导和细心审核，我又把所学的知识巩固了一遍，以前不懂的知识，通过这次的设计也学懂了；在李老师及同学的帮助下，使我顺利完成了此次课程设计，在此表示衷心的感谢！参考文献：1 沈蒲生主编.混凝土结构设计原理（第三版） 北京：高等教育出版社，2007.112 沈蒲生主编. 混凝土结构设计（第三版）. 北京：高等教育出版社，2007.11 3 GB 500102002混凝土结构设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2002.