混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計---鋼筋砼現(xiàn)澆主次梁結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、<p>　　混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計</p><p>　　――鋼筋砼現(xiàn)澆主次梁結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　計算說明書</b></p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　班 級： 土木095 </p>&

2、lt;p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué)號： </p><p>　　設(shè)計時間： 2011年12月21日-28日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計資料……………………………………………………3<

3、;/p><p>　　二、設(shè)計內(nèi)容和要求……………………………………………3</p><p>　　三、樓面板結(jié)構(gòu)平面布置………………………………………4</p><p>　　四、板的設(shè)計……………………………………………………4</p><p>　　五、次梁設(shè)計……………………………………………………7</p><p>　　

4、主梁設(shè)計……………………………………………………15</p><p>　　施工圖繪制…………………………………………………24</p><p><b>　　一、設(shè)計資料</b></p><p>　　某多層房屋采用鋼筋砼現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋，其三樓樓面（建筑標高+9.00）結(jié)構(gòu)布置圖如附圖所示，板深入墻內(nèi)120mm，次梁深入墻內(nèi)240mm，主梁伸入

5、墻柱內(nèi)370mm，樓面面層為20mm厚水泥砂漿面層（容重為20 ），板底及梁用20mm厚石灰砂漿粉刷（容重17 ））樓面可變荷載標準值=5.5）。砼強度等級為C45。主次梁受力鋼筋采用HRB3400鋼筋，板采用R235級鋼筋。板厚取100mm，次梁尺寸為250×400mm，主梁尺寸為250×650mm。</p><p><b>　　二、設(shè)計內(nèi)容和要求</b></p&

6、gt;<p>　　（一）板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力，主梁按彈性理論計算內(nèi)力并給出彎矩及剪力圖。</p><p><b>　?。ǘ├L結(jié)構(gòu)施工圖</b></p><p>　　1.結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：150），圖上需標注墻、柱定位軸線編號，梁柱定位尺寸及構(gòu)件編號，并標出板的結(jié)構(gòu)標高。</p><p>　　2.板模板及配筋

7、平面圖（1：60），圖上需標注板厚、板中鋼筋的直徑、間距及其定位尺寸。</p><p>　　3.次梁模板及配筋圖（1：40，1：20），圖上需標注次梁截面及幾何尺寸、梁底標高、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號其定位尺寸。</p><p>　　4.主梁模板及配筋（1：40，1：20），，圖上需標注主梁截面及幾何尺寸、梁底標高，鋼筋的直徑、根數(shù)、編號其定位尺寸。（需要配置彎起鋼筋時，應(yīng)繪出彎矩包絡(luò)圖及抵

8、抗彎矩圖）。</p><p>　　5.有關(guān)設(shè)計說明，如砼強度等級、鋼筋級別、砼保護層厚度等。</p><p>　　三、樓面板結(jié)構(gòu)平面布置</p><p>　　確定主梁的跨度為6600mm，次梁的跨度為6900mm，主梁每跨內(nèi)設(shè)置兩根次梁，板的跨度為2200mm。</p><p><b>　　四、板的設(shè)計</b></

9、p><p><b>　　（1）荷載</b></p><p><b>　　板的恒荷載標準值：</b></p><p>　　20mm水泥砂漿面層 0.02×20=0.4 KN </p><p>　　90mm鋼筋混凝土板 0

10、.1×25=2.5 KN </p><p>　　20mm板底石灰砂漿 0.02×17=0.34 KN </p><p>　　----------------------------------------------------------------</p><p>　　小計

11、 3.24 KN </p><p>　　板活荷載標準值： 5 KN KN </p><p>　　永久荷載分項系數(shù)去1.2，可變荷載分項系數(shù)取1.4，故板的</p><p>　　永久荷載設(shè)計值 g=3.24×1.2=3.

12、888 KN </p><p>　　可變荷載設(shè)計值 q=5×1.4=7 KN </p><p>　　荷載總設(shè)計值 g+q=10.888 KN </p><p>　　近似取為，g+p=10.9</p><p><b>　　（2）

13、計算簡圖</b></p><p><b>　　邊跨：</b></p><p>　　板凈跨度： =2200-120-125=1955mm </p><p>　　計算跨度：=60++=60+1955+=2140mm</p><p>　　=60++=60+2055+=2065mm</p>

14、<p>　　取較小值，邊跨的計算跨度為L=2065mm。</p><p><b>　　中跨：</b></p><p>　　板凈跨度：=2200-125-125=1950mm</p><p>　　計算跨度：= +b =1950+250=2200mm</p><p>　　=+t =1950+100=2050mm&l

15、t;/p><p>　　取較小值，中跨的計算跨度為L=2050mm。</p><p>　　g+p=10.6 KN/m </p><p><b>　　板的計算簡圖</b></p><p>　　=(2.065+2.05)/2=2.0575mm</p><p&g

16、t;　　==4.65 =-=-4.19 </p><p>　　==4.16 =-=-4.16</p><p>　?。?）正截面承載能力計算</p><p>　　板厚100mm，取=30mm，=70mm。C45混凝土，混凝土抗壓強度設(shè)計值=20.5KPa，R235級鋼筋,=195KPa。</p><p>

17、　　1-2 板的配筋計算</p><p><b>　　注：1.表中</b></p><p>　　2.對于板：b=1000mm</p><p><b>　　五、次梁設(shè)計</b></p><p>　　次梁尺寸為250×400mm，按考慮內(nèi)力重分布設(shè)計。</p><p>

18、;　　（1）荷載設(shè)計值計算</p><p><b>　?、?永久荷載設(shè)計值</b></p><p>　　板傳來的恒載 3.888×2.2=8.55 </p><p>　　次梁自重 0.25×（0.4-0.1）×25×1.2=2.25</

19、p><p>　　次梁粉刷 0.02×（0.4-0.1）×2×17×1.2=0.2448</p><p>　　小計 g=11.0484 </

20、p><p>　?、?可變荷載設(shè)計值 q=7×2.2=15.4</p><p>　　荷載總設(shè)計值 g+q=26.45 </p><p><b>　?。?）計算簡圖</b></p><p>　

21、　次梁在磚墻上的支承長度為240mm，主梁的截面為250×650mm。</p><p>　　次梁凈跨度：邊跨：=6900-120-125=6655mm</p><p>　　中跨：=6900-125-125=6650mm</p><p>　　計算跨度：邊跨：=+0.5×墻上支承長度=6655+0.5×240=6775mm</p>

22、;<p>　　=1.025=1.025×6655=6821mm</p><p>　　取較小值，邊跨的計算跨度為L=6650mm。</p><p>　　中跨：= +b=6900mm</p><p>　　因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算，次梁的計算簡圖如1-3。</p><p>　　g+q=26.93KN/m<

23、;/p><p>　　次梁計算簡圖 </p><p><b>　?。?）內(nèi)力計算</b></p><p>　　彎矩和剪力根據(jù)簡支梁靜定平衡方程計算</p><p><b>　　彎矩設(shè)計值：</b></p><p>　　邊跨： ==116.2 </p

24、><p>　　中跨：==121.2</p><p>　　=0.7=0.7×121.2=84.84</p><p><b>　　=-84.84</b></p><p>　　=-0.7=-0.7×()=-83.09</p><p>　　=-0.5=116.2-0.5×83.0

25、9=74.66</p><p><b>　　畫出次梁彎矩圖：</b></p><p>　　根據(jù)以上計算的桿端彎矩值，取各跨梁為隔離體建立靜力平衡條件，可求得各跨梁的桿端剪力值，從而作出次梁剪力圖</p><p><b>　　剪力設(shè)計值：</b></p><p>　　=73.01KN， =-106.

26、19KN， =90.95KN, </p><p>　　=-91.95KN, =91.95KN</p><p><b>　?。?）配筋計算</b></p><p>　　1）正截面抗彎承載能力計算</p><p>　　正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)正彎矩區(qū)段按T形截面計算，有效翼緣寬度按以下公式取最小值：</p>

27、;<p>　　正彎矩中跨：0.2×6900=1380mm</p><p>　　正彎矩邊跨：0.27×6775=1829.25mm</p><p><b>　　2200mm</b></p><p>　　250+0+12×100=1450mm</p><p>　　C45混凝土，=4

28、0mm，=360mm。C45混凝土， =20.5MPa，HRB400鋼筋, =330MPa。</p><p><b>　　由</b></p><p>　　知截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　次梁正截面受彎承載力計算</p><p><b>　　注：1.表中</b></p>

29、<p><b>　　次梁的剪力圖</b></p><p>　　2）斜截面抗剪承載能力計算</p><p>　　=30+=42.55mm，=400-42.55=357.45mm</p><p>　　驗算上限值、下限值：</p><p>　　上限值：=（0.51×）××250

30、5;357.45=305.72KN，符合上限值。</p><p>　　下限值： =×1×1.74×250×357.45=77.75KN</p><p>　　在0～5699.77、7274.07～13153.25和14478.42～17125段：</p><p>　　按照構(gòu)造要求配置鋼筋，≤H/2=200mm且不大于400mm，

31、取為200mm。 </p><p>　　在0～400段：按要求，取100mm</p><p>　　在5699.77～6775段：</p><p>　　=×（-）=86.44 KN </p><p>　　在6775～7274.07段: </p><p><b>　　=</b></p&

32、gt;<p>　　在13153.25～13675段：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　在13675～14478.42段：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　為施工方便并滿足構(gòu)造要求，在離支座距離大于400mm處箍筋間距均取200mm

33、，小于400mm處箍筋間距均取100mm。</p><p><b>　　六、主梁設(shè)計</b></p><p>　　主梁尺寸為250×650mm，按彈性理論設(shè)計</p><p><b>　?。?）荷載設(shè)計值</b></p><p>　　為簡化計算，將主梁自重等效為集中荷載。</p>

34、;<p>　　次梁傳來恒載 11.0484×6=64.98KN</p><p>　　主梁自重（含粉刷）[(0.65-0.1)×0.25×2.3×25+2×(0.65-0.1)×0.02×2.3×17]×1.2=10.52KN</p>

35、<p>　　----------------------------------------------------------------</p><p>　　恒永久荷載設(shè)計值 G=66.29+10.52=76.81KN,取G=76.8KN1</p><p>　　可變荷載設(shè)計值 Q=15.4×6

36、=92.4KN,取Q=92.4KN</p><p><b>　　(2) 計算簡圖</b></p><p>　　主梁端部支撐在帶壁柱墻上，支承長度為370mm，中間支承在300mm×300mm的混凝土柱上。主梁按連續(xù)梁計算。其計算跨度</p><p>　　主梁凈跨度：邊跨：=6600-250-150=6200mm</p>

37、<p>　　中跨：=6600-150-150=6300mm</p><p>　　邊跨：=+0.5a+0.5b=6200+0.5×370+0.5×300=6535mm</p><p>　　=1.025+0.5b=1.025×6200+0.5×300=6505mm ，</p><p>　　取小值 =6505mm</

38、p><p>　　中跨：=+b=6300+300=6600mm</p><p>　　主梁的計算簡圖見圖1-5.因跨度相差不超過10%，可利用附表計算內(nèi)力。</p><p><b>　　主梁計算簡圖</b></p><p>　?。?）內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖</p><p><b>　　1）彎矩設(shè)計值

39、</b></p><p>　　彎矩 M=Gl+Ql</p><p>　　式中系數(shù)、由附表相應(yīng)欄內(nèi)查得。不同荷載組合下各截面的彎矩計算結(jié)果見表1-6。</p><p><b>　　2）剪力設(shè)計值</b></p><p><b>　　剪力 V=G+Q</b></p><

40、;p>　　式中系數(shù)、由附表相應(yīng)欄內(nèi)查得。不同荷載組合下各截面的彎矩計算結(jié)果見表1-6。</p><p>　　1-7 主梁的彎矩計算（KN﹒m）</p><p>　　1-8 主梁的剪力計算（KN）</p><p>　　3）彎矩、剪力包絡(luò)圖</p><p><b>　　彎矩包絡(luò)圖繪制</b></p>

41、<p>　　荷載組合①+②時,出現(xiàn)第一跨跨內(nèi)最大彎矩和第二跨跨內(nèi)最小彎矩。此時=0, =-215.09KN﹒m,以這兩個支座彎矩值的連線為基線,疊加邊跨在集中荷載G+Q=76.81+92.4=169.21KN作用下的簡支梁彎矩圖,則第一個集中荷載下的彎矩值為(G+Q)- =290.93 KN﹒m；第二個集中荷載下的彎矩值為(G+Q)- =219.231KN﹒m。</p><p>　　中間跨跨中彎矩最小時

42、，兩個支座彎矩值均為- 215.09KN﹒m，以此支座彎矩連線為基線疊加中間荷載G=76.81KN作用下的簡支梁彎矩圖，則集中荷載處的彎矩值為G- =-46.108KN﹒m。</p><p>　　荷載組合①+④時，支座最大負彎矩=-322.85 KN﹒m,其他兩個支座的彎矩為=0，=-188.45KN﹒m，在這三個支座彎矩間連直線，以此連續(xù)為基線，于第一跨、第二跨分別疊加集中荷載為G+Q時的簡支梁彎矩圖，則集中荷

43、載處的彎矩值順次為(G+Q)- =259.29KN﹒m、(G+Q)- =151.67KN﹒m、(G+Q)- =94.212KN﹒m、(G+Q)- =139.012KN﹒m。</p><p>　　荷載組合①+③時，出現(xiàn)邊跨跨內(nèi)最小彎矩和中跨跨內(nèi)最大彎矩。==-215.09 KN﹒m,第一跨在集中荷載G作用下的彎矩值分別為94.85KN﹒m、23.16KN﹒m；第二跨在集中荷載G+Q作用下的彎矩值為157.17KN﹒

44、m。</p><p><b>　　剪力包絡(luò)圖繪制</b></p><p>　　荷載組合①+②時, =136.32KN,至第一集中荷載處剪力降為136.32-169.21=-32.89KN,至第二集中點荷載處剪力降至-32.89-169.21=-202.11KN；組合①+④時，最大，=-218.46KN，則第一跨集中荷載處剪力順次（從右至左）-49.25KN、119.9

45、6KN。</p><p><b>　　彎矩、剪力包絡(luò)圖</b></p><p><b>　　（4）主梁配筋計算</b></p><p><b>　　1）主梁正截面計算</b></p><p>　　跨內(nèi)正彎矩區(qū)段按T形截面計算，有效翼緣寬度按以下公式取最小值：</p>

46、<p>　?、?正彎矩中跨：0.2×6300=1260mm</p><p>　　正彎矩邊跨：0.27×6200=1674mm</p><p><b>　　②6900mm</b></p><p>　　③250+0+12×100=1450mm</p><p>　　取小值 =1260

47、mm</p><p>　　1點和B點采用兩排受拉鋼筋，取，=585mm。2點采用一排受拉鋼筋，取=40mm，=610mm。C45混凝土， =20.5MPa。采用HRB400鋼筋，鋼筋抗拉強度=330MPa。</p><p>　　主梁正截面承載力計算</p><p><b>　　注：1.表中</b></p><p><

48、;b>　　主梁設(shè)計剪力圖</b></p><p>　　（2） 斜截面受剪承載力</p><p>　　本設(shè)計按照箍筋分擔(dān)100%，不設(shè)彎起鋼筋計算。</p><p><b>　　箍筋設(shè)計：</b></p><p><b>　　上、下限值驗算</b></p><p&

49、gt;　　上限值：=×250×=407.18KN</p><p>　?。?上限值符合。</p><p>　　下限值 =×1×1.39×250×583.06=101.31KN</p><p>　?。?應(yīng)按計算設(shè)計箍筋</p><p>　　在0～650m

50、m，6163～6813和6813～7463段，按照構(gòu)造要求設(shè)置箍筋間距，=100mm。</p><p>　　在0mm～2257mm段</p><p><b>　　跨中截面：mm，</b></p><p><b>　　支點截面：mm，</b></p><p><b>　　=</b>

51、;</p><p>　　139.07=1×1×1×</p><p>　　=0.100% <0.18%，取=0.18% 雙支箍，直徑為8mm</p><p>　　=,=223.6,取220mm。</p><p>　　在4557mm～6113mm段</p><p><b>

52、;　　=</b></p><p>　　222.43=1×1×1×</p><p>　　=0.256% >0.18%， 雙支箍，直徑為8</p><p>　　=,=157,取150mm。</p><p>　　在7463mm～9113mm段</p><p><b&g

53、t;　　=</b></p><p>　　193.65=0.1×1×1×</p><p>　　=0.197%>0.18% 雙支箍，直徑為8</p><p>　　=,==204,取200mm。</p><p>　　為方便施工，在離支座距離小于700mm段以及4579～9179段，箍筋間距均取10

54、0mm，其他短箍筋間距均取220mm。</p><p>　　按照《公路橋規(guī)》要求，當(dāng)梁高≥600mm時，應(yīng)在梁側(cè)面設(shè)置水平縱向鋼筋，減少混凝土裂縫寬度。采用8鋼筋按構(gòu)造要求配Ф8@150.</p><p><b>　　主梁配筋圖</b></p><p><b>　　七、施工圖繪制</b></p><p&