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

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)鋼筋砼現(xiàn)澆主次梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)指導(dǎo)教師： 劉光宗 班 級(jí)： 土木095 學(xué)生姓名： 馮振 學(xué)號(hào)： 6002109151 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2011年12月21日-28日 南昌大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程系 目錄1、 設(shè)計(jì)資料3二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求3三、樓面板結(jié)構(gòu)平面布置4四、板的設(shè)計(jì)4五、次梁設(shè)計(jì)76、 主梁設(shè)計(jì)157、 施工圖繪制24一、設(shè)計(jì)資料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(biāo)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20m

2、m厚石灰砂漿粉刷（容重17 ）樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值=5.5）。砼強(qiáng)度等級(jí)為C45。主次梁受力鋼筋采用HRB3400鋼筋，板采用R235級(jí)鋼筋。板厚取100mm，次梁尺寸為250×400mm，主梁尺寸為250×650mm。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（一）板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力，主梁按彈性理論計(jì)算內(nèi)力并給出彎矩及剪力圖。（二）繪結(jié)構(gòu)施工圖1.結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：150），圖上需標(biāo)注墻、柱定位軸線編號(hào)，梁柱定位尺寸及構(gòu)件編號(hào)，并標(biāo)出板的結(jié)構(gòu)標(biāo)高。2.板模板及配筋平面圖（1：60），圖上需標(biāo)注板厚、板中鋼筋的直徑、間距及其定位尺寸。3.次梁模板及配筋圖（1：40，1：20）

3、，圖上需標(biāo)注次梁截面及幾何尺寸、梁底標(biāo)高、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號(hào)其定位尺寸。4.主梁模板及配筋（1：40，1：20），圖上需標(biāo)注主梁截面及幾何尺寸、梁底標(biāo)高，鋼筋的直徑、根數(shù)、編號(hào)其定位尺寸。（需要配置彎起鋼筋時(shí)，應(yīng)繪出彎矩包絡(luò)圖及抵抗彎矩圖）。5.有關(guān)設(shè)計(jì)說(shuō)明，如砼強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋級(jí)別、砼保護(hù)層厚度等。三、樓面板結(jié)構(gòu)平面布置確定主梁的跨度為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。四、板的設(shè)計(jì)（1）荷載板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：20mm水泥砂漿面層 0.02×20=0.4 KN90mm鋼筋混凝土板 0.1×25=2.5 KN 20mm板

4、底石灰砂漿 0.02×17=0.34 KN-小計(jì) 3.24 KN板活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 5 KN KN永久荷載分項(xiàng)系數(shù)去1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4，故板的永久荷載設(shè)計(jì)值 g=3.24×1.2=3.888 KN可變荷載設(shè)計(jì)值 q=5×1.4=7 KN荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=10.888 KN近似取為，g+p=10.9（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖邊跨：板凈跨度： =2200-120-125=1955mm 計(jì)算跨度：=60+=60+1955+=2140mm=60+=60+2055+=2065mm取較小值，邊跨的計(jì)算跨度為L(zhǎng)=2065mm。中跨：板凈跨度：=2200-125-125=19

5、50mm計(jì)算跨度：= +b =1950+250=2200mm=+t =1950+100=2050mm 取較小值，中跨的計(jì)算跨度為L(zhǎng)=2050mm。 g+p=10.6 KN/m 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖 =(2.065+2.05)/2=2.0575mm =4.65 =-=-4.19 =4.16 =-=-4.16（3）正截面承載能力計(jì)算板厚100mm，取=30mm，=70mm。C45混凝土，混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=20.5KPa，R235級(jí)鋼筋,=195KPa。1-2 板的配筋計(jì)算截面1B2C4.65-4.194.16-4.160.04640.04170.04230.04230.04740.04260.0423

6、0.0423=348.82313.49311.28311.28選用鋼筋8140816081608160359314314314最小配筋量注：1.表中 2.對(duì)于板：b=1000mm五、次梁設(shè)計(jì)次梁尺寸為250×400mm，按考慮內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。（1）荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算 永久荷載設(shè)計(jì)值板傳來(lái)的恒載 3.888×2.2=8.55 次梁自重 0.25×（0.4-0.1）×25×1.2=2.25次梁粉刷 0.02×（0.4-0.1）×2×17×1.2=0.2448小計(jì) g=11.0484 可變荷載設(shè)計(jì)值 q=7

7、5;2.2=15.4荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=26.45 （2）計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為240mm，主梁的截面為250×650mm。次梁凈跨度：邊跨：=6900-120-125=6655mm中跨：=6900-125-125=6650mm計(jì)算跨度：邊跨：=+0.5×墻上支承長(zhǎng)度=6655+0.5×240=6775mm =1.025=1.025×6655=6821mm取較小值，邊跨的計(jì)算跨度為L(zhǎng)=6650mm。中跨：= +b=6900mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如1-3。 g+q=26.93KN/m 次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 （3）內(nèi)

8、力計(jì)算彎矩和剪力根據(jù)簡(jiǎn)支梁靜定平衡方程計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值：邊跨： =116.2 中跨：=121.2=0.7=0.7×121.2=84.84=-84.84=-0.7=-0.7×()=-83.09=-0.5=116.2-0.5×83.09=74.66畫(huà)出次梁彎矩圖：根據(jù)以上計(jì)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剪力設(shè)計(jì)值：=73.01KN， =-106.19KN， =90.95KN, =-91.95KN, =91.95KN（4）配筋計(jì)算1）正截面抗彎承載能力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)正彎矩區(qū)段按T形截面計(jì)算，

9、有效翼緣寬度按以下公式取最小值： 正彎矩中跨：0.2×6900=1380mm正彎矩邊跨：0.27×6775=1829.25mm 2200mm 250+0+12×100=1450mmC45混凝土，=40mm，=360mm。C45混凝土， =20.5MPa，HRB400鋼筋, =330MPa。由知截面均屬于第一類T形截面。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B2C110.4112.4114.5114.513802501380250截面類型第一類T型矩形第一類T型矩形0.16920.17240.03010.03120.03060.18660.03170.1906計(jì)算=944.

10、371043.26978.321065.63選用鋼筋3223223223221140114011401140最小配筋量注：1.表中 次梁的剪力圖2）斜截面抗剪承載能力計(jì)算=30+=42.55mm，=400-42.55=357.45mm驗(yàn)算上限值、下限值：上限值：=（0.51×）××250×357.45=305.72KN，符合上限值。下限值： =×1×1.74×250×357.45=77.75KN在05699.77、7274.0713153.25和14478.4217125段：按照構(gòu)造要求配置鋼筋，H/2=200mm

11、且不大于400mm，取為200mm。 在0400段：按要求，取100mm在5699.776775段：=×（-）=86.44 KN 在67757274.07段: =在13153.2513675段：=在1367514478.42段：=區(qū)段5699.77677567757274.0713153.25136751367514478.4286.4485.6686.2685.96箍筋肢數(shù)，直徑28 28 28 281011011011011.281.281.281.28357.45357.45357.45357.450.001050.001040.001050.00104是否滿足要求否否否否實(shí)際

12、配筋間距（mm）200200200200實(shí)際配筋量0.0025 0.0025 0.0025 0.0025 是否滿足要求是是是是是否需配彎起鋼筋否否否否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，小于400mm處箍筋間距均取100mm。六、主梁設(shè)計(jì)主梁尺寸為250×650mm，按彈性理論設(shè)計(jì)（1）荷載設(shè)計(jì)值為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來(lái)恒載 11.0484×6=64.98KN主梁自重（含粉刷）(0.65-0.1)×0.25×2.3×25+2×(0.65-0.1)×0.02

13、15;2.3×17×1.2=10.52KN-恒永久荷載設(shè)計(jì)值 G=66.29+10.52=76.81KN,取G=76.8KN1可變荷載設(shè)計(jì)值 Q=15.4×6=92.4KN,取Q=92.4KN(2) 計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁端部支撐在帶壁柱墻上，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在300mm×300mm的混凝土柱上。主梁按連續(xù)梁計(jì)算。其計(jì)算跨度主梁凈跨度：邊跨：=6600-250-150=6200mm 中跨：=6600-150-150=6300mm邊跨：=+0.5a+0.5b=6200+0.5×370+0.5×300=6535mm =1.025+0.

14、5b=1.025×6200+0.5×300=6505mm ，取小值 =6505mm中跨：=+b=6300+300=6600mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1-5.因跨度相差不超過(guò)10%，可利用附表計(jì)算內(nèi)力。 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖（3）內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖1）彎矩設(shè)計(jì)值彎矩 M=Gl+Ql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(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-6。2）剪力設(shè)計(jì)值剪力 V=G+Q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(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-6。1-7 主梁的彎矩計(jì)算（KNm）項(xiàng)次荷載及其位置1第一、二、三跨永久荷載作用2第一、三跨可變荷載作用3第二跨可變荷載作用4第一、二

15、跨可變荷載作用 +96.77+-322.85+-46,8+-215.09 +297.76 +154.81-8 主梁的剪力計(jì)算（KN）項(xiàng)次荷載及其位置 1第一、二、三跨永久荷載作用2第一、三跨可變荷載作用4第一、二跨可變荷載作用 +136.32+-218.46+189.72 3）彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖繪制荷載組合+時(shí),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(shí)=0, =-215.09KNm,以這兩個(gè)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(jiǎn)支梁彎矩圖,則第一個(gè)集中荷載下的彎矩值為(G+Q)- =290.93 KNm；第二個(gè)集中荷載

16、下的彎矩值為(G+Q)- =219.231KNm。中間跨跨中彎矩最小時(shí)，兩個(gè)支座彎矩值均為- 215.09KNm，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(jiǎn)支梁彎矩圖，則集中荷載處的彎矩值為G- =-46.108KNm。荷載組合+時(shí)，支座最大負(fù)彎矩=-322.85 KNm,其他兩個(gè)支座的彎矩為=0，=-188.45KNm，在這三個(gè)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(shí)的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，則集中荷載處的彎矩值順次為(G+Q)- =259.29KNm、(G+Q)- =151.67KNm、(G+Q)- =94.212KNm、(G+Q)- =139

17、.012KNm。荷載組合+時(shí)，出現(xiàn)邊跨跨內(nèi)最小彎矩和中跨跨內(nèi)最大彎矩。=-215.09 KNm,第一跨在集中荷載G作用下的彎矩值分別為94.85KNm、23.16KNm；第二跨在集中荷載G+Q作用下的彎矩值為157.17KNm。剪力包絡(luò)圖繪制荷載組合+時(shí), =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(diǎn)荷載處剪力降至-32.89-169.21=-202.11KN；組合+時(shí)，最大，=-218.46KN，則第一跨集中荷載處剪力順次（從右至左）-49.25KN、119.96KN。 彎矩、剪力包絡(luò)圖（4）主梁配筋計(jì)算1）主梁正截面計(jì)算跨內(nèi)正彎矩區(qū)

18、段按T形截面計(jì)算，有效翼緣寬度按以下公式取最小值： 正彎矩中跨：0.2×6300=1260mm正彎矩邊跨：0.27×6200=1674mm6900mm250+0+12×100=1450mm取小值 =1260mm1點(diǎn)和B點(diǎn)采用兩排受拉鋼筋，取，=585mm。2點(diǎn)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(qiáng)度=330MPa。 主梁正截面承載力計(jì)算截面1B2C297.76-322.85154.8-215.09截面類型第一類T型矩形第一類T型矩形585585610585126025012602500.18410.12260.03370.01610.03430.20510.01620.1312計(jì)算=1570.581863.38773.491191.98選用鋼筋318+320620322420最小配筋量注：1.表中 主