《钢筋混凝土》课程设计

一.自拟参数

混凝土强度等级C30，纵向受力钢筋HRB400

           （1---1）

二．在承载能力极限状态下的最大弯矩和剪力设计值

1.已知

2.计算荷载弯矩及剪力

(1).可变荷载：

             (2---1)

(2).永久荷载：

3.计算最大弯矩和剪力

(1).按可变荷载效应控制组合计算

  查表有     , 

                              (2---2)         

        

                                  (2---3)

        

(2).按永久荷载效应控制组合计算

 查表有   ,   

                                     (2---4)

         

                                        (2--5)

           

故最大弯矩设计值为467.34，最大剪力设计值为267.05

三．正截面设计：受弯构件正截面承载力的计算，设计纵向受力钢筋、架立钢筋

1.已知

混凝土强度等级C30（),钢筋HRB400，查表有=1.43 ，=14.3 ，=360 ，，=470.09 

2.假设布置两排钢筋，求

         =700mm-60mm=640mm                     (3---1)

3.确定

         (3---2)

查附有  =0.842  =0.316=0.518  满足要求

4.求

将=0.842代入下式

              (3---3)

5.选筋

选用5  18和3  22的三级钢(=2412)，需要的最小宽度=240mm<=300mm

6.检查最小配筋率

       (3---4)

（最小配筋率取0.2%和中最大值）

所选纵向受力钢筋符合要求

7.选架立筋

梁的跨度取的7m 

架立筋选用2 根直径为14的三级钢

四．斜截面设计：受弯构件斜截面承载力的计算，设计斜截面受剪钢筋（弯起钢筋和箍筋）

1.已知

，混凝土强度等级C30（=1），钢筋HRB400，查表有=1.43 ，=14.3 ，=360 ，=210，=50，=7，=267.05

2.复核梁的截面尺寸

        =700mm-60mm=640mm                  （4---1）

                                   （4---2）（4---3）

截面尺寸符合要求

3.验算是否需要按计算配置箍筋

（4---4）

应按计算配置箍筋

4.计算箍筋用量

     （4---5）

 按构造要求选箍筋直径（），则箍筋间距

                              （4---6）

取箍筋间距，记做 8＠200沿全梁等距布置

5.验算箍筋的最小配筋率

 箍筋最小配筋率

                          （4---7）

 实际箍筋配筋率

          （4---8）

箍筋的配筋率满足要求

五．裂缝宽度验算

1.已知

，,,，,,受拉钢筋5  18+3  22（，）,保护层厚度,混凝土强度等级C30（）

2.求弯矩标准值

（1).按荷载效应标准组合计算的弯矩值为

                             （5---1）

         

(2).按荷载效应准永久组合计算的弯矩值为

                         （5---2）

        

3.按有效受拉混凝土截面面积计算的纵筋受拉钢筋配筋率

                  （5---3）

4.按荷载效应标准组合计算的受拉钢筋应力

         （5---4）

5.求钢筋应变不均匀系数

              （5---5）

6.求裂缝宽度最大值

            （5---6）

                                （5---7）

            

                 =0.27mm

故裂缝宽度满足要求

六．挠度验算

1.已知

，，，受拉钢筋5 18+3 22（，)，混凝土强度等级为C30（）,,,,

2.求短期刚度

因为矩形截面

                                (6---1)

受拉钢筋的配筋率

                             (6---2)

则短期刚度为

                                    (6---3)

           

          

3.求荷载长期作用影响的刚度

，则

                                           (6---4)

           

           

4.计算跨中弯矩并验算

                                               (6---5)

              

              

                                    （6---6）

即

故挠度满足要求

七．材料的抵抗弯矩图

该梁配有五根直径为18mm和三根直径为22mm的三级钢筋作为纵向受力筋，则其抵抗弯矩值可由下式确定：

                                   （7---1）

 

 

 

第二篇：混凝土课程设计

钢筋混凝土结构-1

课程设计

题目：单向板肋梁楼盖设计

钢筋混凝土结构-1课程设计任务书

图1

    某多层工业建筑楼盖如图1 所示。采用钢筋混凝土整浇楼盖。

1、设计资料：

楼面做法:20mm水泥砂浆，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底。

楼面荷载：均布活荷载标准值6kN/m²

材料：混凝土强度等级C30，梁内受力纵筋HRB335钢筋，其他HPB300钢筋。

楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其中板，次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁按弹性理论设计。

其他参考资料：《混凝土结构设计规范》和《荷载设计规范》。

每11-12人为一组，各班分组情况见下表

2、设计任务及要求：

(1) 、每位同学独立完成楼盖设计的板、次梁和主梁的计算书一份；

(2)、完成板和次梁的配筋图2号一张；

(3) 、主梁的抵抗弯矩图及配筋图2号一张。

单向板楼盖课程设计

计算书

目    录

1、设计资料                                          1

2、结构的平面布置                                             1

   

3、板的设计                                                   2

（1）荷载                                                          2

（2）计算简图                                                      3

（3）吊车荷载                                                      9

（4）吊车垂直荷载作用下                                            9

（5）吊车水平荷载作用下                                            10

4、次梁设计                                                   12

（1）荷载设计值                                                    2

（2）计算简图                                                      3

（3）吊车荷载                                                      9

5、主梁设计                                                   13

（1）荷载                                                          2

（2）计算简图                                                      3

（3）吊车荷载                                                      9

某多层工业建筑的楼盖如上图所示。

1    设计资料：

楼面做法:20mm水泥砂浆，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底。

楼面荷载：均布活荷载标准值6kN/m²?

材料：混凝土强度等级C45，梁内受力纵筋HRB335钢筋，其他HPB330钢筋。

楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其中板，次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁按弹性理论设计。

其他参考资料：《混凝土结构设计规范》和《荷载设计规范》

2    结构的平面布置方案

?（1）由于横向柱距与纵向柱距相等，中间无走道，所以使用主梁横向布置，次梁纵向布置的方案。主梁跨度为6.9m，次梁跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁?，板跨为2.3m。由于

（2）按跨高比条件，板厚??；对于工业建筑的楼盖板，要求；所以取h=80mm。

（3）次梁截面高度

考虑到楼面活荷载较大，所以取梁高为，梁宽为?。

（4）主梁截面高为?

取梁高为，梁宽为。结构布置平面图见图???：

3  板的设计

（1）   荷载

恒载标准值??????????80mm钢筋混凝土板??

?????????20mm水泥砂浆抹面?

????????????     20mm石灰砂浆抹面??  

小计                                        

活载标准值?                                                   q=6KN/              恒荷载分项系数取1.2，因楼面活荷载标准值大于4.0KN/㎡，所以活载分项系数应取1.3，于是板的

恒载设计值????

活载设计值????

总计??????? 

近似取为??????

（2）计算简图

次梁截面为mm，板在墙上的支承长度为120mm，则板跨:

边跨????

取

中间跨????取

因跨度相差小于10%，按等跨连续板计算。取1000mm宽板带作为计算单元。计算简图如下图所示

（3）弯矩设计值

不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由表11-1可查得，板的弯矩系数分别为：边支座0;边跨中，1/11;离端第二支座，-1/11;中跨中,1/16;中间支座，1/14。故

（4）正截面受弯承载力计算

     环境类别为一级，板的最小保护层厚度为15mm，假定纵向钢筋直径为10mm，板厚80mm，则截面有效高度，板宽1000㎜，C45混凝土，，，HPB300钢筋，，板配筋计算过程列于下表：

?????????                                                             板的配筋计算

计算结果表明支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，，此值大于，可以，同时此值大于0.2%，符合要求。

4 次梁设计

（1）荷载设计值

恒载设计值：

      由板传来                         3.29×2.3=7.567 KN/m

         次梁自重        1.2×25×0.2×（0.5-0.08）=2.52 KN/m

         梁侧抹灰    1.2×0.02×2×17×（0.5-0.08）=0.34 KN/m

                                                 g=10.427KN/m

活载设计值                               q=7.8×2.3=17.94 KN/m

总荷载                                       =28.367KN/m

（2）  计算简图

次梁在砖墙上的支承长度为240mm主梁截面为700×300mm

计算跨度：

边跨=+ =6300-120-=6150<1.025 =1.025×6030=6180.75㎜，取=6150㎜

中间跨==6300-300=6000㎜，因跨度相差小于10%， 按等跨连续梁计算，次梁的计算简图如下：

（3）内力计算

由表可分别查得弯矩系数和剪力系数

弯矩设计值：

剪力设计值：

（4）承载力计算

1） 正截面计算

正截面受剪承载力计算时，跨中截面按T形计算，其翼缘计算宽度为

 ,    又   取,三者的较小值，故取，所有截面均布置一排钢筋环境类别为一类，C45混凝土，梁的最小保护层厚度C=20mm，假设 箍筋直径10mm，纵向钢筋直径为20mm。C30混凝土梁高，，，纵向钢筋采用HRB335钢筋，， 。鉴别类型：

所以跨内截面均属于第一类T形截面，正截面计算过程列于下表：

次梁正截面受弯承载力计算

计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则;

，此值大于，可以，同时此值大于0.2%，符合要求。

2） 斜截面承载力计算

验算截面尺寸：

因，截面尺寸按下式验算

，故截面尺寸满足要求

，所以只需按构造配置腹筋即可，所以选用@200的双肢箍筋。

5  主梁设计（按弹性理论设计）

（1）   荷载

为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载

次梁传来恒载                                      

梁自重          

                               

恒载                             取

活载                                  取

（2）计算简图

主梁端部支承在砖墙上，支承长度为360mm，中间支承在柱上，钢混凝土柱截面尺寸为，计算跨度：

边跨：，

因，所以取。

中间跨：

主梁的计算简图见下图所示，因跨度相差不超过10%，故可利用附表19计算内力

（3）内力计算及包络图

  1）弯矩设计值

  弯矩，式中系数由附表19查得

     

     

     

2）剪力设计值

剪力                 ，式中系数由附表19查得

       

             

    3）弯矩，剪力包络图

1.弯矩包络图

①　第1，3跨有活荷载，第2跨没有可变荷载由附表19知，支座B或C的弯矩为，在第1跨内以支座弯矩连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值弯矩分别为：

（与前面计算的相近）

在第2跨内以支座弯矩的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得集中荷载处弯矩值为：，

②　 第1，2跨有活荷载，3跨没有活荷载

第1跨内：在第1跨内以支座弯矩的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值弯矩分别为： 

                   

在第2跨内：。以支座弯矩的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩设计值分别为：

③　 第2跨有活荷载，第1，3跨没有活荷载

第2跨两集中荷载作用点处弯矩

（与前面计算的相近）

第1，3两跨集中荷载作用点处弯矩设计值分别为

弯矩包络图如主梁的内力包络图所示

2  剪力包络图：

①. 第一跨

；过第1个集中荷载后为，过第2个集中荷载后为。

，过第1个集中荷载后为，过2个集中荷载后为。

②. 第二跨

；过第1个集中荷载后为

当活荷载仅作用在第2跨时，；过第1个集中荷载后为。

剪力包络图如主梁的内力包络图所示

4）承载力计算

1.  正截面受弯承载力

跨内按T形截面计算，因为跨内没有间距小于主梁间距的次梁，翼缘计算宽度按和中取较小值确定，即，主梁混凝土保护层厚度的要求，以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因存在板，次梁，主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度15mm，板上部纵筋10mm，次梁上部纵筋直径18mm。假定主梁上部纵筋直径25mm，则一排钢筋时，，两排钢筋时，，纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。跨内截面经判别都属于第一类T型截面。B支座边的弯矩设计值为。正截面受弯承载力的计算过程列于下表：

主梁正截面承载力计算

计算表明均小于满足要求。取跨中截面验算其担负弯矩时最小配筋率：，同时也大于0.2%，满足要求，主梁纵向钢筋的弯起和切段按弯矩包络图确定。

2 .  斜截面受剪承载力

验算截面尺寸:

因，截面尺寸按下式验算

，故截面尺寸满足要求

，故不需按计算配置箍筋，按构造配置腹筋即可，采用双肢箍筋。

次梁两侧附加横向钢筋的计算：

次梁传来的集中力，附加箍筋布置范围，取附加箍筋双肢，则长度S内可布置附加箍筋的排数：排，次梁两侧各布置4排。由式（11-22）

，所以不用配置吊筋且满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁侧设置纵向构造钢筋，腹板纵向构造钢筋的截面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm,现每侧配置满足要求。