建筑結構課程設計案例【建筑結構課程設計】

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1、建筑結構課程設計案例【建筑結構課程設計】 《建筑結構》課程設計計算書 --整體式單向板肋梁樓蓋設計 指導老師： 班級： 學生姓名： 學號： 設計時間： 揚州大學建筑科學與工程學院建筑學系 目錄 一、設計任務書———————————3 二、平面結構布置——————————5 三、板的設計————————————6 四．次梁的設計———————————10 五、主梁的設計———————————13 六、梁板結構施工圖————————19 揚州大學建筑科學與工程學院建筑學系 一、設計任務書 整體式單向板肋梁樓蓋設計 1、設計資料 (1).揚州大學圖書館,層高均

2、為5.0米，開間6米，進深6米。試設計第三層樓蓋。樓蓋擬采用整體式單向板肋梁樓蓋，混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB400。 (2).樓面做法：1）8-10厚地磚樓面，干水泥擦縫，或1:1水泥砂漿勾縫2）5厚1:1水泥細砂漿結合層3）20厚1:3水泥砂漿找平層4）現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面5）板底為20mm厚混合砂漿抹灰。 2.設計內(nèi)容 (1).結構布置 樓蓋采用整體式單向板肋梁樓蓋方案，確定梁板截面尺寸。 （2）.板的計算 1確定板厚○ 2計算板上荷載○ 3按照塑性理論計算板的內(nèi)力○ 4計算板的配筋○ 5繪制板配筋圖○ （3）.次梁計算 1確定次梁尺寸○ 2計算次梁上荷

3、載○ 3按照塑性理論計算次梁內(nèi)力○ 4計算次梁配筋○ 5繪制次梁配筋圖○ (4).主梁計算 1確定主梁尺寸○ 2計算主梁上荷載○ 3按照彈性理論計算主梁內(nèi)力，應考慮活荷載的不利布置及調(diào)幅○ 4繪制主梁內(nèi)力包羅圖○ 5計算主梁的配筋，選用只考慮箍筋抗剪的方案○ 6繪制主梁配筋圖 ○ (5).平面布置簡圖 成果應包括： 1.計算書 （1）結構布置簡圖 （2）板和次梁的內(nèi)力計算，配筋 （3）主梁的內(nèi)力計算，內(nèi)力包絡圖，配筋 2.圖紙 要求手工(CAD)繪制，1張A1，或2張A2，參照附圖布置。 （1）繪制結構平面布置圖（包括梁板編號，板配筋），比例1:100

4、 （2）繪制次梁配筋圖（包括立面、剖面詳圖），比例1:50,1:20 （3）繪制主梁彎矩包羅圖、抵抗彎矩圖及配筋圖（包括立面、剖面詳圖），比例1:50,1:20 （4）設計說明 四、設計資料 1、開間尺寸a=6000mm,進深尺寸b=6000mm,樓面的可變荷載q=6.2kNm,板底為混合砂漿抹灰20mm. 3、材料選用： （1）、混凝土強度等級：C30 （2）、鋼筋：HRB400 整體式單向板肋梁樓蓋設計計算書如下： 二、平面結構布置： １、確定主梁的跨度為6.0m,次梁的跨度為6.0m,主梁每跨內(nèi)布置兩根 2 成果應包括：1.計算書 （1）結構布置簡圖 （2）板

5、和次梁的內(nèi)力計算，配筋（3）主梁的內(nèi)力計算，內(nèi)力包絡圖，配筋2.圖紙 要求手工(CAD)繪制，1張A1，或2張A2，參照附圖布置。（1）繪制結構平面布置圖（包括梁板編號，板配筋），比例1:100（2）繪制次梁配筋圖（包括立面、剖面詳圖），比例1:50,1:20（3）繪制主梁彎矩包羅圖、抵抗彎矩圖及配筋圖（包括立面、剖面詳圖），比例1:50,1:20（4）設計說明四、設計資料 1、開間尺寸a=6000mm,進深尺寸b=6000mm,樓面的可變荷載q=6.2kNm,板底為混合砂漿抹灰20mm.3、材料選用： （1）、混凝土強度等級：C30（2）、鋼筋：HRB400 整體式單向板肋梁樓蓋設計

6、計算書如下：二、平面結構布置： １、確定主梁的跨度為6.0m,次梁的跨度為6.0m,主梁每跨內(nèi)布置兩根 2 次梁,板的跨度為2 m。樓蓋結構布置圖如下： ２、按高跨比條件，當h 1 l=50mm時，滿足剛度要求，可不驗算撓度。對于民用建筑的樓蓋板，要求h60mm，取板厚h=80mm。 11 ～)L=(334～500)mm，考慮到樓11 面活荷載比較大，取h=450mm，則梁寬b=(～)h=(150～225)mm， 32 3、次梁的截面高度應滿足h=( 取b=200mm。 11 )L=(500～750)mm，取主梁截11 面高度h=650mm，則梁寬b=(～h=(

7、200～300)mm,取b=250mm。 4、主梁的截面高度應該滿足h=(～ 三、板的設計（按塑性內(nèi)力重分布計算）：1、荷載計算：板的恒荷載標準值： 10厚地磚樓面，干水泥擦縫，或1:1水泥砂漿勾縫 0.0120=0.2kNm活荷載標準值：qk=6.2kNm20.0220=0.4kNm20.0217=0.34kNm，所以活荷載分項系數(shù)取1.3，由此可得： 板的荷載設計值總值：2、板的計算簡圖： g+q=1.2gk+1.3qk=11.708kN16-116 邊跨支座1114110三跨以上連續(xù)：-116 -116111114 M=a(g+q)l (kN1611.7081.782

8、=-2.311111.708 11.708 1.82=-3.452 1.78=2.6511411.7081.82=-2.71 由題知：b=1000mm,因一類環(huán)境，所以as=20mm,則 h0=h-as=80-20=60mm，fc=14.3Nmm 2 2 根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計算如下：其中有，最小配筋率為ρmin=0.18%，得As（min）=0.18%bh0=8010000.18%=144（mm）連續(xù)板各截面配筋計算： 離端第二跨跨中中 離端第間跨跨中二支座 1~○2軸線○5~○6軸線○ 2 中間支座 2~○5軸○線 截面端支座 邊跨跨中 2~○5軸

9、○1~○2軸線○ 5~○6軸線線○ M（kNm）-2.30.0450.977 2.650.0510.9741266@190 149 -3.450.0670.965165.58@200251 2.370.0460.976112.46@190149 1.8960.0370.98189.56@190149 -2.710.05260.9721298@200251 2.1680.04210.978102.68@200251 as= Ma1c0gs As= Mygs0 （mm2 1098@200251 選配鋼筋實際配筋（mm2） 4、繪制板的配筋示意圖： 2~○5 軸

10、線板帶○ 1~○2、○5~○6軸線板帶○ 四、次梁的設計（按塑形內(nèi)力重分布計算）主梁截面高度h=( 1111 ~)l=（~6000=（500~750）mm，取主梁高度11 （216~325）mm,取b=250mm.次梁的尺寸及 h=650mm,梁寬b=(~)h= 支承情況如圖所示： 1、荷載計算：恒荷載設計值：由板傳來恒荷載：次梁肋自重：梁側(cè)抹灰：合計： 3.6482=7.296kNm20.02(0.45-0.08)21.217=0.3kNm 活荷載設計值由板傳來合計： 2、確定計算跨度及計算簡圖。 q=8.062=16.12kNm 塑性內(nèi)力重分布計算時，其計算跨度：

11、 邊跨：l0=ln=6000-120-125=5755mm=5.755mm中跨：l0=ln=6000-250=5750mm=5.75m跨度差 5.755-5.75 =0.9%<10%，因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù) 梁計算，計算簡圖如下： 3、彎矩設計值和剪力設計值：次梁各截面彎矩、剪力設計值見下表： 截面位置 端支座 邊跨跨中 離端第二支座 離端第二跨跨中中間跨跨中124111-1m) -11425.936 5.7552=61.35 7 -11625.9365.752=53.5 9-1mm2），箍筋采用HRB400級（fyv=360Nmm2，ft=1.4

12、3N kN 0.25bcfcbh0kN 端支座右側(cè)74.63截面滿足 83.1>V 離端第二支座左側(cè) 82.09截面滿足 83.1>V按構造配箍筋 離端第二支座右側(cè) 82.02截面滿足 83.1>V按構造配箍筋 中間支座左、右側(cè) 82.02 截面滿足 83.1>V 按構造配箍筋 2656.6998200 按構造配箍筋 2656.67829200 箍筋肢數(shù)、直徑 Asv=nAsv1 2656.683.72200 2656.67829200 S=Asv2-120=5680mml0=lc=5680+ 400370 +=6065mm中間跨：ln=lc=

13、6000-40022=6000mm 6065+6000 =6032.5mm6065-6000 =1.08%<10%，可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力，則主梁 跨度差： 6000 平均跨度： 的計算簡圖如下所示： 主梁計算簡圖（單位：mm） 4、彎矩設計值： 主梁在不同荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進行，其彎矩和剪力的設計值的具體結果見表： 主梁各截面彎矩計算 邊跨跨中 序號 荷載簡圖及彎矩圖 K10.244中間支座 KBC-0.267-中間跨跨中 K20.067① ② 0.289-0.133-0.20015 ③ -0.044--0.133-0.

14、2④ 0.229 -0.311(-0.089)-0.170最不利組合 ①+②①+③①+④270.7275.38235.52-187.73-187.73 -291.59 （-162.06-49.69143.55126.14 主梁各截面剪力計算 端支座 序號 荷載簡圖及彎矩圖 KA50.1283.7666.64 KB(C)-1.267(-1.000)---1.134(0)--1.311(-0.778)--中間支座 KB(C)1.000(1.267)0(1.134)1.222(0.089)① ② ③ ①+②①+④ 最不利內(nèi)力組合 1333.88116.76-196.

15、31(-68.376)-213.43(-143.626)68.376(196.31)186.57(95.24) 將以上最不利內(nèi)力組合下的彎矩圖和剪力圖分別疊畫在同一坐標圖上，即可得到主梁的彎矩包絡圖及剪力包絡圖，見圖： 彎矩包絡圖單位為kN.m,剪力包絡圖的單位為kN. 16 彎矩包絡圖 5、承載力計算 剪力包絡圖 主梁正截面受彎承載力計算時，支座截面按矩形截面計算（固定支座彎矩較大，取h0=650-80=570mm），跨中截面按T形截面計算（hf=80mm，h0=650-35=615mm），其翼緣計算寬度為： 11" bf=l0=(6000)mm=2000mm

16、000mm 33 縱向鋼筋采用HRB400級（fy=360 Nmm2），混凝土采用采用C30（fc=14.3Nmm2），a1=1.0。經(jīng)判別各跨中截面均屬于第一類T形截面。 主梁的正截面及斜截面承載力計算分別見表： 主梁正截面承載力計算： 截面 M 邊跨跨中270.72 中間支座-291.59 143.55 中間跨跨中 -49.69 （kN﹒m17 主梁斜截面承載力計算： 6.主梁吊筋計算 由次梁傳至主梁的全部集中荷載 18 G+Q=58.896+96.72=155.616kN 吊筋采用HRB400級鋼筋，彎起角度為45，則 G+Q155.6161032 As===305.66mm 2ysin2360sin45選配2（308mm） ，主梁的配筋如圖 2 六、梁板結構施工圖 板的配筋圖： 19 次梁配筋圖： 主梁配筋圖： 20 包絡圖： 21