工程结构课程设计计算书.doc

辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 （ 计 算 ）书辽宁工业大学工程结构课程设计说明书题目： 工程结构课程设计(36组）院(系)： 管理学院 专业班级： 工程管理132班 学 号：XXXXXXXXXX学生姓名：XXXXXXXX指导教师：XXXXXX教师职称： 教 授 起止时间:2016。1. 42016。1。15 课程设计（论文）任务及评语院（系）:土木建筑工程学院 教研室： 结构教研室学 号XXXXX学生姓名XXXXX专业班级XXXXX课程设计(论 文)题 目工程结构课程设计（36组）课程设计（论文）任务任务：1某轻工厂房为多层内框架结构，现浇钢筋混凝土肋形楼盖，砖砌体承重外墙厚370mm，钢筋混凝土柱尺为400mm400mm,建筑平面32.4m21.6m.图示范围内不考虑楼、电梯间。2.楼面做法15mm花岗岩面层，容重28 kN/m3 ，30mm厚水泥砂浆结合层，容重20kN/m3；钢筋混凝土现浇板结构层,钢筋混凝土容重25 kN/m3;20 mm厚混合砂浆抹灰,容重为17 kN/m3。3.可变荷载：板、次梁、主梁为4.0kN/m2 混凝土采用C40;梁和板中受力钢筋采用HRB400级，梁中箍筋采用HPB300级.设计内容1。结构平面布置：确定柱网尺寸,布置结构构件。2。现浇钢筋混凝土板次梁的计算(其内力计用弹塑性分析方法）。3。现浇钢筋混凝土主梁的计算（其内力计算按弹性理论考虑)。4。绘制结构施工图（1） 绘制楼盖结构平面布置图（包括梁、板编号);（2） 板的配筋图；（3） 主、次梁的配筋图;（4） 钢筋表及必要的结构设计说明。指导教师评语及成绩成绩平时进度10%计算书、图纸80答辩10合计学生签字： 指导教师签字:年 月 日目录1.设计资料-12。楼盖的结构平面布置-13。板的设计- 2 (1）荷载计算-2（2）计算简图-2（3）弯矩设计值-3（4)正截面承载力计算-34。次梁设计-4（1）荷载设计值-4（2)计算简图- 4（3）内力计算-4(4)承载力计算-55.主梁设计-6(1）荷载设计值-6（2)计算简图-6(3）内力设计值及包络图-7（4)承载力计算-96.参考文献-111。设计资料 某轻工厂房的建筑平面如图1所示,环境类别为一类，楼梯设置在旁边的附属房间内.楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。试进行设计,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.(1) 楼面构造层做法:15mm花岗岩面层，容重为28 KN/ ,30mm厚水泥砂浆结合层，容重20KN/；钢筋混凝土现浇板结构层，容重25KN/;20mm厚混合砂浆抹灰，容重17KN/。（2活荷载：标准植4KN/.（3恒载分项系数1。2，活载分项系数1.3。（4）材料选用:混凝土采用C25（=19。1N/mm2： =1。71N/mm2) 钢筋:梁中纵向受力钢筋采用HRB500级（=360N/mm2） 其余采用HRB400级（=360N/mm2)图1楼盖建筑平面2.楼盖的结构平面布置 主梁烟横向布置,次梁沿纵向布置.主梁的跨度为6.9m 、次梁的跨度为5。7m ，主梁每跨内布置两跟次梁,板的跨度为2.1 m ,l01/l02=6.3/2。3=3m,因此可按单项板设计。按跨高比条件,要求板厚 h2300/40=52。5mm,对工业建筑的楼盖板，要求h80mm ，取板厚h=80mm 。 次梁截面高度应满足h=/18/12=5700/185700/12=316。66475mm.考虑到楼面活荷载比较大，取h=450mm。截面宽度取为b=200mm。主梁的截面高度应满足h=/14/8=6900/156900/10=460690mm。取h=700mm。截面宽度取为b=300mm。3。板的设计：图2楼盖结构平面布置图(1) 荷载:30mm厚水泥砂浆结合层 200。03=0.6KN/15mm花岗岩面层 280。015=0.42KN/80mm混凝土板 250。08=2KN/20mm厚混合砂浆抹灰 170。02=0。34KN/. 小计 3。36 KN/板的活荷载标准值: 4 KN/恒荷载分项系数取1。2;因楼面活荷载标准值等于4.0 KN/,所以活荷载分项系数应取1.3于是板的线恒载设计值 g=1。23。36 =4。032 KN/ 线活载设计值 q=1。34 =5.2 KN/ 合计 g+q=9.232 KN/，近似取为g+q=9.3 KN/(2) 计算简图次梁截面为200mm450mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取板在墙上的支承长度为120mm。按内力重分布设计，板的计算跨度：边跨: =2300-100120+80/2=2120mm1。025=2357.5mm ， 取=2120mm中间跨： =2100-100100=2100mm跨度差10，说明可按等跨连续板计算内力， 计算简图如下图图3板的计算简图(3）弯矩设计值由表可查得，板的弯矩系数分别为: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M1 = -MB =（g+q)l012/11=9.32.122/11=3。80KN.mMC =（g+q)l012/14=9。32.12/14=2。92 KN。mM2 =(g+q)l012/16=9.32。12/16=2。56 KN.m(4）正截面承载力计算板厚h=80mm，=8020=60mm；板宽b=1000mm。C40混凝土,=19。1N/mm2， =1。71N/mm2；HPB400钢筋，=360N/mm2。连续板各截面配筋计算见表1。 连续板各截面配筋计算 表1截面1B2CM3。80-3.802。562。920。0550。0550.0370.0420。0570.0570。0380。043轴线- 计算配筋181.5181。5114.6136.9实际配筋（）6150As=1896150As=1896200As=1416200As=141轴线计算配筋181.5181。5114。6136。9实际配筋（）6150As=1896150As=1896200As=1416200As=141计算结果表明，均小于0.35，符合内力重分布的原则；AS/bh=141/（100080)=0。24%，此值与0。450。45ft/fy=0.451.71/360=0.21%相等,可以；同时此值大于0。2，符合要求.4.次梁设计按塑性内力重分布方法计算,取主梁的高h=700mm，宽b=300mm.根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折算.（1） 荷载设计值 恒荷载设计值板传来恒荷载 4。0322。3=9.27 KN/次梁自重 0.2(0.450。08）251。2=2.22 KN/次梁粉刷 0.02(0。450.08）2171。2=0。30 KN/ 小计 g=11。79 KN/ 线活载设计值 q=5。22。3=11。96 KN/ 合计 g+q=23。75 KN/（2)计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为300mm700mm。计算跨度：边跨: =5700-120-300/2+240/2=5550mm1。025=5842。5mm ， 取=5250mm中间跨: =5700300=5400mm跨度差10，说明可按等跨连续梁计算内力计算,简图如下图4次梁计算简图（2） 内力计算 由表分别查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值:M1 = MB =(g+q）l012/11=23。755.552/11=66.51KN。mMC =（g+q）l012/16=23.755。42/16=43。28 KN。mM2 =(g+q）l012/14=23。755。42/14=-49.47 KN。m剪力设计值：VA=0。45(g+q）ln1=0.4523。755。55=59.32 KNVBl=0。60（g+q)ln1=0。6023.755.55=79。09 KNVBr=0。55(g+q)ln2=0。5523。755。4=70。54 KNVBr=0.55（g+q）ln2=0.5523。755.4=70。54 KN(4）承载力计算：a）正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时,跨内按T形截面设计,翼缘计算宽度=5700/3=1900mm；又 =b+=200+2100=2300mm，故取=2300mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排.C40混凝土， =1.0 ,=19.1N/mm2, =1。71N/mm2 ，纵向受力钢筋采用HRB400,=360N/mm2，箍筋采用HPB400，=360N/mm2。经判别各跨内截面均属于第一类T型截面支座截面按矩形截面计算。 连续次梁正截面承载力计算 表2截面1B2CM61。5161。5143。28-49.470。0090.1010。0060.0750。0090。1070。350。0060。0780。35455。8471。1303.8343。5选配钢筋314314312312实配钢筋面积461461339339计算结果表明，均小于0。35，符合内力重分布的原则;同时;AS/(bh）=339/（200450）=0。34%，0。45ft/fy=0.451。71/360=0.21%；同时此值大于0.2,符合要求.b)斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：hw=h0-hf=415-80=335mm，因hw/b=335/200=1。675截面尺寸按下式计算:=0.25119.1200415=396。325KN Vmax=79。09KN故截面尺寸满足要求。=0.711.71200415=99.351KN=59.32KN, 故各截面腹筋按构造配筋。5.主梁设计主梁按弹性理论计算。(1) 荷载设计值次梁传来的恒荷载 11。795.7=67。203KN为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载。主梁自重(含粉刷)(0.700。08）0.32.325+2(0.700。08)0。0202。3171.2=14.00KN恒载G=67。203+14。00=81.2KN，取G=85KN 活载Q=111。965。7=68。17KN，取 Q=70KN合计 Q+G=155KN（2）计算简图主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm,中间支承在400mm400mm的混凝土柱上.其计算跨度：边跨：6900200-120=6580mm，因1。025a/2+16744.5mm, 取=1。025+b/2=1。0256580+400/2=6780mm，近似取=6780mm。中间跨： =6580mm跨度差0。1，翼缘计算宽度按l/3=6。9/3=2。3m和b+Sn=6.88m中较小值确定，取bf=2。3m B支座边的弯矩设计值 MB=MB,maxV0b/2 =301.47+1550.4/2=270。47 KN。m纵向受力钢筋除B 支座截面为两排外，其余均为一排。跨内截面经判别均属第一类T形截面。正截面受弯承载力计算列于下表计算结果表明，均小于0.55,符合内力重分布的原则；AS/(bh）=402/(300700）=0。22，此值大于0.45ft/fy=0.451。71/360=0。21，可以；同时此值大于0。2%，符合要求。 主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定.图6主梁的内力包络图（a） 弯矩包络图 （b)剪力包络图 主梁正截面承载力计算 表3截面1B2M277.77301.47132.3916.16（）0.0250。1190。0060.006r0.9960.9690.9980。998（）1165130055468选配钢筋422（弯3）As=1520422（弯)As=1520414(弯1）As=615414As=615b）斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw= h0-h f=64080=560mm,因hw/b=560/300=1.84截面尺寸按下式计算:=0。25119.1300640=916。8KN Vmax=199。47KN故截面尺寸满足要求。=0。711。71300640=229。82KN=119。85KN， 故各截面应按构造配制腹筋，采用8250双肢箍筋。6.绘制施工图板配筋、次梁配筋和主梁配筋图分别见图7、图8 、图9.图7 板配筋图图8 次梁配筋图图9 主梁配筋图6。参考文献1中华人民共和国住房和城乡建设部。房屋建筑制图统一标准（GB/T 500012010）。中国计划出版社，20112中华人民共和国住房和城乡建设部.房屋建筑制图标准（GB/T501042010)。中国计划出版社，20113中国建筑标准设计研究院。建筑结构制图标准(GB/T 50105-2010）。建筑工业出版社,20104中华人民共和国建设部。结构荷载规范(GB50009-2012)中国建筑工业出版社，20125中华人民共和国住房和城乡建设部。混凝土结构设计规范（GB50010-2010）。中国建筑工业出版社； 第1版，20116李国胜编。钢筋混凝土结构设计手册.中国建筑工业出版社，20117江大学编。建筑结构静力计算手册. 中国建筑工业出版社，20098混凝土结构设计教材9沈蒲生.建筑工程课程设计指南，北京:高等教育出版社,2005.110孙世民、李远坪、龚新亚编。建筑结构课程教材，天津：天津科学技术出版社，2013。4