1101102混凝土楼盖课程设计.doc

, 混 凝 土 楼 盖 课 程 设 计 一、 设计任务书二、 设计指导书三、 设计计算书 专业 班级 姓名 设计号 设计时间 年 月 日 一、设计任务书 1、设计资料 、某工业仓库楼盖，平面轴线尺寸如图1示。其中纵向尺寸为5A，横向尺寸为3B（见图1示意）。 楼盖尺寸A、B由指导教师给定；外围墙体为砖墙，采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑，其中纵墙厚度为370mm，横墙厚度为240mm；轴线通过各墙体截面中心线。楼梯间设在该平面之外(本课程设计时不考虑) 。 A1=6000；A2=6600； A3=6900；A4=7200；A5=7500；A6=7800；A7=8100； B1=6600 ；B2=6900；B3=7200；B4=7500；B5=7800；B6=8100；B7=8400； 、本设计中内柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为350mm350mm；、楼面采用水磨石面层，自重标准值0.65kN/m2；顶棚为混合砂浆抹灰20mm厚，自重标准值17kN/m3；钢筋混凝土自重标准值按25kN/m3计算。 、混凝土强度等级：C30；梁纵向受力钢筋HRB400,其余钢筋HPB300、楼面活荷载标准值qk(kN/m2)分别为：编 号123456qk4.55.05.56.06.57.0 2、设计内容、按指导教师给定的设计号进行设计，编制设计计算书(设计号的给定方式为： ABq,如: A3B2q5,即为 A=6900mm,B=6900mm,qk=6.5kN/m2)； 、用2号图纸2张绘制楼盖结构施工图，包括结构平面布置图、板配筋图、次梁及主梁配筋图(铅笔图完成) 。 3、设计要求 、计算书应书写清楚，字体端正，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入，图表按顺序编号并尽量利用表格编制计算过程； 、图面应整洁，布置应匀称，字体和线条应符合建筑结构制图标准。B B B B A A A A A 图1 楼盖平面轴线尺寸(3)本设计时间为1周,按规定时间和指定教室进行设计。具体安排为:第1天,任务布置,设计讲课、设计计算;第2天,完成设计计算;第3天, 制图讲课、设计制图;第4、5天,完成设计,进行制图指导、答疑、提问、答辩;二、设计指导书 1、结构平面布置按给定的设计号进行单向板肋形楼盖布置，各构件应按类型编号，主梁一般沿横向设置；梁系应贯通，布置应规整，同类构件截面尺寸应尽可能统一； 2、设计计算 、按构造规定选择板、次梁和主梁截面尺寸； 、单向板和次梁采用塑性内力重分布方法计算，利用相应弯矩系数和剪力系数求内力，列表计算截面配筋；主梁采用弹性理论方法计算、按连续梁考虑，分别计算恒荷载和各最不利布置活荷载作用下的内力，绘制弯矩包络图和剪力包络图，列表计算截面配筋；进行主粱附加横向钢筋的计算。 3、绘图 绘图可按教材的传统方法绘制;也可采用平面整体绘图方法(平法),但必须画出相应节点构造并编制钢筋表. 、当采用2号图纸绘图时，其中一张图纸绘制结构平面布置图、板配筋图及次梁配筋图(结施01)，另一张绘制主梁的弯矩包络图、材料图和主梁配筋图(结施02)； 、绘图时先用硬铅打底，后按规定加粗、加深。 、设计图纸的图签可按如下内容要求编制:其中图别为:结施;图号分别为01(此时图纸内容填写: 结构平面有布置、现浇板配筋、次梁配筋图)、02(此时图纸内容填写: 主梁配筋图)。 大学混 凝 土 结 构 课 程 设 计工程名称 某工业仓库项目楼盖梁板结构设计(图纸内容)图别审 核图号成 绩日期 2012.12.27混 凝 土 楼 盖 课 程 设 计设 计 计 算 书 班级姓名 (设计号 A B q) (一) 楼盖的结构平面布置 根据给出的平面尺寸，确定主梁沿房屋横向布置，故主梁跨度为B=m；次梁跨度为A=m。主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为B/3=m。楼盖的结构平面布置图见图1。 图1 楼盖的结构平面布置图 (二) 构件截面尺寸选择(注：以下尺寸单位凡未注明者，均为mm) 1、板 按照跨高比条件，要求连续单向板厚hL/40(L为板的短向跨长),此时 h mm。 对工业楼面而言，板厚不应小于80，故取板厚hmm。 2、次梁 次梁截面高度应满足 h = L/18L/12 =A18A12 ，故选取h mm，并取截面宽度b= mm。 3、主梁 主梁截面高度应满足h= L/15L/10 =B15 B10，故选取h mm，并取截面宽度b= mm。 (三) 板的设计计算 1、荷载 板的恒荷载标准值gk： 水磨石面层 0.65kN/m2 mm厚钢筋混凝土板 25kN/m2 顶棚混合砂浆抹灰20mm厚 0.02 17kN/m2 gk = kN/m2 取恒荷载分项系数1.2，恒荷载设计值g =1.2kN/m2而本设计中楼面活荷载标准值qk=kN/m2，该值大于4kN/m2，故取活荷载分项系数1.3，则 板的活荷载设计值q =1.3kN/m2 板荷载设计值 gq = + = kN/m2 2、计算简图 现浇板在墙上的支承长度取为120，而次梁截面宽度b= ，板按塑性内力重分布进行设计，则计算跨度为 边跨l 01= B/3+ h/2 -185 -b/2=/3 /2 185/2 mm； 中间跨l 02= B/3 b mm 跨度相差小于10%，按等跨连续板进行计算。取1m宽板带为计算单元，b=1000mm；计算简图如图2所示。 图2 板的计算简图 3、板的弯矩设计值 对及的板带，其弯矩系数分别为： 边跨跨中，1/11； 第一内支座，-1/11；中间跨跨中，1/16；中间支座，-1/14。弯矩设计值=( gq) l 02系数,故 边跨跨中 M1= /11 = kN.m 第一内支座 MB= 11 =kN.m (注：此时跨度可取相邻跨较大值) 中间跨跨中 M2= /16 = kN.m 中间支座 Mc=14=kN.m 4、板的配筋计算 由板厚h=mm，则h0=h25=mm；C25混凝土，fc=11.9N/mm2；板钢筋采用HPB300级，fy=270N/mm2 。配筋计算过程见表1。表1 板的配筋计算截面位置边跨跨中第一内支座中间跨跨中中间支座弯矩设计值（ kN.m ） (mm2 )及实配钢筋实配钢筋注:1、实配钢筋间距按s=(28.01d)2/AS求出并取整,其中d为选择的钢筋直径,s控制在70_200mm间,超过该范围时可重选d;2、对轴线板带的中间支座和中间跨跨中,其弯矩设计值可降低20% ,为方便起见,可直接对钢筋面积近似折减20% .3、最小配筋率： (四) 次梁的设计计算 次梁按考虑内力重分布方法设计,按照从属面积的有关规定,可不考虑活荷载的折减。1.荷载设计值1）次梁的恒荷载设计值：由已选定的次梁截面尺寸b及h,可得次梁的自重g1k为g1k=25bh=25= kN/m （其中b，h 均以m 计 ）（注:在次梁自重的计算中,未扣除板厚,也未计入梁侧粉刷,二者相抵误差不大,但较为简便,可用于实际设计。主梁自重的计算相同。）板传下 g2k= gkB/3= /3= kN/m （gk为板上荷载 ）则次梁的恒荷载设计值g = 1.2（g1k + g2k ）=1.2（+） =kN/m2）次梁的活荷载设计值活荷载设计值 q=板话荷载设计值B/3 =/3 = kN/m3）次梁的荷载设计值g+q =+ = kN/m2. 次梁的计算简图次梁在砖墙上的支承长度a=240mm,主梁截面尺寸bh=mm,则次梁的计算跨度为边跨 l 01=ln1+a/2 = A b/2 = mm；中间跨 l 02= ln2 = A b = mm；各跨跨度相差小于10%，按等跨连续梁进行计算, 计算简图见图3。图3 次梁的计算简图3.内力设计值1）弯矩设计值边跨跨中 M1 =（g+q ）l 012 /11 = /11 = kN.m第一内支座 MB = - M1 = - kN.m中间跨跨中 M2=（g+q ）l 022 /16 =/16 =kN.m笫一内支座右 Mc= -（g+q ）l 022 /14 = - /14 = -kN.m2）剪力设计值根据各支座处剪力系数,有边支座 VA= 0.45(g+q)ln1 =0.45 =kN笫一内支座左 VBL= 0.60(g+q)ln1 =0.60 =kN笫一内支座右 VBR=中间支座 Vc = 0.55(g+q)ln2 =0.55 = kN4.承载力计算取as= mm, 则 h0 =h- as= - =mm1) 正截面受弯承载力跨中截面按T形截面计算,其受压翼缘宽度bf,为 A/3 = 及 B/3 = 中较小值, 故取bf, = mm. 支座截面按矩形截面计算. T形截面的判别:fc bf,hf,(h0-0.5 hf, ) =kN.m为类T形.计算过程列表如下(表2)表2 次梁正截面受弯承载力计算截面位置边跨跨中第一内支座中间跨跨中中间支座弯矩设计值（ kN.m ） (mm2 )实配钢筋（根数规格） （mm2）注:1.在计算跨中截面时,取b= bf, , 2.纵向受力钢筋采用HRB 级,fy= N/mm2 .= ,支座处应满足0.35 的要求. 2) 斜截面受剪承载力 截面尺寸验算因次梁截面h/b 4,故hww/b4,则因0.25fcbh0 =0.25 = kN Vmax截面尺寸要求. 配箍计算采用双肢箍,且不考虑弯起钢筋抗剪.计算过程列表如下(表3)配箍计算值按如下原则确定:当剪力设计值小于0.7ftbh0 时,直接按构造要求; 当剪力设计值介于0.7ftbh0 和0.94ftbh0时, 按最小配箍率计算确定; 当剪力设计值大于0.94ftbh0时,按如下公式计算确定实配箍筋在配箍计算值基础上增加20%以保证塑性铰转动能力.表3 次梁斜截面受剪承载力计算截面位置边支座笫一内支座左笫一内支座右中间支座剪力设计值(kN)0.7ftbh0 (N)0.94ftbh0 (N)配箍计算值实配箍筋 (五)、主梁的设计计算主梁按弹性理论设计。承受次梁传下的集中荷载及主梁自重。为简化计算，将主梁自重化为集中荷载。1.荷载设计值1）主梁的恒荷载设计值G：由已选定的主梁截面尺寸b及h,可得主梁的自重设计值G1 G1 =1.2*25bh*B/3=1.2*25/3= kN 次梁传下G2 G2 =g*A = = kN (g为次梁的恒荷载设计值) G = G1 + G2 = + = kN 2）主梁的活荷载设计值Q Q = q*A = = kN (q为次梁的活荷载设计值) G和Q 作用在主次梁相交处的支座位置. 2.计算简图 主梁端部支承在370mm砖墙上,支承长度a=370mm;中间支承在350mm350mm的混凝土柱上. 主梁按弹性理论设计时,计算跨度可取支座中心线间距离. 本设计按连续梁进行,且为等跨度, 计算跨度l0= B ;计算简图见图4。图4 主梁的计算简图 3.内力设计值及包络图1）弯矩设计值利用查表得出的系数k1、k2,可得 M=k1GL+k2QL,列表计算如下(表4)表4 主梁弯矩计算 (kN.m)项次 荷 载 简 图 k M1 k MB k M2 k MC0.244 -0.267 0.067 -0.267 0.289 -0.133 -0.133 -0.133 -0.045 -0.133 0.200 -0.133 0.229 -0.311 0.170 -0.089与相反组合项次M min (kN.m ) + + + + M max ( kN.m ) + + 注：项次为恒载作用下，项次为1跨和3跨作用活载，项次为2跨作用活载，项次为1跨和2跨作用活载，项次为2跨和3跨作用活载。2）剪力设计值 剪力设计值 V =k3G +k4Q ,系数利用表格查出,计算结果如表5,相应项次对应的计算简图与表4相同.表5 剪力设计值 (kN )项 次 k V A k V BL k V Br 0.733 -1.267 1.000 0.866 -1.134 0 0 0.689 -1.311 1.222组合项次+Vmax (kN) + + + 注：C支座剪力与B支座反对称,即 + 3) 弯矩和剪力包络图根据结构对称性及荷载作用特点,可画出弯矩和剪力包络图见图5 .图5 弯矩和剪力包络图4）承载力计算主梁采用C25混凝土，fc=11.9N/mm2；ft=1.27N/mm2；纵向受力钢筋采用HRB400级，fy=360N/mm2 ;箍筋采HPB300级，fyv=270N/mm2。 正截面受弯承载力计算 跨中截面按T形截面计算,其受压翼缘宽度bf,按规范要求为 B/3 =及A= 中较小值, 且bf,/h =, 故取bf, = mm. 支座截面按矩形截面计算,bh=mmmm.支座边弯矩设计值MB可取支座中心线组合值-V0b/2= -/2 = kN.m (其中V0为简支梁相应剪力值,V0= G +Q = kN ).支座截面按两排钢筋布置,as =mm; T形截面的判别(按一排钢筋布置,as=mm)fc bf,hf,(h0-0.5 hf, ) = =kN.m为类T形.计算过程见表6, 钢筋的弯起和截断按弯矩包络图确定.表6 主梁正截面受弯承载力计算截面位置边跨跨中B支座中间跨跨中中间跨跨中弯矩设计值（ kN.m ）+-+- (mm2 )实配钢筋（根数规格） （mm2）注:1.在计算跨中截面时,正弯矩取b= bf, ,负弯矩取b .斜截面受剪承载力计算 截面尺寸验算hww =h0 - hf, = - = mmhww/b =/ = 4且 0.25fcbh0 =0.25 11.9 = kN故截面尺寸. 构造配箍验算 0.7 ftbh0 =0.71.27 = 0.94ftbh0 = N 箍筋和弯起钢筋计算拟在B支座附近配弯起钢筋,可先由A支座剪力确定跨内箍筋,则由VAVcs = 0.7 ftbh0 + ,选 8双肢箍 1/ =则 s= mm,选用双肢箍.由于支座B至集中荷载该段剪力值不变化,故弯起钢筋及鸭筋应满足抗剪间距要求(最末一排应在集中荷载处即次梁位置处弯起)5）附加横向钢筋计算次梁传下集中力F1 =G2 +Q = + = kN, h1 =主梁高 次梁高 = -=mm , 附加箍筋布置在次梁两侧各h1+b=mm范围内(b为次梁宽),选 8双肢箍均布,则由 =sin +mAsv 有 取m =.(m应为偶数)五、施工图的绘制 见图纸