混凝土楼盖课程设计.doc

1混凝土楼盖课程设计设计任务书一、设计任务 某多层工业厂房，采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm砖砌承重。设计时，只考虑竖向荷载作用，采用单向板肋梁楼盖，要求完成钢筋混凝土整体现浇楼盖的结构设计。二、设计内容 1、结构布置 确定柱网尺寸，柱截面尺寸见表1，主次梁布置及截面尺寸，并进行编号，绘制楼盖结构布置图。 2、板设计 按弹性理论及塑性分析法分别计算内力，并按塑性理论计算结果绘制板配筋图。 3、次梁设计 按弹性及考虑塑性内力重分布的方法分别计算内力和正截面极限承载力，并按塑性理论计算结果绘制配筋图。 4、主梁设计按弹性方法计算主梁内力，绘制主梁的弯矩、剪力包络图，根据包络图计算正截面、斜截面的承载力，并在计算书上用坐标纸绘制主梁的抵抗弯矩图及配筋图（不另画在2号图纸上）。5、完成课程设计计算书一份（手写）（详细计算过程，必要说明分析，计算公式来源说明，计算图表等，要求工整、清晰、规范）；完成2张手绘A3图纸三、设计条件 1、建筑尺寸见图1和表2。 2、学生按顺序依次选定题号。 3、楼面做法：20mm厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，15mm厚石灰砂浆抹底。 4、荷载：永久荷载，包括梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25kN/m3，水泥砂浆容重20kN/m3，石灰砂浆容重17kN/m3，分项系数=1.2。可变荷载，楼面均布荷载标准值见表1。分项系数=1.3或1.4。250120L1120120120L2250250电梯间楼梯间 2图1 建筑尺寸表1 柱截面尺寸及混凝土强度等级（根据班级选数据）班级柱截面尺寸（mm）混凝土强度等级13工管01350×350C2513工管02400×400C30表2 题号及可变荷载（根据所在班级学号选数据）L1×L2（m）可变荷载（kN/m2）5.05.56.06.57.07.522.5×30.0181522293621.6×28.5291623303721.4×27.53101724313819.8×27.34111825323919.6×25.05121926334018.0×24.86132027344117.1×24.07142128354219.0×24.0434445464748 5、材料 梁、板混凝土强度等级见表1。 主梁、次梁受力钢筋采用HRB335级钢筋，其他均用HPB300级钢筋。四、进度安排 结构计算 7天 绘制结构施工图 3天 计算书、图纸整理 2天 答辩 2天 合计教学周2周 14天 五设计要求 1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，并尽量利用表格编制计算过程；2图面应整洁，布置匀称。字体和线条应符合制图标准。33、设计成果必经老师答辩后认可，凡抄袭，潦草，不符合规范要求的成果一律不收或视为不及格，重新补做。混凝土楼盖课程设计指导书一结构平面布置 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。二设计计算 1按构造规定选择板、次梁和主梁截面尺寸；2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位置布置活荷载作用下的内力，绘制弯矩包络图和剪力图包络图，列表计算截面配筋；3 .进行主梁附加横向钢筋的计算。三设计技巧分析钢筋混凝土肋形结构设计，一般的设计方法都能够完成，但如果掌握一些设计技巧，无疑将加快设计进度，提高设计质量。1梁格布置梁格布置应满足合理的板跨，使工程造价更经济。板的跨度常设为2m3m，板的厚度为80mm100mm。次梁的长度常设为4m6m.主梁的长度常设为5m8m，高度为400mm700mm，宽度为250mm300mm。2计算简图按照尽可能符合结构实际受力情况和简化计算的原则，确定结构构件的计算简图。包括支承条件、计算跨度和跨数、荷载分布及其大小。4支承条件按最接近实际情况简化，在配筋计算结果中再用构造方法调整。简化为简支支座的，朝固定支座形式调整；简化为固定支座的，朝简支支座形式调整。计算跨度差别不大时可采用等跨，跨数大于5 跨的按5 跨计算。荷载分布可以将影响小的荷载形式转化为影响大的荷载形式合并计算。3用弹性理论和塑性内力重分布法两种方法计算板、次梁内力，按塑性内力计算结果配筋。4板的配筋板的钢筋布置一般采用分离式，不采用弯起式；钢筋间距一般情况下不大于250，任何情况下不得少于每米三根。5截面有效高度双向板跨中两个方向的截面有效高度h0 不同；板、次梁、主梁钢筋排放位置不同，截面有效高度h0 也不同；梁中钢筋排放排数不同，截面有效高度h0 也不相同。6梁的配筋（次梁及主梁）梁的钢筋布置一般采用直筋式，不采用弯起筋；梁高大于700mm时，要设置腰筋；梁宽大于350mm时，要设置四肢箍。四绘图 绘图可采用平面整体绘图方法（平法），但必须画出相应节点构造，也可按教材的传统方法绘制。1采用2张A3图纸绘制板配筋图及次梁配筋图，（板配筋图一张，次梁配筋图纵向横向及主次梁节点详图多图合一张）；2绘图时先用硬铅打底，后按规定加粗加深；53设计图纸的图签可按如下内容要求编制。合肥学院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结构平面布置现浇板配筋次梁主梁配筋图别审核图号成绩日期6钢筋混凝土楼盖课程设计设计计算书班级 姓名 （设计号 L1 L2 q ）一楼盖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，主梁跨度为 m；次梁跨度为 m。主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 m。楼盖的结构平面布置如图1.1。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.板按照高厚比条件，要求连续单向板厚hL/40= 。对工业楼面而言，板厚不应小于80mm,故取板厚h= mm。2.次梁7次梁截面高度应满足h= L/18L /12 = mm 。3.主梁主梁截面高度应满足h=L /8L /14 = mm 。 三板的设计计算1.荷载板的恒荷载标准值 石灰砂浆抹底15mm厚 ：= kN/m2 mm厚钢筋混凝土板 ：= kN/m2 顶棚混合砂浆抹灰20mm厚 ：= kN/m2 = kN/m2 取恒荷载分项系数1.2，恒载设计值 = kN/m2而本设计中楼面活荷载标准值 q k= kN/m2，该值大于4kN/m2，故取活荷载分项系数为1.3，则板的活荷载设计值 q= kN/m2 板荷载设计值g+q= + = kN/m2 2.计算简图 现浇板在墙上的支承长度取为120mm，而次梁截面宽度b= mm，板按塑性内力分布进行设计，则计算跨度为：边 跨： l01= L1/9+h/2-120-b/2= /3+ /2-120- /2= mm，l02= L1/9+a/2-120-b/2= /3+ /2-120- /2= mm ，L01= l01 、l02 较小者 = mm；中间跨： L02=L1/9-b= mm。8跨度差： 跨度相差小于10%，按等跨连续板进行计算。取1mm宽板带为计算单元，b=1000mm；计算简图如图1.2所示：图 1.2 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；离端第二支座-1/11； 离端第二跨跨内、中间跨跨内1/16；中间支座-1/14。弯矩设计值=（g+q）l02（注：跨度取相邻跨较大值或平均值）×系数，故：边跨跨中 M1= 1/11× = KN·m离端第二支座 MB=-1/11× = KN·m离端第二跨和中间跨跨内 M2= 1/16× = KN·m中间支座 Mc=-1/14× = KN·m4.板的配筋计算由板厚h= mm，配筋计算过程见表1.1。9表1.1 板的配筋计算板带部位截面边区板带（，轴线间）中间区板带（轴线间）边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座M/（ KN·m ）选配钢筋实配钢筋面积注：对轴线板带的中间支座和中间跨跨中，由于内拱现象其弯矩设计值应降低20%。四次梁的设计计算次梁按考虑内力重分布方法进行设计，按照从属面积的有关规定，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 1）由已选定的次梁截面尺寸b、h可得次梁的自重g1k= KN/m2） 板传下 g2k= KN/m103） 则次梁的恒荷载设计值 g= KN/m ( 2 )次梁的活荷载设计值活荷载设计值 q= KN/m （3）次梁的荷载设计值 g+q= + = KN/m 2.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b×h= mm× mm，则次梁的计算跨度为：边跨： Ln = = m Ln+a/2 = = m 1.025 Ln = = m 取L0= m中间跨： L0= Ln = = m跨度差：各跨跨度相差小于10%，按等跨连续梁进行计算，计算简图见附图1.3。图 1.33.内力设计值11（1）弯矩设计值如下表表1.2连续次梁弯矩计算截 面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座弯矩计算系数计算跨度（2）剪力设计值如下表表1.3连续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧剪力计算系数净跨度4.承载力计算 取as=35mm，则h0=h-as= = mm (1)正截面受弯承载力 跨中截面按T形截面计算，其受压翼缘宽度为L1/3= 及L2/3= 中较小值，故取= mm，支座截面按矩形截面计算。 T形截面的判别： 1 KN·m，为 类T形。 计算过程如表1.4。 表1.4 次梁正截面受弯承载力计算截面位置边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座弯矩设计值M（KN·m）（mm2）选配钢筋（根数规定）实配钢筋面积（mm2）注：在计算跨中截面时，取b=bf；纵向受力钢筋采用HRB 级，fy= N/mm2，b= ，支座处应满足0.35的要求。（2）斜截面受剪承载力 1）截面尺寸验算 12 2）配箍计算:采用双肢箍，且不考虑弯起钢筋抗剪，计算过程列于表1.5。表1.5连续次梁斜截面承载力计算截 面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧内侧AB(外)B(内)C选用箍筋实配箍筋间距s（mm）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，将主梁自重简化为集中荷载。1.荷载设计值13（1）主梁的恒荷载设计值G由次梁传来= KN主梁自重 = KN梁侧抹灰 = KNG = KN（2）活荷载设计值：由次梁传来Q= KNG+Q= KNG和Q作用在主次梁相交的支座位置。2.计算简图主梁端部支撑在370mm砖墙上，支撑长度a=370mm；中间支撑在350mm×350mm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1.4。图1.4 主梁的计算简图3.内力计算边跨 Ln = = m L0 =1.025 Ln +b/2= = m Ln +a/2+b/2= = m 取较小者 L0 = 14中间跨： Ln = = m L0 =Ln +b= = m 跨度差：4.内力设计值及包络图内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行计算，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算：（1）弯矩设计值表1.6 主梁弯矩计算项次荷载简图恒载GG123ABCD活载QQ1ABCD活载QABCD活载QQABCD活载QABCD15内力组合+-+（2）剪力设计值表1.7 剪力设计值（KN）项次荷载简图恒载GG112aabABCD活载QQ1ABCD活载QQABCD活载QABCD最不利荷载组合+ (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16图1.5 弯矩和剪力包络图（4）承载力计算确定翼缘宽度边跨： 中间跨： 取小值：支座截面仍然按矩形截面计算。判断截面类型 1 KN·m，为 类T形。1）正截面受弯承载力计算表1.8 主梁正截面受弯承载力计算截面边跨跨内中间支座中间跨跨内-17选用钢筋)实际配筋面积（）注:在计算跨中截面时，正弯矩取b=b/f，负弯矩取b。2) 斜截面受剪承载力计算表1.9主梁斜截面承载力计算截面位置端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧箍筋直径和肢数18弯起钢筋实配间距（mm）六施工图绘制1.板配筋图2.次梁配筋图纵向、横向3.主次梁节点详图19