建筑结构课程设计《混凝土楼盖设计》

广东工业大学华立学院建筑结构课程设计混凝土楼盖设计论文题目：混凝土楼盖设计学 部：建设学部专 业： 工程管理 （工程造价与项目承包方向）班 级：学 号：学生姓名：指导教师：目录一、设计任务书 1二、计算说明书 21、基本设计资料 2(1)材料 2(2)荷载标准值 22、板的设计 2(1)确定板厚及次梁截面 2(2)板荷载计算 2(3)板的计算简图3(4)板的弯矩及配筋计算 33、次梁设计 4(1)次梁的计算简图 5(2)次梁的内力及配筋计算 64、主梁设计 8(1)主梁的计算简图8(2)内力计算和内力包络图 9(3)主梁截面配筋计算 10(4)附加横向钢筋计算 11(5)主梁配筋图 125、参考文献 13三、附表 146、附表1 147、附表2 158、附表316混凝土楼盖设计一、 设计任务书某内框架结构轻工仓库，二层建筑平面如图所示，墙厚 240mm混凝 土柱400X 400mm房屋的安全等级为二级，拟采用钢筋混凝土整浇 楼盖，设计之。1.设计资料1 .楼面面层为水磨石、梁板底面为 15mnff混合砂浆抹平。2 .柱网尺寸和楼面活荷载标准值见附表。3 .材料：混凝土强度等级采用 C25,梁内受力主筋采用HRB33屋冈， 其余均采用HPB23哪。4 .该厂房无特殊要求，楼梯位于楼盖外部的相邻部分。（一类环境）2.设计要求：板、次梁内力按塑性内力重分布计算；主梁内力按弹性理论计算；绘出结构平面布置图、板、次梁和主梁的模板及配筋图。进行钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计主要解决的问题有： （1）计 算简图；（2）内力分析；（3）截面配筋计算；（4）构造要求；（5）施 工图绘制400X400 碎柱+4.5V-仓库二层建筑平面120 -120 L1 i7f计算说明书1、基本设计资料：(1)材料：C25混凝土： fc=11.9N/mn2i, ft = 1.27NZmn2,f tk=1.78NZmn2 专冈筋：HPB235级：fy=210N/mmHRB335 级：fy=300N/mri, (b=0.55(2)荷载标准值仓库活荷载标准值：qk=5.0KN/m吊水磨石地面：0.65KN/mnr,钢 筋混凝土： 25KN/m,混合砂浆：17KN/m(3)楼盖梁格布置及截面尺寸确定：主梁的跨度为6.9 m,次梁的跨度为6 m ,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3 m 2、板的设计(按塑性理论方法)(1)确定板厚及次梁截面板厚hh l/40=2300/40=57.5mm,并应不小于工业建筑楼面最小厚度70mm 取 h=80mm次梁截面bx h次梁截面高h按(1/20 1/12 )初估，选h=450mm截面宽b(l/21/3 ) h,选 b=200mm(2)板荷载计算楼面面层：0.65 KN/m2板自重：0.08 X25=2.0 KN/m2板底抹灰：0.015 X 17=0.255 KN/m2恒荷载 g: 1.2 X 2.905=3.49 KN/m 2活荷载 q： 1.3X5.5=7.15 KN/m 2g+q=10.64 KN/m2, q/g=7.15 /3.49=2.053计算简图取板宽b=1000mn为计算单元，由板和次梁尺寸可得板的计算 简图(实际9跨，可按5跨计算)，如图(a)、(b)所示。其中 中间跨的计算跨度l 0=l n=2100mm边跨的计算跨度 l 0=l n+h/2=2120mm边跨与中间跨的计算跨度相差：(2120-2100) /2100 X 100%=0.95%)故可按等跨连续板计算内力。(a)(b)板的计算简图(4)弯矩及配筋计算板的截面有效高度ho=h-as=80-20=60mm并考虑用与A1C2$由线间的弯矩折减，可列表计算如下表:表1板的弯矩设计值的计算1边跨跨中B离端第一支座2中间跨跨中C 中间支座弯矩系数M1/11-1/111/16-1/14计算跨度lo(m)2.122.112.12.1，、, 2Mm (g q)lo(kN.m)4.35-4.132.93-3.35表2板的配筋计算1B2C弯矩设计值(kN m)4.35-4.312.93-3.35a s=M/ a 1fcbh020.102-0.1010.068-0.078己 1，1 2 s0.1080.1070.0700.081轴线通计算配筋(mm2)As= E bh0 a 1fc/fy367364238275实际配筋(mm2)()8130()8130()6100()6100386386283283轴线计算配筋(mm2)As= E b(ha 1fc/fy295291190220实际配筋(mm2)()8130()8130()6140()6120296296202236配筋率验算P min= (45ft/f y) %=(45X1.27/210 ) %=0.272cp =296/ (1000x80) =0.37%p =296/ (1000x80)=0.37%p =202/ (1000x80)=0.25%p =236/ (1000 x80) =0.29%对轴线通间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设方t值可折减 20%为了方便，近似对钢筋面积折减20%板配筋计算过程见表 2在一般情况下，楼面所受动力荷载不大，可采用分离式配筋见图纸。3、次梁设计(按塑形理论计算)(1)计算简图的确定荷载板传来的恒荷载：3.49 x 2.3=8.03KN/m次梁自重：1.2 X25X0.2 X (0.45-0.08 ) =2.22KN/m次梁粉刷：1.2 X 17X 0.015 X (0.45-0.08 ) x 2=0.23KN/m恒荷载：g=10.48KN/m活荷载：q=1.3 X5.5 X2.3=16.445KN/mg+q=10.48+16.445=26.925KN/m , q/g=16.445/10.48=1.5693主梁截面尺寸选择主梁截面高度 h 为( 1/141/8 ) 10=493863mm 选 h=600mm由 b= (1/2 1/3) h=220325mm 选 b=250mm 则主梁截面尺寸 bXh=250X600计算简图根据平面布置及主梁截面尺寸，可得出次梁计算简图，如图(c)、(d)。中间跨的计算跨度10=l n=5750mm边跨的设计跨度l0=l n+a/2=5750+130/2=5875mm1.0251n=5894mm边跨和中间 跨计算跨度相差(5880-5750) /5750=2.2%,可按等跨连续梁 计算。(c)(d)次梁计算简图(2)内力及配筋计算正截面承载力计算次梁跨中截面按T形截面计算，翼缘计算宽度按课本P81表5-6,有b 10/3=5750/3=1917mmb f0.1 ,故取 bf = 1917mm且1fcbf h f(h。- h f/2)=1 X 11.9 X 1917X80X(415-80/2)=684.4KN以此作为判别T形截面类别的依据，次梁支座截面按bxh=200X 450mm勺矩形截面计算，并取h0=415mm支座截面应满足（0.35 ,以下计算过程列表进行。次梁受力纵筋采用HRB335a钢筋（I b=0.55 , fy=300N/mrm表3次梁的弯矩设计值的计算1边跨跨中B离端第一支座2中间跨跨中C 中间支座弯矩系数M1/11-1/111/16-1/14计算跨度10（m）5.885.825.755.752MM (g q)10“z 、M r，0(kN.m)84.63-82.9155.64-63.59斜截面受剪承载力计算表4次梁的剪力设计值的计算A 边支座B（左） 离端第一支座B（右） 离端第一支座C 中间支座剪力系数V0.450.60.550.55净跨度ln5.7555.7555.755.75V V(g q)ln(kN)69.7392.9785.1585.15截面尺寸校核：hJ面415/200V故截面尺寸满足要求。截回1B2C弯矩设计值（kN m）84.63-82.9155.64-63.59a s=M/ a 1 fcbh020.018-0.1720.012-0.132E 1 J12s0.0180.1900.0120.142选 配 钢 筋计算配筋(mm2)As= E bh0 a ifc/fy616678411507实际配筋（mm2）2 16+1 181 14+2 18314314As=656As=663As=462As=462截面类别及截面尺寸一类T形bx h=1917X500矩形b x h=250 x500一类T形b x h=1917x 500矩形b x h=250 x500表5次梁正截面受弯承载力计算箍筋设计（如下表）表6箍筋计算表截回AB左B右CV(KN)69.7392.9795.1585.150.7f tbh(N)73787737877378773787ftbh(N)105410105410105410105410箍筋肢数、直径2()62（）62()62()6AS，S=0.24f tb/f yvV0.9f tbh00.29 0V029ftbh。V12d=12 x 16=192mm, 故取200mm4、主梁设计（按弹性理论计算）（1）计算简图的确定荷载次梁传来恒荷载：10.48 X 6=62.88KN主梁自重：1.2 X25X 2.3 X 0.25 X (0.6-0.08 ) =8.97KN梁侧抹灰：1.2 X 17X 2.3 X0.015 X (0.6-0.08 ) x 2=0.73KN恒荷载 G: =72.58KN活荷载 Q 16.445 X6=98.67KNG+Q=171.25KN计算简图假定主梁线刚度与钢筋混凝土柱线刚度比大于5,则中间支承按较支座考虑，边支座为石专砌体，支承长度为370mm按弹性理论计算时，各跨计算跨度均可取支座中心线间距离，则中间跨l 0=6m边跨10=6.06m,计算简图如下：(e)主梁计算简图（2）内力计算和内力包络图包络图详见图纸（在同一坐标下，画出+的荷载组合下的内力图，其外包线是弯矩包络图和剪力包络图）表7主梁的弯矩设计值计算（kN m ）项 次荷载简图k M7k Mbkm；kMc弯矩图示意图1恒 载0.244-0.2670.067-0.267* 裔毓田123.26-134.8833.55-134.88_fl 加 1T.JKAL3W2活 载0.289-0.133-0.133-0.133|Q Q|128.2!198.47-91.34-90.55-91.340.133 布5iFh 1 U2 bXa1 T cflTw3活 载-0.045-0.1330.200-0.1330.1B1 i-30.90-213.58136.16-9134V41 ah J_ I，A H T八4活 载JI D E. . _L r0.229-0.3110.17-0.089U -stJU?60DJiil:Xk157.26-213.58115.71-61.12本后工？ b口 1JT b c I01 1- u LI 1 15活 载Q阳 Q| l(!上 D-0.030-0.0890.17-0.3111Tt J i Itr Tfl-20.60-61.12115.74-213.587组合项次Mmin(kN m)+92.36+-348.46+-57+-348.46组合项次Mmax(kN m)+321.73+-196+169.71+-196表8主梁的剪力计算（kN）项次荷载简图kV7kVBlkVBr1恒载ABc&0.73353.20-1.267-91.961.00072.582Fl。1 |Q今J日于2卜十日【才0.86685.45-1.134-111.89004Q| F在0.689-1.3111.222a xl X TUM JC D67.98-129.36120.575一 坪12时-0.089-0.0890.778-ij-a I jL C。-8.78-8.7876.77组合项次V max(kN)+138.65+-100.74+193.15组合项次Vmin(kN)+44.42+-221.32+72.58(3)截面配筋计算跨中截面在正弯矩作用下，为T形截面，其翼缘宽度按课本P81表5-6取用bfV379.31V379.31V0.7f tbh0(N)122571113347113347ftbh0(N)179387V161925V161925V箍筋肢数、直径n=2,()8n=2,()8n=2,()8Av/S0.1350.8070.596计算值S (mm744125169实配箍筋间距(mm250120150注：抗剪计算时的 b均为腹板宽度b=250mmAs=1742As=2945As=402As=942(4)附加横向钢筋计算由次梁传至主梁的集中荷载设计值：F= 次梁传来恒荷载+活荷载=62.88+98.67=167.55KN附加横向钢筋应配置在 S=3b+2h=3X 200+2X (600-450)=900mm 的范围内。方案一：仅选择箍筋由 F mnfyvAsvi ,并取F/nf yvAsvl =161550/ (2X210X50.3) =7.65 个取m=10个，在主次梁相交处的主梁内，每侧附加 4(|)87髓筋方案二：选择吊筋由F0.7ftbh0时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度n 1.2l a+ho;当VW0.7f tbh。时，从该钢筋充分利 用截面伸出的长度n 1.2l a,纵筋伸入支座大于等于两根，且 面积不得少于钢筋面积的50%，并且伸入支座要有一定的锚固长度。以上图均详见图纸。参考文献：（ 1） 熊 丹安 . 建筑结构（第 4 版） . 广州：华南理工大学出版社， 2009.（ 2） 重 庆大学等编. 土木工程施工 （上册） . 中国建筑工业出版社，2008（ 3） 刘 元芳 . 建筑工程计量与计价. 中国建材工业出版社， 2009附表1钢筋配料单构 件 名 称钢筋编号钢筋简图符号直径(mm下料长度(mm数量重量 (kg)板 ( AB| |。82400225213.3。639015012.98C。62375410216.1781230221107.37 )p 1。81230573278.39660752312.2十。61200344.32附表2钢筋配料单构 件 名 称钢筋编号钢筋简图符 号直径(mm下料长度(mm数量重量 (kg)166220215.66L148295110.06184090216.36146140214.86次 梁P -149760111.8114409029.89_|J10469525.7910275523.39|_ _|()62162289.04附表3钢筋配料单构 件 名 称钢筋编号钢筋简图符号直径(mm下料 长度 (mm数量重量 (kg)主226220237.07梁（ 主 梁 配 筋 图 所 示 部 分）209275122.9208745121.6206000344.46_|J12370026.572011950259.03203550217.54()816205132.63