整体式肋梁楼盖-混凝土结构设计书.docx

混凝土结构设计任务书整体式肋梁楼盖一 设计题目某多层建筑物，平面布置如图所示。主体建筑的楼盖拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，要求对第二层楼盖进行设计。二 目的要求房屋结构设计是教学计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，巩固所学的理论知识和启发学生对实际结构的认识具有重要作用。1. 了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容。2. 加深对受弯构件的基本理论的理解和运用。3. 掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法： （1）单向板肋梁楼盖的结构布置原则和计算简图； （2）掌握弹性理论和塑形理论的设计方法； （3）掌握包络图、材料图的绘制方法； （4）了解构造设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求； （5）掌握结构施工图的绘制技能； （6）学习书写结构计算书； （7）学习运用规范。4. 掌握运用PKPM软件建模并对手算结果进行校核。三 设计资料1.结构平面柱网布置如图，柱网尺寸见表（墙厚370mm，柱截面尺寸400mm400mm，500mm500mm，600mm600mm）。2. 楼面为水磨石地面,按0.65kN/m2计，下层楼顶预设轻钢龙骨吊顶按0.12kN/m2计。3. 楼面活载见表。4. 材料：混凝土采用C25，C30，次梁、主梁的纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余为HPB300级钢筋。四 设计内容1 梁板布置及截面尺寸选择。2 按塑形理论方法计算楼板和次梁：选择截面尺寸，计算简图，进行荷载、内力及配筋计算。3 按塑形理论方法计算主梁：选择截面尺寸，计算简图，进行荷载、内力及配筋计算（按最不利荷载组合布置，并绘制出其弯矩包络图和剪力包络图，并且要有支座负弯矩的断筋位置）。4 写出结构计算书一份。5 绘制结构（钢筋）施工图两张（2#图纸）。五 设计参考资料1. 建筑结构荷载规范GB50009-20122. 混凝土结构设计规范GB50010-20103. 建筑抗震设计规范 GB50011-20104. 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 11G101-11、 基本设计资料1、 材料C25混凝土： fc=11.9N/mm2 ft=1.27N/mm2 ftk=1.78N/mm2 钢筋： HRB400 fy=360N/mm2 b=0.518 HRB300 fy=270N/mm2 2、 荷载标准值 活荷载2.5KN/m2 水磨石地面 0.65KN/m2 钢筋混凝土25KN/m2 轻钢龙骨吊顶0.12KN/m2二、板的设计（按塑性理论方法）1、 确定板厚及次梁截面板厚：hl/40=2000/40=50mm，取h=80mm次梁截面b*h：次梁截面高按l/20l/12，初步估计，选取h=450mmb=（1/21/3）h，选h=200mm2、板荷载计算楼面面层0.65KN/m2轻钢龙骨吊顶0.12KN/m2板自重0.08*25=2KN/m2恒荷载g1.2*2.77=3.324KN/m2活荷载q1.4*2.5=3.5KN/m2g+q=3.5+3.324=6.824KN/m2q/g=3.5/3.324=1.0532、 计算简图取板宽b=1000mm作为计算单元，由板和次梁尺寸可得板的计算简图（实际9跨，可以按照5跨计算）如下图所示。其中中间跨的计算跨度l0=ln；边跨的计算跨度l0=ln+h/2。边跨与中间跨计算跨度相差（1.82-1.80）/1.8*100%=1.1%，故可按等跨连续板计算内力。计算简图如下图所示4、弯矩及配筋计算取板的截面有效高度h0=h-25=80-25=55mm，并考虑轴线间的弯矩折减，可列表计算如下表截面1B2C弯矩系数M=（g+q）l02（KNm）2.05-2.031.38（1.104）-1.58（-1.26）0.0590.0580.039（0.0312）0.045（0.036）（mm2 ）14314195（76）109（87）选用钢筋 6200 6200 6300（ 6330） 6260（ 6330）实际钢筋面积（mm2）14114194（86）109（86）注：括号内数字用于 minbh=75mm2对四周与梁整浇的单向板跨中和中间支座处，弯矩可减少20%，也可直接采用钢筋面积折减，即将非折减处的钢筋面积直接乘以0.8，这样计算。5、 配筋图三、次梁计算（按塑性理论计算）1、 计算简图的确定（1） 荷载板传来的恒荷载3.324*2=6.648KN/m次梁自重1.2*25*0.2*（0.45-0.08）=2.22KN/m恒荷载g=8.868KN/m活荷载q=1.4*2.5*2=7KN/mg+q=15.868KN/mq/g=7/8.868=0.793（2） 主梁截面尺寸选择主梁截面高度h为（1/141/8）l0=514900mm选h=600mm，由b=（1/21/3）h选b=250mm则主梁截面尺寸b*h=250mm*600mm（3） 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。中间跨的计算跨度l0=ln=6.95m，边跨的计算跨度l0=ln+a/2=7.08m1.025ln=7.129m。边跨和中间跨计算跨度相差（7.08-6.95）/6.95=1.8%，可按等跨连续梁计算。计算简图如下图所示2、 内力及配筋计算（1） 正截面承载力计算次梁跨中截面按T形截面计算，翼缘计算宽度按规定有bfl0/3=6950/3=2317mmbfb+sn=200+1800=2000mm取bf=2000mm。且次梁支座截面按b*h=200mm*450mm的矩形截面。并取h0=450-45=405mm，支座截面应满足0.35。以下计算过程如表，次梁受力钢筋应采用HRB400级（fy=360N/mm2 b=0.518）截面位置1B2C弯矩系数mM=m（g+q）l02（KNm）72.31-70.9947.90-54.75截面类别及截面尺寸（mm）一类T形b*h=2000*450矩形b*h=200*450一类T形b*h=2000*450矩形b*h=200*4500.01870.2020.01230.152（mm2 ）501541329407选用钢筋218710312216实际钢筋面积（mm2）509550339402注：Asmin=minbh=0.15%*200*450=135mm2（2） 斜截面受剪承载力计算A. 剪力设计值表截面AB左B右C剪力系数v0.450.60.550.55V=v（g+q）ln（KN）49.6666.2260.6660.66B. 截面尺寸校核故截面尺寸满足要求C. 箍筋设计截面AB左B右CV（KN）49.6666.2260.6660.667200972009720097200996697.896697.896697.896697.8箍筋肢数、直径26262626VVVVM，边跨中和中间跨中均为一类T形截面；中间跨中弯矩已修正为Mc；Asmin=minbh=0.2%*250*600=3002最不利剪力表项次荷载图VAVB左VB右1234组合项1+296.17-147.9371.651+3-14.51-23.75122.051+487.25-24.71133.24主梁斜截面受剪计算截面边支座边B支座左B支座右V（KN）96.17147.93133.24（KN）412.78V371.88V371.88V（N）123349111125111125（N）149225149225149225箍筋肢数、直径n=2，8n=2，8n=2，8计算值s（mm）357372.59628.75实配箍筋间距（mm）200200200注：抗剪计算时的b均为腹板宽度，b=250mm附加横向钢筋计算由次梁传至主梁的集中荷载设计值F=63.82+50.4=114.25KN附加横向钢筋应配置在s=3b+2h1=3*200+2*（600-450）=900mm仅选择箍筋 FmnfyvAsol并取8双肢箍筋，则个，取m=8