2013级楼盖设计剖析

课程设计任务书题目钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计学院(部)建筑工程学院专业工程造价班级2013280501学生姓名学号2013280501月日至月日共周指导教师(签字)系主任(签字)2014年12月1日1一、课程设计目的1、了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系和计算简图的确定；2、通过板和次梁的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；3、通过主梁的计算，熟练掌握按弹性理论计算内力的方法，并熟悉内力包络图及材料抵抗图的绘制方法；4、了解并熟悉现浇板的有关构造要求；5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式及制图规定，进一步提高制图的基本技能。二、设计内容及要求现浇板肋梁楼盖设计要求板和次梁按塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性方法计算内力，并绘制弯矩包络图和剪力包络图。1）进行楼盖结构平面布置；2）板的设计；3）次梁的设计；4）主梁的设计；5）绘制结构施工图；设计内容1）结构平面布置中，确定板，次梁和主梁的跨度；2）确定板，次梁和主梁的截面尺寸；3）确定板，次梁和主梁的计算简图；4）确定板，次梁和主梁的受荷范围，以及作用在其上的荷载；5）进行板，次梁和主梁的内力计算；6）进行板，次梁和主梁的截面设计；7）绘制施工图。三、设计原始资料某多层房屋，建筑层高均为3.6m，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其二层楼盖平面示意如图1所示。四周墙体为承重砖墙，墙体厚度为370mm，钢筋混凝土柱截面尺寸为350mm350mm、400400、450450（根据附表规定确定），楼板周边支承在砖墙上。板的支承长度为120mm，次梁的支承长度为240mm；主梁的支承长度为370mm。楼面活荷载标准值qK=6～10kN/㎡（根据附表规定确定），楼面面层瓷砖地面（0.8kN/㎡），板底及梁用20mm厚的混合砂浆粉底（17kN/m3）。砼强度等级为C25、C30或C35（根据附表规定确定），钢筋砼主梁或次梁的纵向受力钢筋，采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋；板中受力钢筋采用HRB335级钢筋；其余均采用HPB300级钢筋；四、设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分计算说明书包括：封皮、设计任务书、目录、计算书正文、参考文献等。设计中结构计算理论、方法、步骤、数据、表格要正确、完整。2．图纸部分绘制施工图，可用两张2号图或一张1号图绘制，包括：①楼面（屋面）结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号、定位尺寸及构件编号，标出楼面板结构标高；2②板配筋图（标注板厚，板中钢筋编号，直径，间距，构造钢筋布置及尺寸）；③次梁配筋图（标注次梁截面尺寸，梁底标高，钢筋直径，根数，编号及定位尺寸）；④主梁抵抗弯矩图及配筋图（绘制出主梁的弯矩包络图，主梁的截面尺寸及梁底标高，钢筋直径，根数，编号等）。图1五、主要参考资料1.中华人民共和国国家标准.GB50068-2001，建筑结构可靠度设计统一标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.2.中华人民共和国国家标准.GB50045-95，建筑设计防火规范（2001年版），北京：中国建筑工业出版社，2001.3.中华人民共和国国家标准.GB50009-2001,建筑结构荷载规范[S]，北京：中国建筑工业出版社,2001.4.中华人民共和国国家标准.GB50010-2010,混凝土结构设计规范[S]，北京：中国建筑工业出版社,2002.5.中华人民共和国国家标准.GB50003-2001,砌体结构设计规范[S]，北京：中国建筑工业出版社,2001.6.中华人民共和国国家标准.GB50007-2002,建筑地基基础设计规范[S]，北京：中国建筑工业出版社,2002.7.房屋建筑制图统一标准2001年版8.实用混凝土结构设计—课程设计及框架设计实例孙香红李红主编西北工业大出版社2008.69.混凝土结构设计（新1版）.武汉：武汉理工大学出版社，2011.10.混凝土结构设计梁兴文史庆轩等编著科学出版社2004.211.周果行，房屋结构毕业设计指南.北京：中国建筑工业出版社，2004.312.贾韵琦、王毅红主编，工民建专业课程设计指南.北京：中国建材工业出版社，1994.附表：学号柱截面尺寸(mm)楼面活荷载标准值(kN/m2)混凝土强度等级1350*3506C252350*3507C253350*3508C254350*3509C255350*35010C256350*3506C307350*3507C308350*3508C309350*3509C3010350*35010C3011400*4006C3512400*4007C3513400*4008C3514400*4009C3515400*40010C3516400*4006C2517400*4007C2518400*4008C2519400*4009C2520400*40010C2521450*4506C3022450*4507C3023450*4508C3024450*4509C3025450*45010C3026450*4506C3527450*4507C3528450*4508C3529450*4509C3530450*45010C3531450*4506C2532450*4507C2533450*4508C2534450*4509C2535450*45010C254学号柱截面尺寸(mm)楼面活荷载标准值(kN/m2)混凝土强度等级36350*3506C3537350*3507C3538350*3508C3539350*3509C3540350*35010C355目录一、平面结构布置················································6二、板的计算····················································7三、次梁的计算·················································10四、主梁的计算·················································14五、参考文献···················································206钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、平面结构布置：现浇板肋梁楼盖柱网布置如图所示，楼面面层为瓷砖地面（0.8kN/m2），板底及梁用20mm厚的混合砂浆粉底（17kN/m3）。楼面活荷载选用8.0kN/m2,混凝土采用C35，钢筋砼主梁或次梁的纵向受力钢筋，采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋；板中受力钢筋采用HRB335级钢筋；其余均采用HPB300级钢筋；主梁跨度6900mm，间距为6000mm，次梁跨度为6000mm，间距为2300mm。板厚：h≥l/40=57.5按构造要求，工业建筑模板的最小厚度为70mm所以板厚选用80mm。次梁：多跨连续次梁的截面高度h=l/18~l/12=333.33~500mm，且h≥l/25=240mm，故选取h=400mm，b=h/3~h/2=133.33~200mm，选取b=150mm。主梁：根据经验，多跨连续主梁的截面高度h=l/14~l/8=492.86~862.5mm并且h≥l/15=460mm，故取h=700mm。截面宽度b=h/3~h/2=200.33~350mm，取b=300mm平面结构布置如图：7二、板的计算（按塑性内力重分布计算）：1、荷载计算楼面面层为瓷砖地面：0.8kN/m280mm厚现浇钢筋混凝土板：25×0.08=2.000kN/m220mm厚的混合砂浆粉底：17×0.02=0.34kN/m2恒载标准值:gk=0.8+2.0+0.34=3.14kN/m2活载标准值:pk=8.000kN/m2由永久荷载效应控制的组合：=1.35×3.14+0.7×1.3×8.000=11.519kN/m2由可变荷载控制的组合：qg=kkqg3.12.1=1.2×3.14+1.3×8.000=14.168kN/m2经试算,可变荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值14.168kN/m22、计算简图8取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为:中间跨:l0=ln=2300-150=2150mm边跨:l0=ln+h/2=2300－75－120+80/2=2145mm≤2300-75-120+120/2=2165mm取l0＝2145mm平均跨度:l=(2150+2145)/2=2147.5mm3、内力计算:因跨度差:(2150-2145)/2145=0.23%10%故可按等跨连续板计算内力各截面的弯距计算见下表板弯距计算截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯距系数+1/11-1/11+1/16-1/14(kN·m)1/11×14.17×2.1452＝5.93-1/11×14.17×2.1452＝－5.931/16×14.17×2.152＝4.09-1/14×14.17×2.152＝－4.684、截面强度计算fy=300N/mm2,fc=16.7N/mm2,1=1.0,0h=80－20=60mm正截面强度计算见下表正截面强度计算截面边跨中B支座中间跨中中间支座在平面图上的位置①～②⑤～⑥②～⑤①～②⑤～⑥②～⑤M(kN·m)5.93－5.934.090.8×4.09=3.272－4.680.8×-4.68=-3.7440.0990.0990.0680.0540.0780.06290.9480.9480.9650.9720.9590.968(mm2)347.5347.5235.5187.0271.1214.9选用钢筋B8@140B8@140B8@180B8@180B8@180B8@180实际配筋面积359359279279279279经验算，配筋率%35.0%100801000279bhAsmin=0.45ytff30057.145.0=0.2355%,同时也大于0.2%，满足要求。根据计算结果及板的构造要求,画出配筋示意图见详图.10三、次梁的计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）1、荷载计算板传来的恒载：3.14×2.3=7.222kN/m次梁自重：25×0.15×(0.4－0.08)=1.200kN/m次梁粉刷抹灰：17×0.02×(0.4－0.08)×2=0.218kN/m恒载标准值:gk=7.222+1.200+0.218=8.640kN/m活载标准值:pk=6.000×2.3=13.800kN/m由可变荷载控制的组合qg=kkpg3.12.1=1.2×8.640+1.3×13.8=28.308kN/m2由永久荷载效应控制的组合：=1.35×8.640+0.7×1.3×13.800=24.222kN/m2经试算,可变荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值为28.308kN/m22、计算简图各跨的计算跨度为:中间跨:=n=6000－300=5700mm边跨:=6000－150－120+240/2=5850mm1.025nl=5873.25mm,取小值5850mm11跨度差:(5850-5700)/5700=2.6%10%故可按等跨连续梁计算内力。剪力计算时，跨度取净跨。次梁的计算简图见下图3、内力计算:次梁的弯距计算截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯矩系数+1/11-1/11+1/16-1/14(kN·m)1/11×28.308×5.852=88.07-1/11×28.308×5.852=-88.071/16×28.308×5.702=57.48-1/14×28.308×5.702=-65.69次梁的剪力计算截面A支座B支座左B支座右c支座剪力系数0.450.60.550.55(kN)0.45×28.308×5.85=74.520.55×28.308×5.85=91.080.55×28.308×5.70=88.750.55×28.308×5.70=88.75124、正截面强度