钢筋混凝土楼盖课程设计

1钢筋混凝土结构课程设计任务书土木工程专业本科（四年制）适用指导教师：王洪波班级：学生姓名：设计时间：黑龙江大学建筑工程学院2钢筋混凝土及砌体结构课程设计――整体式单向板肋梁楼盖设计任务书一、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、设计目的1、了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定；2、通过板及次梁的计算，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分析内力的方法，并熟悉内力包罗图和材料图的绘制方法；4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求；5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定，进一步提高制图的基本技能；三、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、板设计按塑性分析法计算内力，并绘制板配筋图。3、次梁设计按考虑塑性内力重分布的方法计算内力和正截面极限承载力，并绘制配筋图。4、主梁设计按弹性方法计算主梁内力，绘制主梁的弯距、剪力包络图，根据包络图计算正截面、斜截面的承载力，并绘制主梁的抵抗弯拒图及配筋图。四、设计条件1、建筑尺寸见图1和表2。2、学生由教师指定题号。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G=1.2。可变荷载，楼面均布荷载标准值见表1。分项系数O=1.3或1.4。3表1柱截面尺寸及混凝土强度等级班级柱截面尺寸（mm）混凝土强度等级1-4（5-8）300×300（350×350）C20（C25）9-12（13-16）350×350（400×400）C20（C20）17-20（21-24）400×400（300×300）C25（C30）表2题号及可变荷载L1×L2（m）可变荷载（kN/m2）5.05.56.06.5722.5×30.011011202121.6×28.52912192220.7×27.03813182319.8×25.54714172418.9×24.0561516255、材料梁、板混凝土强度等级见表1。主梁、次梁受力钢筋采用HR335级钢筋，其他均用HPB300级钢筋。五、进度安排结构计算2天绘制结构施工图2天计算书、图纸整理0.5天250120L1120120120L2250250图1建筑尺寸4答辩0.5天————————————————————合计教学周一周5天六、成绩评定项目分档工作态度设计成果答辨成果评分出勤率主动性计算书图低A90以上B80～90C70～80D70以下5钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书目录设计任务书…………………………………………………………2钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书…………………6一、楼盖梁格布置及截面尺寸确定...…………...……………………………………...…………...…6二、板的设计——按考虑塑性内力重分布设计...…………...……………………………………...61、荷载计算……………………………………...…………...……………………………………62、弯矩设计值……………………………………………………………………………………..63、正截面承载力计算……………………………………………………………………………..7三、次梁的设计——按考虑塑性内力重分布设计……………………………………………………..81、荷载设计值：………………………………………………………………………..……………82、内力计算………………………………………………….……………………………………..8四、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计………………………………………………….………101、荷载设计值………………………………………….…………………………………………..102、内力计算…………………………………………………………………………….………….113、配筋计算…………………………………………………………………………………………114、主梁吊筋计算…….……………………………………………………………………………146钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书一、结构方案的选择采用主次梁肋型楼盖结构体系。柱网尺寸为6000mm×6300mm；主梁间距为6000mm；次梁间距为2100mm；柱的截面尺寸为350mm×350mm。梁、板截面尺寸选择：板厚80mm；次梁180mm×400mm；主梁为300mm×600mm。板伸入墙内120mm；次梁、主梁伸入墙内240mm。楼盖结构的平面布置图如图所示。图1:楼盖结构的平面布置图二、板的设计——按考虑塑性内力重分布设计图二次梁的几何尺寸7图三次梁的计算简图1、荷载计算恒荷载20mm厚水泥砂浆抹面：1.2×0.02×20=0.48kN/㎡15mm厚石灰砂浆抹底：1.2×0.015×17=0.31kN/㎡80mm厚钢筋混凝土楼板：1.2×0.08×25=2.40kN/㎡g=3.19kN/㎡活荷载标准值：q=6.5kN/㎡g+q=9.69kN/㎡2、弯矩设计值板的两个边长之比：286.22100600012lln，故按单向板计算。取1m板宽作为计算单元。板的实际结构如图所示。板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：0l=nl+b/2=（2100-120-180/2）+80/2=1930mm0l=nl+a/2=（2100-120-180/2）+120/2=1950mm取较小者0l=1930mm中间跨0l=nl=2100-180=1920mm因为边跨与中间跨的计算跨度相差：（1930-1920）/1920=0.005210％故可按等跨连续板计算内力，计算简图见图2，各截面的弯矩设计值计算见表1。表1板的弯矩设计值的计算表截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座8弯矩系数111141161161lqgM20)((kN.m)293.169.9111=3.28292.169.9141=-2.55292.169.9161=2.23292.169.9161=-2.233、正截面承载力计算板的截面有效高度mmhh602080200。各截面的配筋计算过程见表2。表2项目边区隔板中间区隔板边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座弯矩折减系数1.01.01.01.01.01.00.80.8M)(mkN3.28-2.552.23-2.233.28-2.551.864-1.864csfbhM200.0770.0600.0520.0530.0770.0600.0440.044s211ξ0.0800.0620.0530.0530.0800.0620.0450.045ycsfbhfA0190.4147.56126.14126.14190.4147.56107.1107.1选配钢筋260@8260@8/6220@6220@6260@8260@8/6260@6260@6实际钢筋面积)(2mm193151129129193151109109三、次梁的计算1、荷载设计值恒载由板传来3.192.1=6.70mkN/次梁自重1.20.18（0.40-0.08）25=1.73mkN/梁的抹灰1.218.02)08.040.0(0.01517=0.25mkN/g=8.68mkN/由板传来荷载q=6.52.1=13.65mkN/g+q=8.68+13.65=22.33mkN/2、内力计算按塑性内力重分布理论计算次梁的内力弯矩设计值计算跨度：01l=nl+a/2=(6000-120-150)+240/2=5850mm1.025nl=5873.25mm故边跨的计算跨度取01l=5850mm；中间跨0l=nl=6000-300=5700mm。边跨和中间跨计算跨度%10026.0570057005850，故可按等跨连续梁计算内力。9表3次梁的弯矩设计值的计算表截面边跨跨中第一内支座中间跨跨中中间支座弯矩系数111141161161lqgM20)((kN.m)285.533.22111=69.47285.533.22111=-69.4727.533.22161=45.3427.533.22161=-2.23剪力设计值计算计算跨度取净跨边跨：nl=6000-120-150=5730mm中间跨：nl=6000-3000=5700mm剪力设计值计算过程见下表表4次梁剪力设计值计算表截面边支座第一内支座（左）第一内支座（右）中间支座剪力系数0.40.60.50.5nlqgV)(（kN）0.422.335.73=51.18-0.622.335.73=-76.770.522.335.7=63.64-0.522.335.7=-63.64截面承载力计算次梁跨中截面按T形截面计算，支座截面按矩形截面计算。边跨跨中：2070)120902100(180'1950358503'01nffSbbmmlb所以翼缘宽度mmbf1950'中间跨中mmSbbmmlbnff2100)1802100(180'1900357003'0所以翼缘宽度mmbf1900'取0h=400-35=365mm，fh'=80mm。因为47.6986.587)280365(8019009.110.1)2'(''01mkNhhhbffffc所以属于第一类T形截面表5次梁正截面承载力计算项目边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座M)(mkN69.47-69.4745.34-45.34b或fb'19501801900180csfbhM200.02250.2430.01510.159s211ξ0.02280.2830.01520.174ycsfbhfA0644738418453选配钢筋3φ163φ183φ143φ14实配钢筋面积)(2mm60376346146110配筋率：%2.0%)191.030027.145.0%,20.0max(%64.0400180461minbhAS表6次梁斜截面受剪承载力计算截面边支座第一内支座（左）第一内支座（右）中间支座V（kN)51.18-76.7763.64-63.64)(25.00Nbhfc195.46195.46195.46195.46)(7.00Nbhft58.4158.4158.4158.41箍筋肢数，直径双肢6双肢6双肢6双肢6)(2mmsAAsvsv56.656.656.656.6007.0bhfVhAfstsvyv（mm）——33811841184实配箍筋间距（mm）150150150150弯矩调幅时要求的配箍率：%14.070.227.13.03.0yvtff实际配箍率：%14.0%21.01501806.56bsAsvsv故满足要求四、主梁的计算图四主梁的几何尺寸图五主梁的计算简图1、荷载设计值11恒载由次梁传来8.686.0=52.08kN主梁自重（折算成集中荷载）1.200.3（0.60-0.08）2.12.5=9.828kN梁的抹灰重（折算成集中荷载）1.203.02)08.060.0(0.0152.117=0.861kNG=67.769=62.77kN活荷载Q=13.656.0=81.9kNG+Q=144.67kN2、内力计算计算跨度边跨：mmblmmbalnn75.63302025.1630023502240)23501206300(22故