建筑结构课程设计

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3……………………………………………………………16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400×400mm。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15mm厚混合砂浆抹平。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HRB335钢，其余均采用HPB235钢。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：①板、次梁内力按塑性内力重分布计算；②主梁内力按弹性理论计算；③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①②⑥③④⑤(A)(B)(C)(D)120L1砼柱400×400L1L1L1L15L1120120120+4.5490仓库二层建筑平面计算说明书1、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：HPB235级：fy=210N/mm2,HRB335级：fy=300N/mm2,ζb=0.55(2)荷载标准值仓库活荷载标准值：qk=5.0KN/mm2,水磨石地面：0.65KN/mm2,钢筋混凝土：25KN/m3，混合砂浆：17KN/m3(3)楼盖梁格布置及截面尺寸确定：主梁的跨度为6.9m，次梁的跨度为6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m2、板的设计（按塑性理论方法）（1）确定板厚及次梁截面①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=80mm②次梁截面b×h次梁截面高h按（l/20—l/12）初估，选h=450mm，截面宽b（l/2—l/3）h,选b=200mm（2）板荷载计算楼面面层：0.65KN/m2板自重：0.08×25=2.0KN/m2板底抹灰：0.015×17=0.255KN/m2恒荷载g：1.2×2.905=3.49KN/m2活荷载q：1.3×5.5=7.15KN/m2g+q=10.64KN/m2，q/g=7.15/3.49=2.053(3)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，可按5跨计算），如图（a）、（b）所示。其中中间跨的计算跨度l0=ln=2100mm，边跨的计算跨度l0=ln+h/2=2120mm，边跨与中间跨的计算跨度相差：（2120-2100）/2100×100%=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h0=h-as=80-20=60mm，并考虑用②~⑤与A1~C2轴线间的弯矩折减，可列表计算如下表：表1板的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)2.122.112.12.120)(lqgMM(kN.m)4.35-4.132.93-3.35表2板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值（mkN）4.35-4.312.93-3.35αs=M/α1fcbh020.102-0.1010.068-0.078s211ξ0.1080.1070.0700.081轴线①~②⑤~⑥计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy367364238275实际配筋（mm2）φ8@130φ8@130φ6@100φ6@100386386283283轴线②~⑤计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy295291190220实际配筋（mm2）φ8@130φ8@130φ6@140φ6@120296296202236配筋率验算ρmin=（45ft/fy）%=（45×1.27/210）%=0.272%ρ=296/(1000×80)=0.37%ρ=296/(1000×80)=0.37%ρ=202/(1000×80)=0.25%ρ=236/(1000×80)=0.29%对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减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①荷载板传来的恒荷载：3.49×2.3=8.03KN/m次梁自重：1.2×25×0.2×（0.45-0.08）=2.22KN/m次梁粉刷：1.2×17×0.015×（0.45-0.08）×2=0.23KN/m恒荷载：g=10.48KN/m活荷载：q=1.3×5.5×2.3=16.445KN/mg+q=10.48+16.445=26.925KN/m，q/g=16.445/10.48=1.5693②主梁截面尺寸选择主梁截面高度h为（1/14—1/8）l0=493～863mm，选h=600mm；由b=（1/2—1/3）h=220～325mm，选b=250mm，则主梁截面尺寸b×h=250×600③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l0=ln=5750mm；边跨的设计跨度l0=ln+a/2=5750+130/2=5875mm1.025ln=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，翼缘计算宽度按课本P81表5-6，有b`f≤l0/3=5750/3=1917mmb`f≤b+Sn=200+1800=2000mm(Sn为梁净距)取h0=h-as=450-35=415mmh`f/h0=80/415=0.1930.1，故取b`f=1917mm且α1fcb`fh`f(h0-h`f/2)=1×11.9×1917×80×(415-80/2)=684.4KN·m以此作为判别T形截面类别的依据，次梁支座截面按b×h=200×450mm的矩形截面计算，并取h0=415mm，支座截面应满足ζ≤0.35，以下计算过程列表进行。次梁受力纵筋采用HRB335级钢筋（ζb=0.55，fy=300N/mm2）表3次梁的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)5.885.825.755.7520)(lqgMM(kN.m)84.63-82.9155.64-63.59②斜截面受剪承载力计算表4次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座B(左)离端第二支座B(右)离端第二支座C中间支座剪力系数V0.450.60.550.55净跨度ln5.7555.7555.755.75nVlqgV)((kN)69.7392.9785.1585.15截面尺寸校核：hw/b=415/2004，0.25fcbh0=0.25×11.9×200×415=246.9KNV,故截面尺寸满足要求。表5次梁正截面受弯承载力计算箍筋设计（如下表）表6箍筋计算表截面AB左B右CV(KN)69.7392.9795.1585.150.7ftbh0(N)73787737877378773787ftbh0(N)105410105410105410105410箍筋肢数、直径2φ62φ62φ62φ6ASV/S=0.24ftb/fyvV0.9ftbh00.290V029ftbh0V0.29ftbh0S(mm)190200200200截面1B2C弯矩设计值（mkN）84.63-82.9155.64-63.59αs=M/α1fcbh020.018-0.1720.012-0.132s211ξ0.0180.1900.0120.142选配钢筋计算配筋（mm2）AS=ξbh0α1fc/fy616678411507实际配筋（mm2）2Φ16+1Φ181Φ14+2Φ183Φ143Φ14As=656As=663As=462As=462截面类别及截面尺寸一类T形b×h=1917×500矩形b×h=250×500一类T形b×h=1917×500矩形b×h=250×500根据计算结果，画出次梁配筋图，详见图纸。中间支座负钢筋分别在l0/3处及l0/5+20d处截断。其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：l=la=α×(fy/ft)×d=0.14×300×10/1.27=330.7mm，取335mm伸入墙支座时，次梁的支承长度不应小与240mm，故取240mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l12d=12×16=192mm,故取200mm4、主梁设计（按弹性理论计算）（1）计算简图的确定①荷载次梁传来恒荷载：10.48×6=62.88KN主梁自重：1.2×25×2.3×0.25×（0.6-0.08）=8.97KN梁侧抹灰：1.2×17×2.3×0.015×（0.6-0.08）×2=0.73KN恒荷载G：=72.58KN活荷载Q：16.445×6=98.67KNG+Q=171.25KN②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，则中间支承按铰支座考虑，边支座为砖砌体，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l0==6m，边跨l0=6.06m,计算简图如下：（e）（f）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①+②、①+③、①+④、①+⑤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（mkN）项次荷载简图1MkBMk2MkCMk弯矩图示意图1恒载0.244123.26-0.267-134.880.06733.55-0.267-134.882活载0.289198.47-0.133-91.34-0.133-90.55-0.133-91.343活载-0.045-30.90