现浇楼盖混凝土课程设计

现浇钢筋混凝土楼盖课程设计任务书学生姓名:吴春光专业学号：14120241指导教师:常生福1北京交通大学海滨学院土木工程系2016.12钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目设计某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面如图所示，其中纵向尺寸5＊Ly，横向尺寸3＊Lx；楼盖尺寸由教师指定（根据学号进行分配），采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖(楼盖板顶标高+6.0m,柱基础顶面标高-1.5m)。图1楼面平面示意2二、设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）4、主梁强度计算（按弹性理论计算）5、绘制结构施工图（1）结构平面布置图（1：200）（2）板的配筋图（1：50）（3）次梁的配筋图（1：50；1：25）（4）主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩M、剪力V的包络图（5）钢筋明细表及图纸说明三、设计资料1、Ly和Lx尺寸（见设计分组表）楼盖平面轴线尺寸示意图如图2所示.图2楼面平面轴线尺寸LyLyLyLyLyLxLxLx32、生产车间的四周外围护墙均为砖墙，墙厚370mm，采用MU10烧结页岩砖、M5混合砂浆砌筑。设计采用钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm×350mm。3、荷载（1）楼面活荷载，单位为2/mkN（见设计分组表）（2）楼面面层：水磨石地面2/65.0mkN（3）楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值3/25mkN（4）平顶粉刷：2/25.0mkN4、材料（1）混凝土：C30（2）钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，梁箍筋及板内构造筋采用HRB335级钢筋。5、环境类别：一类四、设计内容1.按指导教师给定的分组进行设计,编制设计计算书。2.用2号图纸2张或1号图纸1张绘制楼盖结构施工图，包括结构平面布置图，板配筋图，次梁和主梁配筋图（用铅笔图绘制）。3.结构平面布置：按指定的分组进行单向板肋梁楼盖布置，各构件按类型编号，主梁建议采用横向布置，梁宜贯通，布置应规整，同类型构件截面应尽可能统一。4.板和次梁采用塑性内力重分布方法计算；主梁采用弹性理论计算；4五、课程设计分组情况（见分组名单）六、具体要求：计算书要求采用A4纸打印，字迹要求工整，条理清楚，页码齐全，表格规范并编写表格序号，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入，并尽量利用表格编制计算过程。绘图采用手绘，图面应整洁，布置应匀称，字体和线型应符合制图标准。提交全部成果时请自备档案袋，并在档案袋上写明专业、姓名、学号等。图纸按照标准格式折叠。七、参考文献：1．《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）2．《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）3．混凝土结构（第五版）（上、中册），东南大学天津大学同济大学合编4.混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）局部修订条文1钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书一、设计题目设计某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面如图所示，其中纵向尺寸5×Ly，横向尺寸3×Lx；楼盖尺寸由教师指定（根据学号进行分配）（采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖）二、设计资料1、Lx=6300,Ly=6300。2、生产车间的四周外墙均为围墙，其中墙厚370mm，采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm×350mm。3、荷载（1）楼面活荷载，单位为52/mkN（2）楼面面层：水磨石地面0.652/mkN（3）楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值=253/mkN（4）平顶粉刷：0.252/mkN4、材料（1）混凝土：C30（2）钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，梁箍筋及板内构造筋采用HRB335级钢筋。5、环境类别：一类三、设计内容1、楼盖的结构平面布置（1）主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度xL为6.3m，次梁的跨度yL为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m。312ooll，因此按单向板设计。（2）按高跨比条件要求板的厚度h≥2100/30=70㎜，对工业建筑的楼板，要求h≥70㎜，所以板厚取h=80㎜。（3）次梁截面高度应满足h=(1/18~1/12)×yL=(1/18~1/12)×6300=350~525mm，取h=500mm，截面宽b=(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×500=166~250mm，取b=200mm。（4）主梁截面高度应满足h=(1/15~1/10)×xL=(1/15~1/10)×6300=420~630mm,取h=600mm，截面宽度b=(1/3~1/2)h=(1/3~1/2)×600=200~300mm,取b=250mm。（5）楼盖结构平面布置图：见施工图。2、板的设计——按考虑塑性内力重分布设计（1）取1m板宽作为计算单元，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：19002002100nollmm2（2）荷载计算恒荷载标准值水磨石地面：0.65×1=0.65mkN/板的自重：1×25×0.08=2.0mkN/平顶粉刷：0.25×1=0.25mkN/小计2.9mkN/活荷载标准值：5.0×1=5.0mkN/因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4mkN/，所以活荷载分项系数取1.3，恒荷载设计值：g=2.9×1.2=3.48mkN/活荷载设计值：q=5×1.3=6.5mkN/荷载设计总值：g+q=9.98mkN/（3）弯矩设计值按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数αM,，板的弯矩设计值计算过程见下表板的弯矩设计值的计算截面位置A端支座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-1/161/14-1/111/16-1/14计算跨度ol(m)ol=1.9ol=1.9ol=1.9ol=1.9ol=1.92)(oMlqgM(mkN)-2.252.57-3.282.25-2.57（4）配筋计算——正截面受弯承载力计算环境类别一级，板的最小厚度c=15mm，假定纵向钢筋直径d=10mm。板厚80mm，h0=80-15-10/2=60mm，b=1000mm，C30混凝土1=1.0，cf=14.3N/mm2，HRB335钢筋，yf=300N/mm2。对中间区格的单向板考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，2M=1.8mkNcM=-2.1mkN。板配筋计算过程见表。板的配筋计算截面位置A1B2C弯矩设计值（mkN）-2.252.57-3.281.8-2.1201/bhfMcS20.0440.05-0.0640.035-0.041s211ξ0.0450.0510.0660.350.0360.0420.35ycSffbhA10128.7145.86188.76102.96120.1实际配筋mm26/8@2006/8@2006/8@2006/8@2006/8@2003AS=196AS=196AS=196AS=196AS=196若取8@200时，bhASAmin=100%×80×1000157=0.19%%21.0×45.0ytff，不满足最小配筋率的要求。当满足要求时，1680.21%×80×1000minbhASmm2（5）板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋。板配筋采用分离式，板面钢筋从支座边伸出长度4nla1900/4=475mm。板厚80mm，分布筋采用6@250，与主梁垂直的附加负筋采用8@200伸入板内480mm。板的配筋图见施工图。3、次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计（1）则按塑性内力重分布设计，次梁的计算跨度为：60502506300nollmm（2）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷载：3.48×2.1=7.31kN/m次梁自重：0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.5kN/m次梁粉刷：2×（0.5-0.08）×0.25×1.2=0.25kN/m小计g=10kN/m活荷载设计值：q=5×2.1×1.3=13.65kN/m荷载总设计值：q+g=13.65+10=23.65kN/m（3）弯矩设计值和剪力设计值的计算按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数M和剪力系数V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：次梁的弯矩设计值的计算截面位置A边支座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-1/241/14-1/111/16-1/14计算跨度ol(m)ol=6.05ol=6.05ol=6.05ol=6.05ol=6.0520)(lqgMM(kN.m)-35.9961.7-78.5253.99-61.7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0.45-0.60.550.554净跨度ol=nlol=6.05ol=6.05ol=6.05ol=6.05nVlqgV)((kN)64.2585.6778.5378.53（4）配筋计算①正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面三项的较小值：,fbf=ol/3=6050/3=2016mm,fb=b+Sn=200+1900=2100mm,fb=,12fhb=1160mm故取,fb＝1160mm在支座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，应按矩形截面计算。C30混凝土1=1.0，cf=14.3N/mm2，tf=1.43N/mm2，HRB400钢筋，yf=360N/mm2。箍筋采用HRB335，vyf=300N/mm2，梁的最小保护层厚度c=20mm假设箍筋直径d=8mm,纵筋直径d=16mmho=500-20-8-16/2=464mm。正截面承载力计算过程列于表。次梁正截面受弯承载力计算bhASAmin=100%×500×200308=0.31%%19.0××45.00hhffyt，且0.2%满足最小配筋率。②斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。复核截面尺寸：截面A1B2C弯矩设计值（mkN）-35.9961.7-78.5253.99-61.7201/bhfMcS或（20,1/hbfMfcS）0.0640.020.1390.0170.117s211ξ0.0660.020.150.350.0170.1160.35选配钢筋计算配筋（mm2）ycSffbhA10或（ycfSffhbA10,）232.8409.2529.1347.8409.2实际配筋（mm2）2#14As=3083#14As=4614#14As=6152#16As=4023#14As=4615,0fwhhh=464-80=384mm且bhw=384/200=1.924,故截面尺寸按下式计算：025.0bhfcc=0.25×1.0×14.3×200×464=331.8kNVmax=85.67kN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见下表截面A左B右BCV)(kN64.2578.5385.6785.67025.0bhfcc)(kN331.8V截面满足331.8V截面满足331.8V截面满足331.8V截面满足07.0bhfVtc)(kN88.9V不需配抗剪箍筋88.9V不需配抗剪箍筋88.9V不需配抗剪箍筋88.9V不需配抗剪箍筋选用钢筋28282828实配箍筋间距300300300300经查《混凝土结构设计原理》第五版上册表4-1可知，当07.0bhfVt，300h=500≤500时箍筋间距s=300mm，当满足最小配箍率时，%11.0×24.0minytff，所以最小面积应大于minbsAS=200×300×0.11%=66mm2。所以箍筋采用双肢箍8，间距s=300mm。（5）次梁的配筋图的绘制次梁支座截面上部钢筋的第一批切断点要求离支座边nl/5+20d=6050/5+20×14=1490mm，取1500mm