丽水学院课程设计设计题目:钢筋混凝土现浇楼盖设计课程名称:钢筋混凝土结构设计院系:_______工学院土木工程学系___班级:___土木092__姓名学号:____张波30___组别成员:D组谢尚照杨金龙张波杨坚彭勃杨汉设计时间:2012年6月21日至7月3日共计2周二零一二年七月三日目录一、设计任务书-----------------------------------21、设计目的和方法------------------------------22、设计资料------------------------------------23、设计内容------------------------------------34、设计任务------------------------------------35、设计要求------------------------------------3二、设计计算书----------------------------------41、结构布置及构件尺寸选择----------------------42、荷载设计值----------------------------------53、板的计算------------------------------------54、梁的计算-----------------------------------175、绘制施工图---------------------------------32三、参考资料-----------------------------------33四、小结------------------------------------34一、设计任务书(一)设计目的和方法通过本设计对所学课程内容加深理解,并利用所学知识解决实际问题;培养学生正确的设计观点、设计方法和一定的计算、设计能力,使我们掌握钢筋混凝土现浇楼盖的设计方法和步骤;培养用图纸和设计计算书表达设计意图的能力,进一步掌握结构施工图的绘制方法。根据某多层建筑平面图,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构的要求,并考虑支承结构的合理性确定支承梁的结构布置方案。确定板的厚度和支承梁的截面尺寸及钢筋和混凝土强度等级。分别按照塑性计算方法和弹性理论计算方法进行板、支承梁的内力和配筋的计算。(二)设计资料(1)结构形式:某多层工业厂房,采用现浇钢筋混凝土结构,内外墙厚度均为300mm,设计时只考虑竖向荷载作用,要求完成该钢筋混凝土整体现浇楼盖的设计,其平面如图1.1所示。楼盖结构平面布置图1.1(2)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。(3)荷载:永久荷载主要为板、面层以及粉刷层自重,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Rg=1.2,分项系数Rq=1.3或1.4。(4)材料:平面尺寸lx=4.8m,ly=6.6m。楼面均布活荷载q=4.0kN/m。混凝土强度等级为C25。采用HRB335钢筋。(三)设计内容(1)双向板肋梁楼盖结构布置:确定板厚度,对板进行编号,绘制楼盖结构布置图。(2)双向板设计:[1]按弹性理论进行板的设计以及绘制板的配筋图。[2]按塑性理论进行板的设计以及绘制板的配筋图。(3)支承梁的设计。(四)设计任务(1)设计书一份,包括封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计施工图、参考文献、设计心得、成绩评定表。(2)施工图纸[1]结构平面布置图[2]板的配筋图[3]支承梁的配筋图(五)设计要求施工图要求做到布图合理,图面整洁,按比例作图并符合“建筑制图统一标准”中关于线型、符号、图例等各项规定;图中书写字体一律采用仿宋体;同一张施工图中各截面编号及钢筋编号均不得重复。二、设计计算书(一)结构布置及构件尺寸选择双向板肋梁盖由板和支撑梁构成,支撑梁短边的跨度为4800mm,支撑梁长边的跨度为6600mm。根据柱网布置,选取的结构平面布置方案如图2.1所示。结构平面布置图2.1板厚的确定:连续双向板的厚度一般大于或等于l/50=4800/50=96mm,且双向板的厚度不宜小于80mm,故取板厚为100mm。支撑梁截面尺寸:根据经验,支撑梁的截面高度h=l/14~l/8,长跨梁截面高度h=(6600/14~6600/8)=471.43~825mm,故取h=600mm。长跨梁截面宽b=h/3~h/2=(600/3~600/2)=200~300mm,故取b=250mm。短跨梁截面高h=(4800/14~4800/8)mm=342.9~600mm,故取h=600mm。短跨梁截面宽b=h/3~h/2=166.7~250mm,故取b=250mm。(二)荷载设计值由于活荷载标准值等于4.0kN/m2,则取rQ=1.4。20mm原水泥砂浆地面0.02×20kN/m3=0.4kN/m2100mm原钢筋砼现浇板0.1×25kN/m3=2.5kN/m215mm原石灰砂浆抹底0.015×17kN/m3=0.255kN/m2恒荷载设计值:g=0.4+2.5+0.255=3.155kN/m2活荷载设计值:q=4.0kN/m2g+q/2=1.2×3.155+1.4×4.0/2=6.586kN/m2q/2=1.4×4.0/2=2.8kN/m2;g+q=1.2×3.155+1.4×4.0=9.386kN/m2;(三)按弹性理论设计板此法假定支撑梁不产生竖向位移且不受扭,并且要求同一方向相邻跨度比值lmin/lmax≥0.75,以防误差过大。当求各区格跨中最大弯矩时,活荷载应按棋盘式布置,它可以简化为当内支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时±q/2作用下的弯矩之和。所有区格板按其位置与尺寸分为A、B、C、D四类,计算弯矩时,考虑混凝土的泊松比u=0.2(查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第4.1.8条)弯矩系数可查《混凝土结构设计》附表2。g+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+qgg+q=g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2+q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2-q/2q/2荷载布置图2.2(1)A区格板计算。1)计算跨度。中间跨:lx=4.8m≈1.05lo=1.05×(4.8-0.25)=4.78mly=6.6m≈1.05lo=1.05×(6.6-0.25)=6.67mlx/ly=4.8/6.6=0.732)跨中弯矩。A区格板是中间部位区格板,在g+q/2作用下,按四边固定板计算;在q/2作用下按四边简支计算。A区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表2.3所示。表2.3A区格板弯矩系数lx/lymxmymx'my'四边固定0.730.03060.0123-0.0715-0.0567四边简支0.730.06450.0309--Mxu=Mx1u+Mx2u=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(0.0306+0.2×0.0123)×6.586×4.82+(0.0645+0.2×0.0309)×2.8×4.82=9.58kN.m/mMyu=My1u+My2u=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2=(0.0123+0.2×0.0306)×6.586×4.82+(0.0309+0.2×0.0645)×2.8×4.82=5.62kN.m/m3)支座弯矩。a支座:Mxa=mx'(g+q/2)lx2=-0.0715×6.586×4.82=-10.85kN.m/mb支座:Myb=my'(g+q/2)lx2=-0.0567×6.586×4.82=-8.60kN.m/m4)配筋计算。截面有效高度:由于是双向配筋,两个方向的截面有效高度不同。考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大,故应将短跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧。因此,跨中截面h0x=100-20=80mm(短跨方向),h0y=100-30=70mm(长跨方向);支座截面h0=h0x=80mm。对A区格板,考虑到该板四周与梁整浇在一起,整块板内存在穹顶作用,使板内弯矩大大减小,故其弯矩设计值应乘以折减系数0.8,近似取rs为0.95,fy=300N/mm2。跨中正弯矩配筋计算:Asx=0.8Mxu/rsh0fy=0.8×9.58×106/(300×0.95×80)=336mm2Asy=0.8Myu/rsh0fy=0.8×5.62×106/(300×0.95×70)=225mm2支座配筋见B、C区格板计算,因为相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时,取绝对值的较大值作为该支座的最大负弯矩。(2)B区格板计算。1)计算跨度。边跨:lx=ln+h/2+b/2=(4.8-0.15-0.25/2)+0.1/2+0.25/2=4.7m1.05lo=1.05×(4.8-0.15-0.25/2)=4.75m中间跨:ly=6.6m1.05lo=1.05×(6.6-0.15)=6.77mlx/ly=4.7/6.6=0.712)跨中弯矩。B区格板是边区格板,在g+q/2作用下,按三边固定一边简支板计算;在q/2作用下按四边简支计算。B区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表2.4所示。表2.4B区格板弯矩系数lx/lymxmymx'my'三边固定,一边简支0.710.03460.0096-0.0769-0.0572四边简支0.710.06700.0300--Mxu=Mx1u+Mx2u=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(0.0346+0.2×0.0096)×6.586×4.72+(0.0670+0.2×0.0300)×2.8×4.72=9.83kN.m/mMyu=My1u+My2u=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2=(0.0096+0.2×0.0346)×6.586×4.72+(0.0300+0.2×0.0670)×2.8×4.72=5.09kN.m/m3)支座弯矩。a支座:Mxa=mx'(g+q/2)lx2=-0.0769×6.586×4.72=-11.19kN.m/mc支座:Myc=my'(g+q/2)lx2=-0.0572×6.586×4.72=-8.32kN.m/m4)配筋计算。近似取rs为0.95,fy=300N/mm2,h0x=80mm,h0y=70mm。跨中正弯矩配筋计算:Asx=Mxu/rsh0fy=9.83×106/(300×0.95×80)=431mm2Asy=Myu/rsh0fy=5.09×106/(300×0.95×70)=255mm2支座截面配筋计算:a支座:取较大弯矩值为-11.19kN.m/m。Asxa=Mxmaxa/rsh0fy=11.19×106/(300×0.95×80)=491mm2c支座配筋见D区格板计算。(3)C区格板计算。1)计算跨度。中间跨:lx=4.8m边跨:ly=6.6m-0.25+0.1/2=6.40m1.05lo=1.05×(6.6-0.15-0.25/2)=6.64mlx/ly=4.8/6.4=0.752)跨中弯矩。C区格板是边区格板,在g+q/2作用下,按三边固定一边简支板计算;在q/2作用下按四边简支计算。C区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表2.5所示。表2.5C区格板弯矩系数lx/lymxmymx'my'三边固定,一边简支0.750.03310.0109-0.0750-0.0572四边简支0.750.06200.0317--Mxu=Mx1u+Mx2u=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(