現(xiàn)澆樓蓋混凝土課程設(shè)計(jì)

1、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名: 吳春光專業(yè)學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師: 常生福北京交通大學(xué)海濱學(xué)院土木工程系2016.12鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)某多層工業(yè)建筑（某生產(chǎn)車間）的中間樓面如圖所示，其中縱向尺寸5Ly，橫向尺寸3Lx；樓蓋尺寸由教師指定（根據(jù)學(xué)號(hào)進(jìn)行分配），采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋(樓蓋板頂標(biāo)高+6.0m,柱基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-1.5m)。 圖1 樓面平面示意二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、板的強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）3、次梁強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）4、主梁強(qiáng)度計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）5、繪制結(jié)構(gòu)施工圖（

2、1）結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）（2）板的配筋圖（1：50）（3）次梁的配筋圖（1：50；1：25）（4）主梁的配筋圖（1：40；1：20）及彎矩M、剪力V的包絡(luò)圖（5）鋼筋明細(xì)表及圖紙說明三、設(shè)計(jì)資料1、Ly和Lx尺寸（見設(shè)計(jì)分組表）樓蓋平面軸線尺寸示意圖如圖2所示.LyLyLyLyLyLxLxLx圖2 樓面平面軸線尺寸2、生產(chǎn)車間的四周外圍護(hù)墻均為磚墻，墻厚370mm，采用MU10燒結(jié)頁(yè)巖磚、M5混合砂漿砌筑。設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為350mm350mm。3、荷載（1）樓面活荷載，單位為（見設(shè)計(jì)分組表）（2）樓面面層：水磨石地面（3）樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值（4）平頂粉刷：

3、 4、材料（1）混凝土：C30（2）鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB400級(jí)鋼筋，梁箍筋及板內(nèi)構(gòu)造筋采用HRB335級(jí)鋼筋。 5、環(huán)境類別：一類四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 按指導(dǎo)教師給定的分組進(jìn)行設(shè)計(jì),編制設(shè)計(jì)計(jì)算書。2. 用2號(hào)圖紙2張或1號(hào)圖紙1張繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖，包括結(jié)構(gòu)平面布置圖，板配筋圖，次梁和主梁配筋圖（用鉛筆圖繪制）。3. 結(jié)構(gòu)平面布置：按指定的分組進(jìn)行單向板肋梁樓蓋布置，各構(gòu)件按類型編號(hào)，主梁建議采用橫向布置，梁宜貫通，布置應(yīng)規(guī)整，同類型構(gòu)件截面應(yīng)盡可能統(tǒng)一。4. 板和次梁采用塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算；主梁采用彈性理論計(jì)算；五、五五五五我 編制設(shè)計(jì)請(qǐng)筑課程設(shè)計(jì)分組情況（見分組名單）六、具體

4、要求：計(jì)算書要求采用A4紙打印，字跡要求工整，條理清楚，頁(yè)碼齊全，表格規(guī)范并編寫表格序號(hào)，主要計(jì)算步驟、計(jì)算公式、計(jì)算簡(jiǎn)圖均應(yīng)列入，并盡量利用表格編制計(jì)算過程。繪圖采用手繪，圖面應(yīng)整潔，布置應(yīng)勻稱，字體和線型應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。提交全部成果時(shí)請(qǐng)自備檔案袋，并在檔案袋上寫明專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)等。圖紙按照標(biāo)準(zhǔn)格式折疊。七、參考文獻(xiàn)：1建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 50009-2012）2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）3混凝土結(jié)構(gòu) （第五版）（上、中冊(cè)），東南大學(xué)天津大學(xué)同濟(jì)大學(xué)合編4. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）局部修訂條文鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書一、設(shè)計(jì)題目

5、設(shè)計(jì)某多層工業(yè)建筑（某生產(chǎn)車間）的中間樓面如圖所示，其中縱向尺寸5Ly，橫向尺寸3Lx；樓蓋尺寸由教師指定（根據(jù)學(xué)號(hào)進(jìn)行分配）（采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋）二、設(shè)計(jì)資料1、Lx=6300, Ly=6300。2、生產(chǎn)車間的四周外墻均為圍墻，其中墻厚370mm，采用MU10燒結(jié)普通磚、M5混合砂漿砌筑。內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為350mm350mm。3、荷載（1）樓面活荷載，單位為5（2）樓面面層：水磨石地面0.65（3）樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值=25（4）平頂粉刷：0.254、材料（1）混凝土：C30（2）鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB400級(jí)鋼筋，梁箍筋及板內(nèi)構(gòu)造筋采用HRB3

6、35級(jí)鋼筋。5、環(huán)境類別：一類三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置（1）主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6.3m，次梁的跨度為6.3m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.1m。，因此按單向板設(shè)計(jì)。（2）按高跨比條件要求板的厚度h2100/30=70，對(duì)工業(yè)建筑的樓板，要求h70，所以板厚取h=80。（3）次梁截面高度應(yīng)滿足h=(1/18 1/12)=(1/18 1/12)6300=350 525mm，取h=500mm，截面寬b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)500=166 250mm，取b=200mm。（4）主梁截面高度應(yīng)滿足h=(1/15 1/10 )=(1/15 1

7、/10)6300=420630mm,取h=600mm，截面寬度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)600=200 300mm,取b=250mm。（5）樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖：見施工圖。2、 板的設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)（1）取1m板寬作為計(jì)算單元，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：mm（2）荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石地面：0.651=0.65 板的自重：1250.08=2.0 平頂粉刷：0.251=0.25 小計(jì) 2.9 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 5.01=5.0 因?yàn)槭枪I(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3， 恒荷載設(shè)計(jì)值：g=2.91.2=3.48 活荷載設(shè)計(jì)

8、值：q=51.3=6.5 荷載設(shè)計(jì)總值：g+q=9.98（3） 彎矩設(shè)計(jì)值按等跨連續(xù)板計(jì)算由資料可查得：板的彎矩系數(shù)M,，板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過程見下表板的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置A端支座1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)-1/161/14-1/111/16-1/14計(jì)算跨度(m)=1.9=1.9=1.9=1.9=1.9()-2.252.57-3.282.25-2.57（4） 配筋計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別一級(jí)，板的最小厚度c=15mm，假定縱向鋼筋直徑d=10mm。板厚80mm，h0=80-15-10/2=60mm，b=1000mm，C30混凝土 =1.0，=14.3

9、N/ mm2，HRB335鋼筋，=300 N/ mm2。對(duì)中間區(qū)格的單向板考慮起拱作用，其跨內(nèi)2截面和支座C截面的彎矩設(shè)計(jì)值可折減20%，=1.8 =-2.1。板配筋計(jì)算過程見表。板的配筋計(jì)算截面位置A1B2C 彎矩設(shè)計(jì)值（）-2.252.57-3.281.8-2.120.0440.05-0.0640.035-0.0410.0450.0510.0660.350.0360.0420.35 128.7145.86188.76102.96120.1實(shí)際配筋mm26/8200AS=1966/8200AS=1966/8200AS=1966/8200AS=1966/8200AS=196若取8200時(shí)，=0

10、.19%，不滿足最小配筋率的要求。當(dāng)滿足要求時(shí)，mm2（5）板的配筋圖繪制板中除配置計(jì)算鋼筋外，還應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋如分布鋼筋。板配筋采用分離式，板面鋼筋從支座邊伸出長(zhǎng)度1900/4=475mm。板厚80mm，分布筋采用6250，與主梁垂直的附加負(fù)筋采用8200伸入板內(nèi)480mm。板的配筋圖見施工圖。3、次梁設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)（1）則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，次梁的計(jì)算跨度為：mm（2）荷載設(shè)計(jì)值：恒荷載設(shè)計(jì)值 板傳來(lái)的荷載：3.482.1=7.31kN/m次梁自重： 0.2（0.5-0.08）251.2=2.5 kN/m次梁粉刷： 2（0.5-0.08）0.251.2=0.25 kN/m小

11、計(jì) g=10 kN/m活荷載設(shè)計(jì)值： q=52.11.3=13.65 kN/m荷載總設(shè)計(jì)值： q+g=13.65+10=23.65 kN/m （3）彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算按等跨連續(xù)梁計(jì)算。 由表可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。次梁的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值見表：次梁的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置A邊支座1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)-1/241/14-1/111/16-1/14計(jì)算跨度(m)=6.05=6.05=6.05=6.05=6.05(kN.m)-35.9961.7-78.5253.99-61.7次梁的剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置A邊支座 B(左) 離端第二支座B(右)

12、 離端第二支座C中間支座剪力系數(shù) 0.45-0.60.550.55凈跨度=6.05=6.05=6.05=6.05(kN)64.2585.6778.5378.53（4）配筋計(jì)算 正截面抗彎承載力計(jì)算次梁跨中正彎矩按T形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面三項(xiàng)的較小值：f=/3=6050/3=2016mm=b+Sn=200+1900=2100mm=1160mm 故取1160mm 在支座附近的負(fù)彎矩區(qū)段，板處于受拉區(qū)，應(yīng)按矩形截面計(jì)算。 C30混凝土 =1.0，=14.3N/ mm2，=1.43N/ mm2，HRB400鋼筋，=360 N/ mm2。 箍筋采用HRB335，=300 N/ mm2 ，

13、梁的最小保護(hù)層厚度c=20mm假設(shè)箍筋直徑d=8mm,縱筋直徑d=16mm ho=500-20-8-16/2=464mm。 正截面承載力計(jì)算過程列于表。截面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（）-35.9961.7-78.5253.99-61.7或（）0.0640.020.1390.0170.1170.0660.020.150.350.0170.116 0.2% 滿足最小配筋率。斜截面受剪承載力計(jì)算(包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算)。復(fù)核截面尺寸： =464-80=384mm且=384/200=1.92 Vmax =85.67kN 故截面尺寸滿足要求次梁斜截面承載力計(jì)算見下表截 面ACV64.2

14、578.5385.6785.67331.8V截面滿足331.8V截面滿足331.8V截面滿足331.8V截面滿足88.9V不需配抗剪箍筋88.9 V不需配抗剪箍筋88.9 V不需配抗剪箍筋88.9 V不需配抗剪箍筋選用鋼筋28282828實(shí)配箍筋間距300300300300經(jīng)查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第五版上冊(cè)表4-1可知，當(dāng)，3005d，=125mm。次梁的配筋圖見施工圖。4、主梁設(shè)計(jì)主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計(jì)：（1）主梁按彈性方法設(shè)計(jì)，中間各跨取支撐中心線間的距離，=6300mm（2）荷載設(shè)計(jì)值。（為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁的自重等效為集中荷載）次梁傳來(lái)的荷載： 106.3=63kN主梁自重：（0.6-0.

15、08）0.252.1251.2=8.19kN主梁粉刷重：（0.6-0.08）0.252.121.2=0.6kN小計(jì) G=62.69+7.56+0.6=70.85kN活荷載設(shè)計(jì)值： Q=13.656.3= 86 kN荷載設(shè)計(jì)總值： G+Q=70.85+86=156.85kN（3）內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算及包絡(luò)圖繪制按等跨連續(xù)梁計(jì)算。彎矩值計(jì)算：，式中k1和k2由附表1查得第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載 = 0.26770.856.30.133866.3=191.2在第1跨內(nèi)以=0 =191.2為基線，作G=70.85kN Q=86kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩分別為：+/3=1/3

16、(70.8586)6.3191.2/3=265.7+2/3=1/3(70.8586)6.32191.2/3=201.9在第2跨內(nèi)以=191.2為基線，作G=70.85kN Q=86kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)彎矩為：=1/370.856.3191.2=42.5第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載=0.26770.856.30.311866.3=287.7= 0.26770.856.30.089866.3=167.4在第1跨內(nèi)以=0 =287.7為基線，作G=70.85kN Q=86kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩分別為：+/3=1/3(70.8586)6.3287.7/

17、3=233.5+2/3=1/3(70.8586)6.32287.7/3=137.6在第2跨內(nèi)以=287.7=167.4為基線，作G=70.85kN Q=86kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)彎矩為：2/3（）=1/3（70.8586）6.3167.42/3(287.7167.4)=81.81/3（）=1/3（70.8586）6.3167.41/3(287.7167.4)=121.9第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載 = 0.26770.856.30.133866.3=191.2在第1跨內(nèi)以=0 =191.2為基線，作G=70.85kN Q=86kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎

18、矩分別為：+/3=1/370.856.3191.2/3=85.1+2/3=1/370.856.32191.2/3=21.3在第2跨內(nèi)以=191.2為基線，作G=70.85kN Q=86kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)彎矩為：+=1/3(70.8586)6.3191.2=138.2、剪力設(shè)計(jì)值：剪力：，式中系數(shù)由混凝土結(jié)構(gòu)第五版中冊(cè)附錄6中查到，不同截面的剪力值經(jīng)過計(jì)算如表所示。 主梁的剪力計(jì)算（kN）項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖 恒載 0.73351.9-1.267-89.771.0070.85活載 0.86674.5-1.134-97.500活載 0.68959.3-1.311-112.71.222 1

19、05.1活載 -0.089-7.7 -0.089 -7.70.78866.9組合項(xiàng)次Vmax(kN) +126.4+97.5+176組合項(xiàng)次Vmin(kN) +44.2+-202.5+70.85彎矩包絡(luò)圖，抗彎矩圖繪制：見詳圖（4）配筋計(jì)算 正截面抗彎承載力計(jì)算次梁跨中正彎矩按T形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面三項(xiàng)的較小值：f=/3=6300/3=2100mm=b+Sn=250+6050=6300mm=6010mm 故取2100mm 在支座附近的負(fù)彎矩區(qū)段，板處于受拉區(qū)，應(yīng)按矩形截面計(jì)算。 C30混凝土 =1.0，=14.3N/ mm2，=1.43N/ mm2，HRB400鋼筋，=360 N/ mm2。 箍筋采用HRB335，=300 N/ mm2 ，假設(shè)縱筋直徑d=25mm ho=600-15-10-16-25/2=546.5mm。 正截面承載力計(jì)算過程列于表。支座處的彎矩設(shè)計(jì)值：。MB= Mmax-Vob/2=287.