現(xiàn)澆樓蓋混凝土課程設(shè)計

1、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名：周云慧指導(dǎo)教師：常生福專業(yè)學(xué)號：14120337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)計任務(wù)書一、設(shè)計題目設(shè)計某多層工業(yè)建筑（某生產(chǎn)車間）的中間樓面如圖所示，其中縱向尺寸5興Ly,橫向尺寸3興Lx；樓蓋尺寸由教師指定（根據(jù)學(xué)號進(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）。ffiU=LyLvLyLyLy123456圖1樓面平面示意1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、板的強度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）3、次梁強度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）

2、4、主梁強度計算（按彈性理論計算）5、繪制結(jié)構(gòu)施工圖(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（150；1:25)主梁的配筋圖（140；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)計資料1、Ly和Lx尺寸（見設(shè)計分組表）樓蓋平面軸線尺寸示意圖如圖2所示.LyLyLyLy圖2樓面平面軸線尺寸2、生產(chǎn)車間的四周外圍護墻均為磚墻，墻厚370mn采用MU（燒結(jié)頁巖磚、M5混合砂漿砌筑。設(shè)計采用鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為350mmx350mm四、設(shè)計內(nèi)容3、荷載(1)樓面活荷載，單位為kN/m2（見設(shè)計分組表）(2)樓面面層：水磨石地面0.65k

3、N/m2(3)樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值=25kN/m3(4)2平頂粉刷：0.25kN/m24、材料(1)混凝土：C30(2)鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB40級鋼筋，梁箍筋及板內(nèi)構(gòu)造筋采HRB335級鋼筋。5、環(huán)境類別：一類1. 按指導(dǎo)教師給定的分組進(jìn)行設(shè)計，編制設(shè)計計算書。2. 用2號圖紙2張或1號圖紙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，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)力重分布方法計算；主梁采用彈性

4、理論計算；五、課程設(shè)計分組情況（見分組名單）六、具體要求：計算書要求采用A4紙打印，字跡要求工整，條理清楚，頁碼齊全，表格規(guī)范并編寫表格序號，主要計算步驟、計算公式、計算簡圖均應(yīng)列入，并盡量利用表格編制計算過程。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)。提交全部成果時請自備檔案袋，并在檔案袋上寫明專業(yè)、姓名、學(xué)號等。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（GB50009-2012）2.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-20103. 混凝土結(jié)構(gòu)（第五版）（上、中冊），東南大學(xué)天津大學(xué)同濟大學(xué)合編4. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010局部修訂條

5、文鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計計算書一、設(shè)計題目設(shè)計某多層工業(yè)建筑(某生產(chǎn)車間)的中間樓面如圖所示，其中縱向尺寸5XLy，橫向尺寸3XLx;樓蓋尺寸由教師指定(根據(jù)學(xué)號進(jìn)行分配)(采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋)二、設(shè)計資料1、Lx=6300,Ly=6900。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350mnX350mm3、荷載(1) 樓面活荷載，單位為5.5kN/m2(2) 樓面面層：水磨石地面0.65kN/m2(3) 樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值=25kN/m3(4) 平頂粉刷:0.25kN/m24、

6、材料(1) 混凝土：C30鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB4O0級鋼筋，梁箍筋及板內(nèi)構(gòu)造筋采用HRB335級鋼筋。5、環(huán)境類別：一類三、設(shè)計內(nèi)容1、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度Lx為6.3m，次梁的跨度Ly為6.9m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.1m。1023，因此按單向板設(shè)計。/|。1按高跨比條件要求板的厚度h>2100/30=70mm,對工業(yè)建筑的樓板，要求h>70mm,所以板厚取h=80m。(1) 次梁截面高度應(yīng)滿足h=(1/181/12)XLy=(1/181/12)X6900=383575mm，取h=500mm,截面寬b=(1/31/

7、2)h=(1/31/2)X500=167250mm，取b=200mm。(2) 主梁截面高度應(yīng)滿足h=(1/151/10)XLx=(1/151/10)X6300=420630mm,取h=600mm,截面寬度b=(1/31/2)h=(1/31/2)X600=200300mm,取b=250mm。(3) 柱：bXh=350mnX350mm6)樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖：見施工圖。邊跨2、板的設(shè)計按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(1)取1m板寬作為計算單元，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度為:1oi=in=2100175-200/2=1975中間跨1/=In=2100-200=1900mm(2)荷載計算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值

8、水磨石地面：0.65X1=0.65kN/m2板的自重：1X25X0.08=2.0kN/m2平頂粉刷：0.25X仁0.25kN/m2小計29kN/m2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:5.5X1=5.5kN/m2因為是工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2，所以活荷載分項系數(shù)取1.3，永久荷載系數(shù)為1.2.恒荷載設(shè)計值：g=2.9X1.2=3.48kN/m2活荷載設(shè)計值：q=5.5X1.3=7.15kN/m2荷載設(shè)計總值：g+q=10.63kN/m2彎矩設(shè)計值按等跨連續(xù)板計算由資料可查得：板的彎矩系數(shù):'M，板的彎矩設(shè)計值計算過程見下表板的彎矩設(shè)計值的計算截面位置A端支座1邊跨跨中B離端第一支座2中

9、間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)%-1/161/14-1/111/16-1/14計算跨度1Jm)Io=1.975lo=1.975lo=1.975lo=1.9lo=1.9M=%(g+q)l(kNm)2o-2.592.96-3.772.40-2.74配筋計算一一正截面受彎承載力計算環(huán)境類別一級，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4=1.0,fc=14.3N/mm2,HRB335鋼筋，fy=300N/mm2。板配筋計算過程見表。板的配筋計算截面位置A1B2C彎矩設(shè)計值(kNm)-2.592.96-3.77

10、2.40-2.7422%=M/<Mcbh0.0500.0570.0730.0470.053E=1-J1-2%0.0510.0590.076<0.350.0480.054<0.35As=-bhA1fjfy143.00168.74217.36137.28154.44實際配筋mmmiAAS<0.45X衛(wèi)=0.21%6/82006/820(8200As=2516/820(6/820(不滿足最小配筋率的要求。當(dāng)滿1足要求時，bhfyAs=168As=168A二bhAmin=1000X80X0.21%=168mm(2) 板的配筋圖繪制板中除配置計算鋼筋外，還應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋如分布鋼筋

11、。板配筋采用分離式，板面鋼筋從支座邊伸出長度a=打.4=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)計一一按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(1)則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，次梁的計算跨度為：邊跨l&=ln=6900350/2-250-250/2=670nm中間跨1。2=In=6900-250二6650mm(2)荷載設(shè)計值:恒何載設(shè)計值板傳來的何載：3.48X2.1=7.31kN/m次梁自重：0.2X()X25X1.2=2.52kN/m次梁粉刷：2X()X0.25X1.2=0.252kN/m小計g=10

12、.082kN/m活荷載設(shè)計值：q=5.5X2.1X1.3=15.015kN/m何載總設(shè)計值：q+g=15.015+10.082=25.097kN/m(3)彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值的計算按等跨連續(xù)梁計算。由表可分別查得彎矩系數(shù)-M和剪力系數(shù)-V。次梁的彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值見表：次梁的彎矩設(shè)計值的計算截面位置A邊支座1邊跨跨中B離端第一支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)am-1/241/14-1/111/16-1/14計算跨度(m)|o=6.7|o=6.7|o=6.7|o=6.65|o=6.652M=叫(g+q)i°(kN.m)-48.7183.50-106.2869.37-79.28次

13、梁的剪力設(shè)計值的計算截面位置A邊支座B(左)離端第一支座B(右)離端第一支座C中間支座剪力系數(shù)0.45-0.60.550.55（4）配筋計算凈跨度|o=|n|o=6.7|o=6.7lo=6.65lo=6.65V=Ov（g+c）In77.08102.7791.7991.79（kN）正截面抗彎承載力計算次梁跨中正彎矩按T形截面進(jìn)行承載力計算，其翼緣寬度取下面三項的較小值:bf，f=h/3=6700/3=2233mmbf，=b+Sn=200+1975=2175mmb二b12hf=1160mm故取bf=1160mm在支座附近的負(fù)彎矩區(qū)段，板處于受拉區(qū)，應(yīng)按矩形截面計算。222C30混凝土：1=1.0,

14、fc=14.3N/mm,ft=1.43N/mm,HRB400鋼筋，fy=360N/mm。箍筋采用HRB335fyv=300N/mm，梁的最小保護層厚度c=20mm假設(shè)箍筋直徑d=8mm,縱筋直徑d=18mmho=500-20-8-18/2=463mm。正截面承載力計算過程列于表。次梁正截面受彎承載力計算截面A1B2C彎矩設(shè)計值（kNm）-48.7183.5-106.2869.37-79.28cts=M/jfcbh。2或2（aAMAfcbfh）0.0790.0230.1730.0200.129E=1-J-2叫0.0820.0230.191<0.350.0200.139<0.35選配鋼

15、筋計算配筋（mm2）As=-bhosfjfy或（As=爼期fc/fy）301.6490.68702.55426.68511.28實際配筋（mm2）214As=308218As=509514As=769314As=461214+118As=562.3Amin二蟲=308X100%=0.31%一0.45X-A=0.19%，且>0.2%滿足最小配筋率。bh200X500fyh。斜截面受剪承載力計算（包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算）。復(fù)核截面尺寸：hw-h=463-80=383mm且hw=383/200=1.92<4,故截面尺寸按下式計算b0.25pcfcbho=0.25X1.

16、0X14.3>200X463=331kN>Vmax=102.77kN故截面尺寸滿足要求截面AB左B右CV(kN)77.08102.7791.7991.790.25ocfcbh,kN)331>V截面滿足331>V截面滿足331>V截面滿足331>V截面滿足Vc=0.7ftbh0(kN)v蘭92.69不需配抗剪箍筋vA92.69需配抗剪箍筋v蘭92.69不需配抗剪箍筋v蘭92.69不需配抗剪箍筋選用鋼筋2"8實配箍筋間距200次梁斜截面承載力計算見下表經(jīng)查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第五版上冊表4-1可知，當(dāng)V_0.7ftbh°,300<h=50

17、0<500時箍筋間距s=200mm,當(dāng)滿足最小配箍率時，=0.24>上=0.11%,所以最小面積應(yīng)大于fyAs=bsPmin=200X200X0.11%=44mm2為了施工方便所以箍筋采用雙肢箍8，間距s=200mm(5)次梁的配筋圖的繪制次梁支座截面上部鋼筋的第一批切斷點要求離支座邊In/5+20d=6650/5+20X14=1610mm，取1650mm。切斷面積要求小于A。B支座切斷面積要求小于=769/2=384.5mm2,切斷214,22As=308mm2,C支座切斷面積要求小于仝=562.3/2=281.2mm2,切斷118,As=254.5mm2,滿足2要求。第二批切斷

18、面積要求八=769/4=192.3，切斷114,As=154mm2,滿足要求。鋼筋伸入端4支座長度|as=492.8mm=次梁的配筋圖見施工圖。(2)何載設(shè)計值。(為簡化計算，將主梁的自重等效為集中荷載)次梁傳來的何載：10.082X6.3=63.52kN主梁自重：(1.2=0.66kN)X0.25X2.1X25X1.2=8.19kN主梁粉刷重：()X0.25X2.1X2X小計G=63.52+8.19+0.66=72.37kN4、主梁設(shè)計主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計：(1)主梁按彈性方法設(shè)計，中間各跨取支撐中心線間的距離，lo=lx=6300mm計總值：G+Q=72.37+94.6=166.97kN

19、活荷載設(shè)計值：何載設(shè)Q=15.015X6.3=94.6kN(3)內(nèi)力設(shè)計值計算及包絡(luò)圖繪制按等跨連續(xù)梁計算。彎矩值計算：彎矩：M二kG?kzQI，式中ki和k2由附表1查得ABCD第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載屮QQC嚴(yán),1占-AjA乃H.M.dI.込,角Mb=Me=0.267X72.37>6.30.133>94.6>6.3=200.99kNm在第1跨內(nèi)以Ma=0MB=200.99kNm為基線，作G=72.37kNQ=94.6kN的簡支梁彎矩圖，得2個集中荷載作用點彎矩分別為：1(GQ)I0+Mb/3=1/3X(72.37+94.6)X6.3200.99/3=283

20、.6kNm31(GQ)10+2XMb/3=1/3X(72.37+94.6)X6.32X200.99/3=216.6kNm3在第2跨內(nèi)以Mb=Mc=200.99kNm為基線，作G=72.37kNQ=94.6kN的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點彎矩為：1G1Mb=1/3X72.37X6.3200.99=49kNm33跨沒有可變荷載0.311X4.6X.3=307.08kNm第1、2跨有可變荷載，第Mb=X.3Mc=X5.30.089X4.6>6.3=174.78kNmQ=94.6kN的簡支梁彎Q=94.6kN的簡支梁彎在第1跨內(nèi)以Ma=0Mb=307.08kNm為基線，作G=72.37kN矩

21、圖，得2個集中荷載作用點彎矩分別為：1-(GQ)10+Mb/3=1/3X(72.37+94.6)X6.331-(GQ)1°+2XMb/3=1/3X(70.85+86)X6.33矩圖，得2個集中荷載作用點彎矩分別為：1-(GQ)10+Mb/3=1/3X(72.37+94.6)X6.331-(GQ)1°+2XMb/3=1/3X(70.85+86)X6.33307.08/3=247.71kNm2X307.08/3=145.35kNm在第2跨內(nèi)以Mb二一307.08kNmMc=174.78kNm為基線，作G=72.37kNQ=94.6kN的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點彎矩為:1-

22、(GQ)10+Me+2/3(MbMc)=1/3X(72.37+94.6)X6.3174.782/3X307.083174.78)=87.66kNm1-(GQ)10+Me+1/3(MbMe)=1/3X(72.37+94.6)X6.3174.781/3X(307.083-174.78)=131.19kNm第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載ABCDMB=Me=-0.267X72.37>6.3-0.133>94.6>6.3=-200.99kNmQ=94.6kN的簡支梁彎Q=94.6kN的簡支梁彎Q=94.6kN的簡支梁彎矩圖，6中查到，不

23、同截面的剪力值在第1跨內(nèi)以Ma=0MB=-200.99kNm為基線，作G=72.37kN矩圖，得2個集中荷載作用點彎矩分別為：1-G10+Mb/3=1/3X72.37X6.3-200.99/3=84.98kNm31Gio+2XMb/3=1/3X72.37X6.3-2X200.99/3=17.98kNm3在第2跨內(nèi)以Mb=Mc=-200.99kNm為基線，作G=72.37kN得集中荷載作用點彎矩為：1-(GQ)Io+Mb=1/3X(72.37+94.6)X6.3-200.99=149.08kNm3、剪力設(shè)計值：剪力：VM3G?kqQ，式中系數(shù)由混凝土結(jié)構(gòu)第五版中冊附錄經(jīng)過計算如表所示。主梁的剪力

24、計算(kN)彎矩包絡(luò)圖，抗彎矩圖繪制：見詳圖項次荷載簡圖kV；kVBlkVBr0.733-1.2671.00恒載AacD53.05-91.6972.37活載心11JUSbjui1JL0.866-1.1340AB?D81.92-107.20口1WQ厶IAJU21JL0.689-1.3111.222活載ABCD65.18-124115.6Q|Q|Qj|Q-0.089-0.0890.788活載I峪-8.42-8.4273.6組合項次+Vmax(kN)134.97-100.11187.97組合項次+Vmin(kN)44.2-215.6973.6(4)配筋計算正截面抗彎承載力計算次梁跨中正彎矩按T形截面

25、進(jìn)行承載力計算，其翼緣寬度取下面兩項的較小值:b二|o/3=6300/3=2100mmbf=b+Sn=250+6825=7075mm故取bf,=2100mm在支座附近的負(fù)彎矩區(qū)段，板處于受拉區(qū)，應(yīng)按矩形截面計算。C30混凝土：1=1.0，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，HRB400鋼筋，fy=360N/mm2。箍筋米用HRB335，fyv=300N/mm，假設(shè)縱筋直徑d=25mmh。=600-15-10-18-28/2=543mm。正截面承載力計算過程列于表。E支座處的彎矩設(shè)計值：。Mb=Mmax-V°Xb/2=307.08+166.7>0.35/2=277

26、.9kN?m主梁正截面受彎承載力及配筋計算截面1B2彎矩設(shè)計值（kN.m）247.71277.949149.08ots=M/%fcbho2或0.0320.2600.0060.017(僅s=M/創(chuàng)fcbfh°?=1_j1化0.0330.31<0.350.0060.017計算配筋（mm2）As=_bhA1fc/fy或選1494.71671.6326770配鋼筋(As=Ebfho%fc/fy)頭際配筋（mm2）422322+128222222As=1520As=1742As=760As=760Amir二仝=一760一>100%=0.54%一0.45>主X-A=0.197%，且>0.2%滿足最小配筋率。bh250X560fyh。斜截面受剪承載力計算（包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算）。復(fù)核截面尺寸：hw=0-h=54380=463mm且亠=463/250=1.85<4,故截面尺寸按下式計算：b0.25比fcbh°=0.25X.0X14.3X50X543=485.3kN>Vmax=202.5kN故截面尺寸滿足要求主梁斜截面承載力計算見下表截面AB左B右V(kN)134.97-