钢筋混凝土现浇楼盖设计 文档在线提供.docx
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钢筋混凝土现浇楼盖设计文档在线提供
2010年12月26日
课程设计任务书
设计题目
钢筋混凝土现浇楼盖
学生姓名
所在院系
土木与建筑工程学院
专业、年级、班
设计要求:
砼楼盖课程设计是理论教学结合实际重要的实践环节之一,是学习结构理论课程后进行的一次全面的综合练习。
其目的在于加深对结构计算基本理论和基本知识的理解,提高学生结构设计、解决实际问题的能力。
运用《建筑结构》基本计算理论,结合设计任务书的要求,设计钢筋混凝土楼盖。
从课程设计的目的出发,通过设计工作的各个环节,达到以下教学要求:
(1)确定结构尺寸(包括板、主梁、次梁),材料等级,荷载种类及其数值;
(2)结构内力分析过程(主梁考虑塑性调幅);
(3)CAD绘制结构施工图(板的配筋图、主梁的弯矩包罗图、主次梁的配筋图)。
(4)考虑主梁承重墙均设有宽度为4000mm,高度为1800mm的窗户,试对主梁下承重墙进行设计。
学生应完成的工作:
课程设计内容及要求:
(1)设计题目:
钢筋混凝土楼盖;
(2)主要技术指标和要求:
按课程设计任务书的要求,确定结构布置及截面尺寸,荷载及其作用计算,确定配筋量并做构造处理;
(3)方案选择及工作原理:
设计方案应符合设计任务书的基本要求,在指导教师的安排下做适当难度调整;
(4)设计成果的要求:
完整计算过程的《课程设计说明书》一份;完整楼盖配筋施工图一套。
参考文献阅读:
《钢筋混凝土现浇楼盖课程设计指导及设计实例》
《03-G101标准图集》
《建筑结构》王黎怡.北京大学出版社
工作计划:
识图及课程设计时间总共为两周,识图训练为3天;理论计算4天,绘图3天。
按课程设计任务书的要求,确定结构布置及截面尺寸,荷载及其作用计算,进行内力计算并确定配筋量和相应的构造处理;画图3天,按照绘图要求和表示方法,将配筋计算结果绘制为一张1#图。
并完整填写绘图图框内容。
任务下达日期:
2010年12月14日
任务完成日期:
2010年12月26日
指导教师(签名):
学生(签名):
钢筋混凝土现浇楼盖设计
摘要:
按课程设计任务书的要求(确定的柱网参数和荷载条件),合理确定结构布置及截面尺寸,并对其进行受力计算(板和次梁按照弹性理论计算,主梁则考虑塑性调幅),考虑主梁承重墙结构,对主梁下承重墙进行设计;参考相关图集确定配筋及做了相关的构造处理,达到了实际施工的的深度;设计成果主要包括课程设计说明书一份(包括选择的参数说明,板、次梁、主梁构件以及砌体的计算过程,构件配筋图等)。
关键词:
现浇楼盖设计、结构布置、受力计算、配筋、塑性调幅、承重墙、砌体、荷载
目录
1.设计背景…………………………………………………………1
2.设计方案…………………………………………………………2
2.1材料选用………………………………………………………2
2.2结构平面布置…………………………………………………2
3.方案实施………………………………………………………3
3.1板的计算……………………………………………………3
3.2次梁的计算……………………………………………………6
3.3主梁的计算……………………………………………………9
3.4墙体的计算……………………………………………………17
4.结果与结论……………………………………………………22
5.收获与致谢……………………………………………………22
6.参考文献………………………………………………………22
7.附件……………………………………………………………22
1.设计背景
某多层工业厂房,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,厂房的平面布置见图1,其中
=7.5m,
=6.3m。
剖面及楼面做法见图2(墙下为砖基础,基础顶标高为-1.2m),楼面可变荷载标准值为
=7.0kN/m2,要求设计该多层工业厂房的楼盖。
部分常用材料重力密度见表1。
本设计暂不考虑圈梁设计,构造柱按照需要进行设计。
图1楼盖平面图表
表1部分常用材料的重力密度
材料名称
重力密度(kN/m3)
备注
钢筋混凝土
24-25
本设计可取25kN/m3
水泥砂浆
20
石灰砂浆、混合砂浆
17
图2厂房剖面图
2.设计方案
2.1材料选用
(1)混凝土:
采用C20级(
=9.6N/mm2,
=1.10N/mm2,
=1.0);
(2)钢筋:
板中钢筋采用HPB235级(
=210N/mm2),梁中纵筋采用HRB335级(
=300N/mm2),箍筋采用HPB235级。
2.2结构平面布置(见图3)
图3楼盖结构平面布置图
3.方案实施
3.1板的计算(按考虑塑性内力重分计算)
按刚度要求,板厚度按不验算挠度条件应不小于
mm,工业房屋楼面板最小厚度为80mm,故取板厚
=80mm。
次梁髙度
=350~525mm,故取次梁高度
=400mm,宽度
=200mm。
主梁高度
=450~787.5mm,故取次梁高度
=650mm,宽度
=250mm。
(1)荷载计算
查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001,钢筋混凝土重力密度24-25kN/m3(本例取25kN/m3),水泥砂浆重力密度20kN/m3,石灰砂浆重力密度17kN/m3。
20mm厚水泥砂浆面层:
kN/m2
80mm厚钢筋混凝土板:
kN/m2
20mm厚石灰砂浆抹底:
kN/m2
板恒载标准值:
=2.74kN/m2
板活载标准值:
=7.0kN/m2
板荷载设计值:
①由可变荷载效应控制的组合
=12.388kN/m2
(对标准大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载分项系数
=1.3)
②由永久荷载效应控制的组合
=10.069kN/m2
故,取荷载设计值为
=12.388kN/m2
(2)计算简图
图4板的计算跨度
①边跨(一端与梁整体连接,另一端搁置在墙上)
=2110mm
②中跨
=2300mm
平均跨
=2205mm(计算B支座负弯矩用)
取1m板宽为计算单元,计算简图如图5所示。
图5板的计算简图
(3)弯矩计算
边跨与中跨计算长度相差
=7.83%<10%,可按等跨连续板计算内力。
=5.062kN.m
=-5.500kN.m
=4.096kN.m
=-4.681kN.m
(4)配筋计算
该楼盖处于室内正常环境,板保护层厚度取
=20mm,
=60mm,b=1000m。
②-⑤轴线间板带的中间跨和中间支座考虑板的内拱作用,弯矩值降低20%,计算结果见表2。
表2板的配筋计算
截面
1
B
2
C
弯矩设计值
(kN.m)
5.062
-5.500
4.096
(3.277)
-4.681
(-3.745)
0.146
0.159
0.119
(0.095)
0.135
(0.108)
0.159
0.174
0.127
(0.100)
0.146
(0.115)
(mm2)
436
477
348
(274)
400
(315)
选配钢筋
Φ8@110
=457mm2
Φ8@110
=457mm2
Φ6/8@110
=357mm2
(Φ6@110
=257mm2)
Φ8@125
=402mm2
(Φ6/8@125
=314mm2)
3.2次梁计算(按考虑塑性内力重分计算)
(1)荷载计算
由板传来恒载:
=6.85kN/m
次梁自重:
=1.6kN/m
次梁粉刷:
=0.218kN/m
次梁恒载标准值:
=8.668kN/m
次梁活载标准值:
=17.5kN/m
次梁荷载设计值(由板的计算可知,只须考虑由可变荷载效应控制的组合):
=33.152kN/m
(2)计算简图
图6次梁计算跨度
设主梁截面尺寸为
mm,则计算跨度为(图6):
①边跨(一端与主梁整体连接,另一端搁置在墙上)
=6050mm<
=6073mm
故,取
=6050mm
②中跨:
=6050mm
平均跨:
=6050mm(计算B支座负弯矩用)
次梁计算简图如图7所示。
图7次梁计算简图
(3)内力计算
边跨与中跨计算长度相差
=0%<10%,可按等跨连续梁计算内力。
弯矩计算:
=110.3kN.m
=-110.3kN.m
=75.84kN.m
=-86.67kN.m
剪力计算:
=88.39kN
=117.85kN
=110.3kN
(4)正截面承载力计算
次梁跨中截面按T形截面进行计算,有效翼缘宽度为:
=2017mm<
=2500mm
故,取
=2017mm
室内正常环境,梁保护层厚度取
=25mm
跨中截面钢筋排一排,
=365mm
=
故,属第一类T形截面
支座截面按矩形截面计算,B支座截面钢筋排二排,
=340mm,其它支座截面钢筋排一排,
=365mm,次梁正截面承载力计算见表3。
表3次梁正截面承载力计算
截面
1
B
2
C
(kN.m)
110.3
110.3
75.84
86.67
0.043
0.431
0.029
0.336
0.044
0.629
0.029
0.427
(mm2)
1047
1468
683
997
选配钢筋
3
16
2
16
=1005mm2
3
20
2
18
=1451mm2
2
14
2
16
=710mm2
3
16
2
18
=1112mm2
选用的As均大于
=
=160mm2
(5)次梁斜截面承载力计算
=175.2N
>
=117.85kN
=52360N=52.36kN
<
(117.85kN)、
(107.94kN)
=56210N=56.21kN
<88.39kN
可见次梁截面尺寸满足要求,A,B支座及中间支座截面应按计算配箍筋,次梁斜截面承载力计算见表4(只考虑箍筋的抗剪作用,部分弯筋的抗剪作用作为安全储备)。
表4次梁斜截面承载力计算
截面
A
B(左)
B(右)
C
(kN)
88.39
117.85
107.94
107.94
箍筋肢数直径
2Φ8
2Φ8
2Φ8
2Φ8
(mm2)
=101
101
101
101
(kN)
56.21
56.21
56.21
56.21
(N/mm2)
210
210
210
210
(mm)
=300.7
157.0
187.0
187.0
选配箍筋(按构造)
2Φ8@150
2Φ8@150
2Φ8@150
2Φ8@150
验算配箍率
=0.22%>
=0.12%
3.3主梁的计算(按弹性理论计算)
(1)荷载计算
由次梁传来恒载:
=54.61kN
主梁自重:
=8.90kN
主梁抹灰:
=0.969kN
主梁恒载标准值:
=64.48kN
主梁活载标准值:
=110.25kN
主梁恒载设计值:
=77.38k
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