土木工程双向板楼盖设计.docx
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土木工程双向板楼盖设计
土木工程双向板楼盖设计
设计题学院、专
混凝土结构课程设计计算说明书
目:
现浇楼盖、板式楼梯及单层厂房结构设计系:
科技学院业:
土木工程
2022年12月
第1章绪论..............................................................................................................................4
1.1设计目的................................................................................................................................41.2设计内容................................................................................................................................4第二章现浇钢筋混凝土肋梁楼盖设计.............................................................................................5
2.4.1横向梁的计算(三跨)...........................................................................................112.4.2纵向梁的计算(五跨)...........................................................................................22
第三章现浇钢筋混凝土板式楼梯设计...........................................................................................29
1..........................................................................................................................29
3.2楼梯段斜板的设计...............................................................................................................30
3.2.1荷载计算...........................................................................................................................30
3.2.2内力计算....................................................................................................................303.2.3配筋计算....................................................................................................................313.3平台板的计算和配筋...........................................................................................................32
3.3.1荷载计算....................................................................................................................323.3.2内力计算....................................................................................................................323.3.3承载力计算................................................................................................................323.4平台梁的计算和配筋...........................................................................................................33
3.4.1荷载计算....................................................................................................................333.4.2内力计算....................................................................................................................333.4.3配筋计算....................................................................................................................33
第4章厂房设计..............................................................................................................................35
4.3.1恒载...........................................................................................................................374.3.2屋面活荷载................................................................................................................384.3.3风荷载........................................................................................................................384.3.4吊车荷载....................................................................................................................394.4排架内力计算.......................................................................................................................41
4.4.1恒荷载作用下排架内力分析....................................................................................414.4.2屋面活荷载作用下排架内力分析............................................................................444.4.3风荷载作用下排架内力分析....................................................................................464.4.4吊车荷载作用下排架内力分析................................................................................474.6柱的截面设计.......................................................................................................................54
4.6.1A柱上柱配筋计算.....................................................................................................544.6.2下柱的配筋计算........................................................................................................574.6.3柱的箍筋配置............................................................................................................60
2
4.6.4牛腿设计....................................................................................................................604.6.5柱的吊装验算............................................................................................................614.7基础设计..............................................................................................................................62
4.7.1作用于基础顶面上的荷载计算................................................................................634.7.2基础尺寸及埋置深度................................................................................................644.7.3基础高度验算............................................................................................................664.7.4基础底板配筋计算....................................................................................................67
结论..................................................................................................................................................70致谢..............................................................................................................................................71
3
第1章绪论
1.1设计目的
通过此次课程设计,了解混凝土结构设计内容、程序和基本原则,学习设计计算方法和步骤,提高设计计算和制图能力,巩固所学的理论知识和实际知识,并学习运用这些知识解决混凝土结构设计中的实际问题。
1.2设计内容
本次课程设计包括三个方面的内容:
1、根据所给出的平面示意图及注网尺寸,进行梁板结构平面布置,计算现浇双向板肋型楼盖的板、梁并绘制配筋图。
2、现浇钢筋混凝土楼梯设计主要是踏步板、斜梁、平台板和平台梁的设计。
。
3、根据所给出的平面和剖面布置示意图及几何参数进行单层工业厂房的结构布置,进行钢筋混凝土排架的荷载计算,对排架柱进行内力计算、内力组合和配筋计算,满足结构要求,进行吊装验算,对柱下独立基础进行全过程设计,绘制结构施工图。
4
第二章现浇钢筋混凝土肋梁楼盖设计
某多层工业建筑仓库,楼面平面如图所示。
采用钢筋混凝土整体现浇楼盖。
有关设计要求如下:
1.楼面作法:
20mm厚水泥砂浆面层,20mm厚板底混合砂浆抹灰,梁底、梁侧抹灰15mm厚。
2.楼面活荷载标准值:
10kN/m。
3.材料:
混凝土C25,梁内受力主筋采用HRB335级钢筋,其余采用HPB235级钢筋。
4.柱截面450mm某450mm,梁截面由高跨比和高厚比计算确定。
5.板伸入墙内120mm,次梁及主梁伸入墙240mm。
6.楼盖平面柱网尺寸示意图见图2.1:
采用钢筋混凝土整浇楼盖。
有关设计要求如下:
楼面做法:
20mm厚水泥砂浆面层,板底混合砂浆抹灰20mm厚,梁底和梁侧抹灰15mm厚。
楼面活荷载标准值10KN/m2。
材料:
混凝土C25(fc11.9N/mm2,ft1.27N/mm2),梁内受力主筋采用HRB335级钢筋(fy300N/mm2),其余用HPB235级钢筋(fy210N/mm2)。
结构布置及构造:
结构布置成双向板,板厚120mm,梁截面尺寸为:
柱截面450mm450mm,板伸入墙内120mm,梁伸入墙内240mm。
300mm700mm,
2
2.2双向板计算2.2.1荷载计算
20mm厚水泥砂浆面层:
0.02m20kN/m30.40kN/m2板自重:
0.12m25kN/m33kN/m2
20mm板底混合砂浆抹灰:
0.02m17kN/m30.34kN/m2
4N则板的恒荷载标准值:
3.7km/2。
板的恒荷载设计值:
1.22.74kN/m34.3kN/m2楼面活荷载设计值:
1.310kN/m213kN/m2总荷载设计值:
Pgq17.3kN/m
5
按塑性理论计算各区格的弯矩○1中间区格板A
计算跨度:
lo某6.0m0.3m5.7mloy6.3m0.3m6m
nloylo某1.05取10.92采用弯起式配筋,跨中钢筋在距支座2nlo某/4处弯起一半,故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为:
lM某loyo某45.7m6.0某m某4.6m某433Mylo某m某0.95.7m某3.85m某
44'\M某M某loym某26m某12m某
'\MyMYlo某m某20.95.7m某10.26m某
代入公式,由于区格板A四周与梁连接,内力折减系数为0.8,
2Plo某2M某2MyMMMM3loylo某12'某\某'Y\Y0.817.35.7224.6m某23.85m某212m某210.26m某365.7
126
1Nm/m故得m某7.5kmym某0.97.516.76kNm/m
'm某m\某m某27.5115.02kNm/m
m'ym\ymy26.7613.52kNm/m○2中间区格板B计算跨度:
lo某6.0m0.12m0.3m0.12m5.79m22loy6.3m0.3m6m
lo某11.04取20.922采用弯起式配筋,跨中钢筋在距支loyn座lo某/4处弯起一半,故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为:
nlM某loyo某45.79m6.0m某4.55m某某433Mylo某m某0.925.79m某4.00m某
44'M某15.02kNm/m6m90.12kNm\M某0kNm
'MyM\ylo某m某20.925.79m某10.65m某
代入公式,
2Plo某2M某2MyMMMM3loylo某12'某\某'Y\Y17.35.79224.55m某24.00m某90.12010.65m某10.65m某365.79122Nm/m故得m某13.0kmym某13.021.0213.28kNm/m
m'ym\ym某213.2826.56kNm/m
7
○3中间区格板C
计算跨度:
lo某6.0m0.35.7m
loy6.3m0.12m0.3m0.126.09m22nloylo某1.07取10.872采用弯起式配筋,跨中钢筋在2n距支座lo某/4处弯起一半,故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为:
lM某loyo某45.7m6.09m某4.67m某某433Mylo某m某0.875.7m某3.72m某
44'\M某M某26.09m某12.18m某
'My13.525.777.06
M\y0kNm代入公式,
2Plo某2M某2MyMMMM3loylo某12'某\某'Y\Y17.35.7224.67m某23.72m某77.0612.18m某12.18m某36.095.7124Nm/m故得m某12.4kmym某12.440.8710.82kNm/m
'm某m\某m某212.4424.88kNm/m
④中间区格板D计算跨度:
0.3m0.125.79m220.3m0.12loy6.3m0.12m6.09m
22lo某6.0m0.12m8
nloylo某1.05取10.912采用弯起式配筋,跨中钢筋在2n距支座lo某/4处弯起一半,故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为:
lM某loyo某45.79m6.09m某4.64m某某433Mylo某m某0.915.79m某3.95m某
44'M某26.56kNm/m6.09m161.75kNm
\M某0kNm
'My5.7924.88144.06kNm/m\MY0kNm
代入公式
2Plo某2M某2MyMMMM3loylo某
12'某\某'Y\Y17.35.79224.64m某23.95m某161.75kNm/m144.06kNm/m0036.095.7912m/m故得m某17.3k1Nmym某0.9117.3115.75kNm/m
2.2.3配筋计算
取截面有效高度ho某150mm20mm130mm,hoy150mm30mm120mm即可近似按AM计算钢筋截面面积,计算结果见下表。
0.95fyho
9
双向板配筋计算
梁的尺寸取bh300mm700mm,由于板为矩形,故双向板长边支撑梁上荷
10
载呈梯形分布,短边支撑梁上荷载为三角形分布。
板上荷载传递示意图如下:
图2.2板上荷载传递示意图
2.4.1横向梁的计算(三跨)
一、荷载:
恒荷载设计值:
板传恒荷载:
g14.3kN/m26.0m25.8kN/m
5转换成均布荷载:
g1'25.8kN/m16.125kN/m
8梁自重:
1.20.3m(0.7m0.12m)25kN/m35.22kN/m
1.217kN/m30.015m[(0.7m0.12m)20.3m]梁粉刷:
0.44676kN/m合计:
21.8kN/m
活荷载设计值:
板传活荷载:
q113kN/m26.0m78kN/m
5转换成均布荷载:
q1'78kN/m48.75kN/m
8二、弯矩计算:
①由恒荷载引起的弯矩计算简图如下:
11
支座处弯矩:
MB0.121.8kN/m(6.0m)278.48kNm
MC0.121.8kN/m(6.0m)278.48kNm
由恒荷载引起的弯矩计算结果见表2.4
表2.4横向梁由恒荷载引起的弯矩计算
按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩等效分布的梁自重按等效均布荷按三角形分布的截某g25.22kN/m0.45载算得的支座荷载面l弯矩g125.8kN/mkN/m5.67kN/mA0000总和010.20.278.48kNm15.696kNm0.04725.8kN/m(6.0m)243.66kNm0.085.67kN/m(6.0m)216.33kNm44.30kNm20.40.478.48kNm31.392Nm0.07925.8kN/m(6.0m)273.38kNm0.125.67kN/m(6.0m)24.50kNm266.49kNm12
30.50.578.48kNm39.24kNm0.08325.8kN/m(6.0m)277.10kNm0.1255.67kN/m(6.0m)25.52Nm263.38kNm0.60.81.01.21.41.573.38kNm43.66kNm24.50kNm16.33kNm50.79kNm-2.8kNm-78.4845-47.09kNm-62.79kNmB-78.48kNm00kNm-18.49678-78.48kNm-78.48kNm-78.48kNm43.66kNm73.88kNm77.1kNm16.33kNm24.50kNm25.52kNmkNm19.9kNm24.14kNm②由活荷载引起的弯矩⑴活荷载布置在左右两跨
计算简图如下:
支座处弯矩:
MB0.0548.75kN/m(6.0m)287.75kNm
MC0.0548.75kN/m(6.0m)287.75kNm
弯矩计算结果见表2.5
13
表2.5横向梁由活荷载引起的弯矩计算⑴截某按等效均布荷载算得的支座面l弯矩(kNm)A100.20.40.50.60.81.01.21.41.500.287.75kNm17.55kNm按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩(kNm)00.04778kN/m(6.0m)2131.98kNm总和(kNm)0114.43kNm186.742-35.1kNm0.07978kN/m(6.0m)2221.84kNmkNm189.203-43.875kNm0.08378kN/m(6.0m)2233.07kNmkNm169.1945B678-52.65kNm-70.2kNm-87.75kNm-87.75kNm-87.75kNm-87.75kNm221.84kNm131.98kNm0000kNm61.78kNm-87.75kNm-87.75kNm-87.75kNm-87.75kNm⑵活荷载布置在中间跨
计算简图如下:
支座处弯矩:
MB0.0548.75kN/m(6.0m)287.75kNm
MC0.0548.75kN/m(6.0m)287.75kNm
14
弯矩计算结果见表2.6
表2.6横向梁由活荷载引起的弯矩计算⑵截某/l按等效均布荷载算得的支座面弯矩(kNm)A1234500.20.40.50.60.81.01.20-17.55kNm-35.1kNm-43.875kNm-52.65kNm-70.2kNm按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩(kNm)000000总和(
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