建筑结构课程设计任务书.doc
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建筑结构课程设计任务书.doc
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《钢筋混凝土楼盖结构》课程设计任务书
一、设计目的
1.熟悉混凝土结构设计的过程和方法,掌握混凝土结构的设计理论。
2.熟悉《建筑结构荷载规范》和《混凝土结构设计规范》
二、设计资料
1.某工业厂房结构安全级别为二级,楼盖使用活荷载为7KN/M2.
2.楼面面层为水磨石(底层20mm厚水泥砂浆,10mm厚面层),自重为0.7KN/M2,梁天花板抹灰为混合砂浆(15mm厚),自重0.257KN/M2。
3.材料选用:
混凝土采用C25(fc=11.9N/mm2)梁中受力钢筋采用二级(fy=300N/mm2),其他钢筋采用一级(fy=210N/mm2)。
三、设计要求和成果
1.结构布置及梁、板截面尺寸的确定(柱截面350mm*350mm,为适应教学内容的需要,柱对梁的约束作用忽略)。
2.板得内力计算及配筋设计;
3.次梁的内力计算及配筋设计;
4.主梁的内力计算及配筋设计;
5.提供计算书一份;
6.手绘三号施工图2张(包括楼盖结构布置图与楼板配筋图,次梁配筋图,主梁弯矩叠合图、配筋图)。
四、参考资料
(一).选用规范
1.《建筑结构荷载规范》Loadcodeforthedesignofbuildingstructures(GB50000-2001).
2.《混凝土结构设计规范》Codefordesignofconcretestructure(GB50010-2002).
3.《建筑结构制图标准》Standardforstructuredrawings(GB/T50105-2001).
(二).其他
1.《混凝土结构》及教材
2.相关参考资料
钢筋混凝土楼盖设计计算书
1、设计要求
1.某工业厂房结构安全级别为二级,楼盖使用活荷载为7KN/M2.
2.楼面面层为水磨石(底层20mm厚水泥砂浆,10mm厚面层),自重为0.7KN/M2,梁天花板抹灰为混合砂浆(15mm厚),自重0.257KN/M2。
3.材料选用:
混凝土采用C25(fc=11.9N/mm2)梁中受力钢筋采用二级(fy=300N/mm2),其他钢筋采用一级(fy=210N/mm2)。
2、楼盖结构平面布置及梁、板截面尺寸
确定主梁跨度6M、次梁跨度3M,主梁每跨内布置5根次梁,板跨3M.根据次梁的截面高度公式h=(1/18~1/12)l和次梁截面宽度b=(1/3~1/2)h和主梁的截面高度h=(1/14~1/8)l和主梁的截面宽度b=(1/3~1/2)h和办的厚度公式h>=l/40并且最小厚度80的构造要求,取主梁300*650,次梁250*500,板厚H=80MM;次梁截面高度H=500,截面宽度B=250;主梁截面高度H=650,截面宽度B=300.(看最后施工图)
3、板的设计
1)荷载
板得恒荷载标准值:
水磨石面层0.7KN/M2
80MM钢筋混凝土0.08*25=2KN/M2
20MM石灰砂浆打底0.02*171=0.34KN/M2
15mm抹灰0.257KN/M2
小计3.297KN/M2
板得活荷载标准值:
7KN/M2
恒荷载设计值g=3.297*1.2≈4.0KN/M2
活荷载设计值q=7*1.3=9.1KN/M2
荷载总设计
值q+g=13.1KN/M2
2)计算简图
次梁截面250*500MM,现浇板在墙上的支撑长度为240mm。
按内力重分布设计,板计算跨度:
边跨=+h/2=3000-250/2+80/2=2835mm<+a/2=3000-250/2+240/2
取=2835mm
中间跨==3000-250=2750mm
跨度相差下于10%,俺等跨连续板计算。
取1m宽板作为计算单元,计算简图如下图
3)弯矩设计值
边跨中:
13.1*2.85*2.85/11=9.7kn/m
离端第二支座:
-13.1*2.85*2.85/11=-9.7kn/m
中间支座:
-13.1*2.75*2.75/14=-7.1kn/m
中跨中:
13.1*2.75*2.75/16=6.2kn/m
4)正截面受弯承载力计算
板厚80mm,=80–20=60mm,C25混凝土,=1.0,=11.9;HPB235钢筋,=300。
板的配筋计算如下表:
截面
1
B
2
C
弯矩设计值kN.m
9.7
-9.7
-7.1
6.2
0.2264
0.2264
0.1657
0.1447
ξ
0.172
0.172
0.100
0.116
轴线
①~②
⑤~⑥
计算配筋
471.93
471.93
275.20
371.06
实际配筋
φ8@100
φ8@100
φ6/8@100
φ6/8@100
As=502
As=502
As=392
As=392
轴线
②~⑤
计算配筋
471.93
471.93
220.16
253.65
实际配筋
φ8/10@130
φ8/10@130
φ6/8@130
φ6/8@130
As=495
As=495
As=302
As=302
对于轴线②~⑤间的板带,其跨内截面2、3和支座截面的设计弯矩折减20%。
4、次梁设计(按考虑内力重分布)
1)荷载
恒荷载设计值
板传来的恒荷载
4.0*2.4=9.6kn/m
2)次梁自重(含粉刷)[0.25×(0.5-0.08)×25+0.015×(0.5-0.08)×2×17]×1.2=3.42
3)小计13.02
活荷载设计值9.1×2.4=21.84
荷载总设计值g+q=34.86
4)计算简图
主梁截面尺寸300×650;次梁在砖墙上的支撑长度240mm。
次梁计算跨度:
边跨=1.025=(9000-300/2)×1.025=9071mm>+b/2=9000mm
取=9000mm
中间跨==9000-300=7600mm
跨度相差下于10%,按等跨连续梁计算。
计算简图如右图:
5)内力计算
弯矩设计值:
边跨中:
34.86*9*9/11=256.70kn.m
离端第二支座:
-34.86*9*9/11=-256.70kn.m
中间支座:
-34.86*7.6*7.6/14=-143.82kn.m
中跨中:
34.86*7.6*7.6/16=125.84kn.m
剪力设计值
A支座:
Va=0.45(g+q)l=0.45*34.86*5.775=90.59kn
B支座左侧:
Va=0.6(g+q)l=0.6*34.86*5.775=120.79kn
B支座右侧:
Va=0.55(g+q)l=0.55*34.86*5.75=110.24kn
C支座Va=0.55(g+q)l=0.55*34.86*5.75=110.24kn
6)承载力计算
①正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时,跨内按T形截面计算,翼缘跨度取b=l/3=6000/3=2000
C25混凝土,=1.0,=11.9,=1.1;纵向钢筋采用HRB335钢筋,=300;箍筋采用HPB235钢筋,=210。
次梁正截面属第一类T形截面,其正截面承载力计算如下表
截面
1
B
2
C
弯矩设计值
256.70
-256.70
125.84
-143.82
0.051
0.051
0.025
0.277
ξ
0.030
0.337
0.019
0.128
1057.2
1252.3
663.8
848.3
选配钢筋
2Φ14+2Φ22(弯1)
2Φ14+3Φ22(弯2)
2Φ14+1Φ22(弯)
1Φ14+2Φ22(弯1)
As=1068
As=1448
As=688
As=914
5、主梁设计
(1)荷载计算
为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑
次梁传来的恒荷载13.02*6=78.12kn
主梁自重(扣除板重)1.2*0.25*(0.65-0.08)*2*25=8.55kn
主梁粉刷(扣除梁底粉刷)1.2*2*(0.65-0.08)*2*0.015*17=0.70kn
恒载G=87.37kn
使用活荷载Q=21.84*6=130.24kn
总荷载G+Q=217.61kn
(2)计算简图
边跨:
=6-0.12+0.37/2=6.07
==6.0-0.12+0.025(6.0-0.12-0.30/2)=6.02
取较小者:
l=6.02
中跨取支座中心的距离:
l=6
因跨度差小于10%,计算时可采用等跨连续梁弯矩及剪力系数。
(3)弯矩、剪力计算值及其叠合图
1)弯矩
M=K1GL+K2QL
式中,系数K1、K2可查附表16等跨连续梁在集中荷载作用下的弯矩系数表。
边跨:
GL=87.37*6.02=525.97kn.m
QL=130.24*6.02=784.04kn.m
中跨:
GL=87.37*6.00=524.22kn.m
QL=130.24*6.00=781.44kn.m
支座B:
计算支座B弯矩时,计算跨度应取两相邻跨跨度的平均值。
GL=87.37*(6+6.02)/2=525kn.m
QL=130.24*(6+6.02)/2=782kn.m
项次
荷载简图
K/M1
K/Mb
K/M2
1
2
3
4
弯矩组合
剪力V=K3G+K4Q
式中,系数K3、K4可查附表16等跨连续梁在集中荷载作用下的剪力系数表。
剪力计算列于下表。
项次
荷载简图
K/VA
K/Vbl
K/Vbr
1
2
3
剪力组合
3)弯矩叠合图
边跨应考虑三种弯矩图形的叠合,中跨应考虑四种弯矩图形的叠合。
将各弯矩图叠合在一起,即为弯矩叠合图。
剪力叠合图
每跨应考虑两种剪力图形的叠合,即左支座截面最大剪力时的剪力图形和右支座截面最大剪力时的剪力图形的叠合。
把各剪力图叠合在一起,即为剪力叠合图。
(4)正截面承载力计算
跨内按T形截面计算,因,翼缘计算宽度/3=6000/3=2000与=300+2100之间取较小值,故取=2000
B支座边的弯矩设计值
纵向受力钢筋除第一跨内和支座B截面采用两排外,其余均为单排。
C20混凝土,=1.0,=11.6,=1.1;纵向钢筋采用HRB335钢筋,=300;箍筋采用HPB235钢筋,=210。
主梁正截面属第一类T形截面,其正截面承载力计算如下表:
截面
1
B
2
弯矩设计值kN.m
计算配筋
选配钢筋
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