某钢筋混凝土楼盖设计.docx
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某钢筋混凝土楼盖设计
某钢筋混凝土楼盖设计
毕业任务书
一、题目
某钢筋混凝土楼盖设计
二、指导思想
混凝土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、主次梁的配筋图）。
三、论文主要内容
（1）设计题目：
某钢筋混凝土楼盖；
（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。
四、进度与要求
2012/11/17～2012/11/27：
撰写设计任务书。
2012/11/28～2012/12/08：
识图及课程设计。
2012/12/09～2013/01/09：
理论计算、绘图。
2013/01/10～2013/02/20：
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。
2013/02/20～2013/03/10：
按照绘图要求和表示方法，将配筋计算结果绘制,并制定为电子版。
五、主要参考书及参考资
[1]《混凝土结构》课本
[2]《建筑力学》课本
[3]《钢筋混凝土现浇楼盖课程设计指导及设计实例》
[4]《03-G101标准图集》
[5]东南大学等合编.混凝土结构设计.北京:
中国建筑工业出版社,2002
[6]国家标准.建筑制图标准（GB/T50104-2001）.北京:
中国计划出版社,2002
[7]建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集.北京:
中国建筑工业出版社,1998
[8]国家标准.建筑结构荷载规范（GB50005-2001）.北京:
中国建筑工业出版社,2002
第一章.设计背景
1.1设计介绍
（1）建筑名称：
某多层工业厂房。
（2）结构形式：
某厂房为内框架承重体系的多层砖混结构（中间由钢筋混凝土柱承重、四周为砖墙承重）楼盖采用现浇混凝土结构。
（3）厂房的平面布置见图1，其中=7.5m,=6.3m。
外墙为370厚砖砌体，内框架为400mm×400mm钢筋混凝土柱。
图1楼盖平面图
1.2设计材料
（1）楼面构造：
20厚水泥砂浆抹地坪，板及梁底有20后混合砂浆抹底。
（2）荷载
永久荷载：
包括梁、楼板及构造层自重、钢筋混凝土重为25kN/m3，水泥砂浆20kN/m3，石灰砂浆、混合砂浆17kN/m3。
可变荷载：
楼面可变荷载标准值为=7.0kN/m2。
（3）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。
（4）结构平面布置图（见图2）
图2楼盖结构平面布置图
第2章.设计方案
2.1板的设计（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。
2.2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
（1）计算简图
图3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4板的计算简图
2.3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
（1）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=1000mm。
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1。
表1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）
第3章．次梁设计
3.1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5次梁计算跨度
设主梁截面尺寸为mm，则计算跨度为（图5）：
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6所示。
图6次梁计算简图
3.2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
3.3承载力计算
（1）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
=503.4kN.m>112.5kN.m
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2。
表2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
316
216
=1005mm2
320
218
=1451mm2
214
216
=710mm2
316
218
=1112mm2
选用的As均大于==160mm2
（2）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3（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3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%
第4章．主梁设计
4.1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：
=77.38kN
主梁活载设计值：
=143.33kN
（只须考虑由可变荷载效应控制的组合）
（2）计算简图
计算跨度（图7）
图7主梁计算跨度
①边跨
=7426mm>=7435mm
故，取=7426mm
②中跨
mm
平均跨
=7463mm（计算B支座负弯矩用）
主梁计算简图见图8。
图8主梁计算简图
4.2内力计算
边跨与中跨计算长度相差=0.996%<10%，可按等跨连续梁计算内力。
主梁按弹性理论计算，主梁自重近似化为集中荷载，在集中荷载作用下（三跨）连续梁的弯矩、剪力系数列于表4。
表4等截面等跨连续梁内力系数表
荷载图
跨内最大
弯矩
支座
弯矩
剪力
0.244
0.067
-0.267
-0.267
0.733
-1.267
1.000
-1.000
1.267
-0.733
0.289
—
-0.133
-0.133
0.866
-1.134
0
0
1.134
-0.866
—
0.200
-0.133
-0.133
-0.133
-0.133
1.000
-1.000
0.133
0.133
0.229
0.170
-0.311
-0.089
0.689
-1.311
1.222
-0.778
0.089
0.089
注：
①表中系数，表中系数；
②--使截面上部受压，下部受拉为正，--对邻近截面所产生的力矩沿顺针方向者为正。
弯矩计算：
（其中、可由表3查出）
①边跨
=574.6kN.m
=1064.4kN.m
②中间跨
=580.35kN.m
=1076.0kN.m
③支座B
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