混凝土肋梁楼盖设计.docx

1、混凝土肋梁楼盖设计土木建筑学院课程设计说明书题目:钢筋混凝土现浇平面楼盖设计专业班级： 土木工程学 号：学生姓名：指导教师：年月日安徽理工大学课程设计(论文)任务书系 教研学号学生姓名专业(班级)设计题目钢筋混凝土现浇平面楼盖设计设计技术参数1、 某仓库，楼面标准使用活荷载为 8.0kN/mm2。2、 楼面面层为 20mm 厚水泥砂浆抹面，梁板为天花板抹灰 15mm 厚混合砂浆。3、 材料选用混凝土：采用 C30( fc=14.3N/mm2)钢筋：梁中受力纵筋采用 HRB400 普通热轧钢筋( fy=fy 3=60N/mm2) 其它钢筋一律采用 HPB300 普通热轧钢筋( fy=fy 2=7

2、0N/mm2)设计要求一份完整的计算书， word 排版、打印板、主次梁配筋图，按 11G101-1 平法配筋， autocad 制图、打印。工 作 量计算书部分： 1、梁板尺寸确定原则及方法 2、计算简图及荷载计算 3、内力分析 4、截面配筋计算 图纸部分： 1、梁格划分及梁板布置2 、板、次梁截面配筋图3 、抵抗弯矩图及主梁配筋图工作计划1. 确定现浇楼盖尺寸及梁板布置 0.5 天2. 绘制梁板布置草图 0.5 天3. 板的荷载、内力计算及配筋 1 天4. 次梁荷载、内力计算及配筋 1 天5. 主梁荷载、内力计算及配筋 1 天6. 正式成图 0.5 天7. 设计动员、整理资料、交图等 0.

3、5 天参考资料建筑结构荷载规范 GB50009-2010 ；混凝土结构设计规范 GB50010-2010 ； 房屋建筑制图统一标准 GB50001-2010； 11G101-1 平法配筋；结构构件设 计选用手册；混凝土结构设计手册；全国通用图集及有关标准图。指导教师签字教研室主任签字安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表 学生姓名： 学号： 班级： 课程设计题目： 钢筋混凝土现浇平面楼盖设计 指导教师评语：成绩：指导教师：年 月 日绪言 . 11设计资料 . 22楼盖的结构布置 . 22.1梁板结构布置 22.2次梁的截面选定 22.3主梁的截面选定 23板的设计 . 23.1板的荷载计算 2

4、3.2板的计算简图 33.3板的弯矩设计值 34次梁设计 . 44.1次梁荷载设计值 54.1.1荷载计算 . 54.2次梁的计算简图 54.3次梁的内力计算 54.4次梁承载能力计算 54.4.1判别截面类型 64.5斜截面受剪承载力 64.5.1验算截面尺寸 . 64.5.2验算配筋条件 . 64.5.3计算腹筋数量 . 65主梁设计 . 75.1荷载设计值 75.2主梁的计算简图 75.3主梁的内力计算 75.3.1弯矩设计值 . 75.3.2剪力设计值 . 75.3.3主梁的弯矩包络图 . 85.3.4主梁的剪力包络图 . 95.4主梁的承载能力计算 95.4.1判别主梁的截面类型 9

5、5.5主梁斜截面受剪承载力计算 115.5.1验算截面尺寸 . 115.5.2验算配筋条件 . 11设计总结 . 12参考文献 . 13致谢 . 14绪言 此课程设计的题目为“钢筋混凝土现浇平面楼盖设计” ，其设计内容包括楼盖的结 构布置，板的设计，次梁及主梁的设计，并绘制板的配筋图，梁的平法施工图，主梁的 包络图等内容。课程设计的有关设计资料为： 某仓库，楼面标准使用活荷载为 8.0kN/mm2。 楼面面层为 20mm厚水泥砂浆抹面，梁板为天花板抹灰 15mm厚混合砂浆。 材料选用为：混凝土：采用 C30(f c=14.3N/mm2) 钢筋：梁中受力纵筋采用 HRB400普通热轧钢筋( fy

6、=f y=360N/mm2)其它钢筋一律 采用 HPB300普通热轧钢筋( fy= f y =270N/mm2)。1设计资料1）某仓库，楼面标准使用活荷载为 8.0kN/mm2。2）楼面面层为 20mm厚水泥砂浆抹面，梁板为天花板抹灰 15mm厚混合砂浆。3）材料选用：混凝土：采用 C30（ fc=14.3N/mm2）。 钢筋：梁中受力纵筋采用 HRB400普通热轧 钢筋（fy=fy =360N/mm）2 其它钢筋一律采用 H PB300普通热轧钢筋（ fy=fy =270N/mm）2（4）楼面梁格布置如图 1 所示。2楼盖的结构布置2.1梁板结构布置 主梁沿着横向布置，次梁沿着纵向布置。主梁

7、的跨度为 6m，次梁的跨度为 6.9m，主梁每 跨内布置两根次梁，板的跨度为 2m，按单向板 设计。按跨厚比条件，单向板不大于 30，要求板 厚 2000/h 30, 得 h 66.67mm，取板厚 h=120m m，满足条件。楼盖的布置如图 1 所示。2.2次梁的截面选定次梁的截面高度应该满足 h=l 0/18l 0/12=6 000/18mm6000/12mm=333.3mm500mm考,虑到 楼面的可变荷载较大，取 h=450mm。b=（1/31/2 ）h=450/3450/2=150mm225mm，取 b=200mm。 图 1 楼盖布置图2.3主梁的截面选定主梁的截面高度应该满足 h=

8、l 0/15l 0/10=6900/15mm6900/10mm=460mm690m取mh,=600mm。b= （1/31/2 ） h=600/3600/2=200mm300m，m取 b=300mm。3板的设计由楼盖的结构平面布置图知，轴线 、 的板属于端区格单向板；轴线 的板属于中间区格单向板。3.1板的荷载计算（1）荷载板的永久荷载标准值20mm厚水泥砂浆： 0.02 20=0.4kN/m215mm厚混合砂浆： 0.015 20=0.3kN/m2120mm厚钢筋混凝土板： 25 0.12=3kN/m2则恒载标准值： gk=3.7kN/m2活载标准值 ;q k=8.0kN/m2若按活载控制考虑

9、，则荷载的设计值为： 1.3 8+1.2 3.7=14.84kN/m 2 若按恒载控制考虑，则荷载的设计值为： 1.35 3.7+0.7 1.3 8=12.28kN/m2 则应取按活载控制的效应组合，即荷载总设计值 g+q=14.84kN/m2 。3.2板的计算简图次梁的截面尺寸为 200mm450mm，板在墙上的支撑长度为 120mm。板的设计考虑到 塑性内力重分布的方法计算，板的计算跨度为边跨 l 0=l n1+h/2=2000-100-120+100/2=1840 1.025l n1=1825mm取, L0=1825mm。 中间跨 l 0=l n=2000-200=1800mm。因跨度相

10、差 （1825-1800）/1800=1.4% 10%,可按等跨连续板计算。 取 1m板宽带作为 计算单元，计算简图如图 2 所示。图2 板的计算简图3.3板的弯矩设计值板的弯矩系数 m分别为：边跨中， 1/11 ；离端第二支座， -1/11 ；中跨中， 1/16 ； 中间支座， 1/14. 故22M1=-MB=（g+q）l 201/11=1/11 14.84 1.825 2=4.49kNM22MC=- （g+q） l 01/14=-1/14 14.84 2 =-4.24kN M22M2=（g+q）l 201/16=1/16 14.84 22=3.71kNM 这是对端区格单向板而言的，对于中间

11、区格单向板，其 MC和 M2应该乘以 0.8 ，分别为 MC =0.8 4.24=3.39 kN M，M2=0.83.71=2.97 kN M3.4 正截面受弯承载力计算环境类别为 2 级， C30混凝土，板的最小保护层厚度 c=20mm，板厚 120mm，取 as=25 mm，h0=h-as=120-25=95mm；HPB300级钢筋， fy=fy =270N/mm，2 b=0.576。板的配筋 计算过程列于下表 1。4次梁设计 按考虑塑性内力重分布设计。 楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁的从属面积的 荷载折减。表 1: 板的正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（ kN M）4.49

12、-4.493.71-4.24x=h0-（ h 20 -2M/ 1f cb） 1/23.363.362.773.17 b h 0均小于 b h 0=0.576 95=54.72mm轴线 ，计算配筋 A s= 1f cbx/ f y 单位（ mm）2177.962177.96146.7167.89选用配筋48483848实际配筋 A s 单位（ mm）2201201151201验算配筋率 min=Max0.45f t /f y,0.2%=0.238%,均小于 minbh=0.238% 1000 120=285.6mm2，故取2As=minbh=285.6mm2x=f yAs/ 1f cb5.4mm

13、 minbh=285.6 mm2注：对于轴线 间的板带，其跨内截面 2、3 和支座的弯矩设计值都可折减 20%。 为了计算方便，近似对钢筋的面积乘以 0.8 。4.1次梁荷载设计值4.1.1荷载计算板传来的永久荷载： 3.7 2=7.4kN/m次梁自重： 25(0.45-0.12 ) 0.2=1.65kN/m次梁粉刷： 20(0.45-0.12 ) 0.015 2=0.20kN/m则恒载标准值： gk=9.25kN/m活载标准值： qk=8.0 2=16kN/m若按活载控制考虑，则荷载的设计值为： 1.3 16+1.29.25=31.9kN/m 若按恒载控制考虑，则荷载的设计值为： 1.359

14、.25+161.3 0.7=27.05kN/m 则应取按活载控制的效应组合，即荷载总设计值 g+q=31.9kN/m。4.2次梁的计算简图次梁在墙上的支撑长度为 360mm。主梁的截面尺寸为 300mm 600mm。计算跨度：边跨 l 0=l n+a/2=6900-360/2-300/2+360/2=6750mm 1.025l n=1.025659 5=6760mm。取 l 0=6760mm。中间跨 l 0=l n=6900-250=6650mm，因跨度相差小于 10%，可按等跨连续梁计算。次梁 的计算简图见下图 3。图 3 次梁的计算简图4.3次梁的内力计算弯矩设计值： M1=(g+q)l

15、20/14=1/14 31.9 6.762=104.13kNMM2=M3=(g+q)l 20/16=1/16 31.9 6.65 2=88.17kNMMc=-(g+q)l 20/14=-1/14 31.96.652=-100.76kNMMB=-(g+q)l 20/11=-1/11 31.96.762=-132.52kNMMA=-(g+q)l 20/24=-1/24 31.96.762=-60.746kNM剪力设计值： VA=0.50(g+q)l n=0.50 31.9 6.76=107.82kNVBl=0.55(g+q)l n=0.5531.9 6.76=118.60kNVBr=0.55(g+

16、q)l n=0.55 31.9 6.65=116.67kN4.4次梁承载能力计算正截面受弯承载力计算时，跨内按 T 形截面计算，翼缘宽度取 bf=L/3=6900/3=23 00mm；又 bf =b+Sn=200+1800=2000mm取, bf =2000mm。环境类别为 2 级， C30混凝土， f c=14.3N/mm2。次梁的最小保护层厚度 c=25mm，次 梁截面受拉区钢筋按双层布置，取 as=25+10+20+10m，mh0=h-a s=450-65=385mm；箍筋采 用 HPB300级钢筋，f y=f y=270N/mm2，b=0.576 。次梁纵筋采用 HRB400级钢筋，

17、f y=f y =360N/mm2，b=0.518 。次梁的配筋计算过程列于下表 2。4.4.1判别截面类型1f cbfhf(h0-hf/2)=1.0 14.3 2000(385-120/2) 120=1115.4 kNMMmax= 132.52kNM,知跨内截面均属于第一类 T 型截面。表 2 ：次梁的承载能力计算截面A1B2C弯矩设计值 单位：( kNM)-60.74104.13-132.5288.17-100.76x=h0-( h 20 -2M/ 1fcbf) 1/2 单位：( mm)5.569.5812.238.099.26 b h0均小于 b h0=0.518 385=199.43m

18、mAs=1f cbfx/ f y(单位： mm)441.7761.07971.61642.71735.65验算最小配筋率 min=Max0.45f t /f y,0.2%=0.2%2 minbh=0.2% 200 450=180mm2实际配筋2 183 183 18+2 126 122 12+2 18As 单位 :(mm2)5097639896787364.5斜截面受剪承载力4.5.1验算截面尺寸hw=h0-h f =385-120=265mmhw/b=265/200=1.325 Vmax=118.6kN 截面尺寸符合要求。4.5.2验算配筋条件cvf tbh0=0.71.43200385=7

19、0.1kNVmin=107.82kN，故需按计算配腹筋。4.5.3计算腹筋数量采用6双肢箍筋，由 Vcs=0.7f tbh0+1.25f yvh0Asv/s, 得出：3s=1.25f yvh0Asv /( V max -0.7f t bh0)=1.25 27056.6385/(118.6 103-0.7 1.43 200 385=177.12mmsv,min =0.24f t/f yv=0. 241.43/270=0.13%, 故所配双肢 6150箍筋满足要求。5主梁设计主梁按弹性方法设计。5.1荷载设计值 为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来的永久荷载标准值： 9.25 6.9=

20、63.83kN 主梁自重：(0.6-0.12 )0.3 252=7.2kN 主梁粉刷层自重：(0.6-0.12 ) 22200.015=0.576kN 则恒载设计值： G=(63.83+7.2+0.576 ) 1.2=85.93kN/m 活载设计值： Q=166.9 1.3=143.52kN/m5.2主梁的计算简图主梁的支持长度为 360mm，中间支撑在 500500mm的混凝土柱上，其计算长度为 边跨 l n=6000-250-360/2=5570 ，因 0.025l n=55700.025=139.25mmMmax= 402.77kNM由此知，主梁的所有截面均为第一类别 T 型截面。最小配筋率 min=Max0.45f t /f y,0.2%=0.2% 。（1）计算截面 1：f yAs=1f cbx+f yAsM=1f cbx(h 0-x/2)+ f yAs(h0-as)令 x=bh0=0.518 555=287.49mmM1=1f cbx(h 0-x/2)=14.3 1.0300287.49(55