建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)《混凝土樓蓋設(shè)計(jì)》

廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院建筑結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)混凝土樓蓋設(shè)計(jì)論文題目：混凝土樓蓋設(shè)計(jì)學(xué) 部：建設(shè)學(xué)部專 業(yè)： 工程管理 （工程造價(jià)與項(xiàng)目承包方向）班 級：學(xué) 號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 1二、計(jì)算說明書 21、基本設(shè)計(jì)資料 2(1)材料 2(2)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 22、板的設(shè)計(jì) 2(1)確定板厚及次梁截面 2(2)板荷載計(jì)算 2(3)板的計(jì)算簡圖3(4)板的彎矩及配筋計(jì)算 33、次梁設(shè)計(jì) 4(1)次梁的計(jì)算簡圖 5(2)次梁的內(nèi)力及配筋計(jì)算 64、主梁設(shè)計(jì) 8(1)主梁的計(jì)算簡圖8(2)內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力包絡(luò)圖 9(3)主梁截面配筋計(jì)算 10(4)附加橫向鋼筋計(jì)算 11(5)主梁配筋圖 125、參考文獻(xiàn) 13三、附表 146、附表1 147、附表2 158、附表316混凝土樓蓋設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書某內(nèi)框架結(jié)構(gòu)輕工倉庫，二層建筑平面如圖所示，墻厚 240mm混凝 土柱400X 400mm房屋的安全等級為二級，擬采用鋼筋混凝土整澆 樓蓋，設(shè)計(jì)之。1.設(shè)計(jì)資料1 .樓面面層為水磨石、梁板底面為 15mnff混合砂漿抹平。2 .柱網(wǎng)尺寸和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見附表。3 .材料：混凝土強(qiáng)度等級采用 C25,梁內(nèi)受力主筋采用HRB33屋岡， 其余均采用HPB23哪。4 .該廠房無特殊要求，樓梯位于樓蓋外部的相鄰部分。（一類環(huán)境）2.設(shè)計(jì)要求：板、次梁內(nèi)力按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算；主梁內(nèi)力按彈性理論計(jì)算；繪出結(jié)構(gòu)平面布置圖、板、次梁和主梁的模板及配筋圖。進(jìn)行鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)主要解決的問題有： （1）計(jì) 算簡圖；（2）內(nèi)力分析；（3）截面配筋計(jì)算；（4）構(gòu)造要求；（5）施 工圖繪制400X400 碎柱+4.5V-倉庫二層建筑平面120 -120 L1 i7f計(jì)算說明書1、基本設(shè)計(jì)資料：(1)材料：C25混凝土： fc=11.9N/mn2i, ft = 1.27NZmn2,f tk=1.78NZmn2 專岡筋：HPB235級：fy=210N/mmHRB335 級：fy=300N/mri, (b=0.55(2)荷載標(biāo)準(zhǔn)值倉庫活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=5.0KN/m吊水磨石地面：0.65KN/mnr,鋼 筋混凝土： 25KN/m,混合砂漿：17KN/m(3)樓蓋梁格布置及截面尺寸確定：主梁的跨度為6.9 m,次梁的跨度為6 m ,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.3 m 2、板的設(shè)計(jì)(按塑性理論方法)(1)確定板厚及次梁截面板厚hh > l/40=2300/40=57.5mm,并應(yīng)不小于工業(yè)建筑樓面最小厚度70mm 取 h=80mm次梁截面bx h次梁截面高h(yuǎn)按(1/20 1/12 )初估，選h=450mm截面寬b(l/21/3 ) h,選 b=200mm(2)板荷載計(jì)算樓面面層：0.65 KN/m2板自重：0.08 X25=2.0 KN/m2板底抹灰：0.015 X 17=0.255 KN/m2恒荷載 g: 1.2 X 2.905=3.49 KN/m 2活荷載 q： 1.3X5.5=7.15 KN/m 2g+q=10.64 KN/m2, q/g=7.15 /3.49=2.05<3計(jì)算簡圖取板寬b=1000mn為計(jì)算單元，由板和次梁尺寸可得板的計(jì)算 簡圖(實(shí)際9跨，可按5跨計(jì)算)，如圖(a)、(b)所示。其中 中間跨的計(jì)算跨度l 0=l n=2100mm邊跨的計(jì)算跨度 l 0=l n+h/2=2120mm邊跨與中間跨的計(jì)算跨度相差：(2120-2100) /2100 X 100%=0.95%)故可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。(a)(b)板的計(jì)算簡圖(4)彎矩及配筋計(jì)算板的截面有效高度ho=h-as=80-20=60mm并考慮用與A1C2$由線間的彎矩折減，可列表計(jì)算如下表:表1板的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算1邊跨跨中B離端第一支座2中間跨跨中C 中間支座彎矩系數(shù)M1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度lo(m)2.122.112.12.1，、, 2Mm (g q)lo(kN.m)4.35-4.132.93-3.35表2板的配筋計(jì)算1B2C彎矩設(shè)計(jì)值(kN m)4.35-4.312.93-3.35a s=M/ a 1fcbh020.102-0.1010.068-0.078己 1，1 2 s0.1080.1070.0700.081軸線通計(jì)算配筋(mm2)As= E bh0 a 1fc/fy367364238275實(shí)際配筋(mm2)()8130()8130()6100()6100386386283283軸線計(jì)算配筋(mm2)As= E b(ha 1fc/fy295291190220實(shí)際配筋(mm2)()8130()8130()6140()6120296296202236配筋率驗(yàn)算P min= (45ft/f y) %=(45X1.27/210 ) %=0.272cp =296/ (1000x80) =0.37%p =296/ (1000x80)=0.37%p =202/ (1000x80)=0.25%p =236/ (1000 x80) =0.29%對軸線通間的板帶，考慮起拱作用，其跨內(nèi)2截面和支座C截面的彎矩設(shè)方t值可折減 20%為了方便，近似對鋼筋面積折減20%板配筋計(jì)算過程見表 2在一般情況下，樓面所受動力荷載不大，可采用分離式配筋見圖紙。3、次梁設(shè)計(jì)(按塑形理論計(jì)算)(1)計(jì)算簡圖的確定荷載板傳來的恒荷載：3.49 x 2.3=8.03KN/m次梁自重：1.2 X25X0.2 X (0.45-0.08 ) =2.22KN/m次梁粉刷：1.2 X 17X 0.015 X (0.45-0.08 ) x 2=0.23KN/m恒荷載：g=10.48KN/m活荷載：q=1.3 X5.5 X2.3=16.445KN/mg+q=10.48+16.445=26.925KN/m , q/g=16.445/10.48=1.569<3主梁截面尺寸選擇主梁截面高度 h 為( 1/141/8 ) 10=493863mm 選 h=600mm由 b= (1/2 1/3) h=220325mm 選 b=250mm 則主梁截面尺寸 bXh=250X600計(jì)算簡圖根據(jù)平面布置及主梁截面尺寸，可得出次梁計(jì)算簡圖，如圖(c)、(d)。中間跨的計(jì)算跨度10=l n=5750mm邊跨的設(shè)計(jì)跨度l0=l n+a/2=5750+130/2=5875mm<1.0251n=5894mm邊跨和中間 跨計(jì)算跨度相差(5880-5750) /5750=2.2%,可按等跨連續(xù)梁 計(jì)算。(c)(d)次梁計(jì)算簡圖(2)內(nèi)力及配筋計(jì)算正截面承載力計(jì)算次梁跨中截面按T形截面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度按課本P81表5-6,有b' 10/3=5750/3=1917mmb' f< b+Sn=200+1800=2000mm (Sn為梁凈距)取 h0=h-as=450-35=415mmh' f/h 0=80/415=0.193>0.1 ,故取 b'f = 1917mm且1fcb'f h' f(h。- h' f/2)=1 X 11.9 X 1917X80X(415-80/2)=684.4KN以此作為判別T形截面類別的依據(jù)，次梁支座截面按bxh=200X 450mm勺矩形截面計(jì)算，并取h0=415mm支座截面應(yīng)滿足（0.35 ,以下計(jì)算過程列表進(jìn)行。次梁受力縱筋采用HRB335a鋼筋（I b=0.55 , fy=300N/mrm表3次梁的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算1邊跨跨中B離端第一支座2中間跨跨中C 中間支座彎矩系數(shù)M1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度10（m）5.885.825.755.752MM (g q)10“z 、M'» r，0(kN.m)84.63-82.9155.64-63.59斜截面受剪承載力計(jì)算表4次梁的剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算A 邊支座B（左） 離端第一支座B（右） 離端第一支座C 中間支座剪力系數(shù)V0.450.60.550.55凈跨度ln5.7555.7555.755.75V V(g q)ln(kN)69.7392.9785.1585.15截面尺寸校核：hJ面415/200<4 , 0.25f cbh0=0.25 X 11.9 X 200X 415=246.9KN>V故截面尺寸滿足要求。截回1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN m）84.63-82.9155.64-63.59a s=M/ a 1 fcbh020.018-0.1720.012-0.132E 1 J12s0.0180.1900.0120.142選 配 鋼 筋計(jì)算配筋(mm2)As= E bh0 a ifc/fy616678411507實(shí)際配筋（mm2）2 16+1 181 14+2 18314314As=656As=663As=462As=462截面類別及截面尺寸一類T形bx h=1917X500矩形b x h=250 x500一類T形b x h=1917x 500矩形b x h=250 x500表5次梁正截面受彎承載力計(jì)算箍筋設(shè)計(jì)（如下表）表6箍筋計(jì)算表截回AB左B右CV(KN)69.7392.9795.1585.150.7f tbh°(N)73787737877378773787ftbh°(N)105410105410105410105410箍筋肢數(shù)、直徑2()62（）62()62()6AS，S=0.24f tb/f yvV<0.9f tbh00.29 0V<029ftbh。V<0.29f tbh。S(mm)190200200200根據(jù)計(jì)算結(jié)果，畫出次梁配筋圖，詳見圖紙。中間支座負(fù)鋼筋分別在l o/3處及l(fā) J5+20d處截?cái)唷Ｆ渲写瘟嚎v筋錨固長度確定:伸入墻支座時(shí)，梁頂面縱筋的錨固長度按下式確定：l=la=% x （f y/f t） xd=0.14x 300X 10/1.27=330.7mm,取 335mm伸入墻支座時(shí)，次梁的支承長度不應(yīng)小與 240mm故取240mm 梁底面縱筋伸入中間支座的長度應(yīng)滿足l>12d=12 x 16=192mm, 故取200mm4、主梁設(shè)計(jì)（按彈性理論計(jì)算）（1）計(jì)算簡圖的確定荷載次梁傳來恒荷載：10.48 X 6=62.88KN主梁自重：1.2 X25X 2.3 X 0.25 X (0.6-0.08 ) =8.97KN梁側(cè)抹灰：1.2 X 17X 2.3 X0.015 X (0.6-0.08 ) x 2=0.73KN恒荷載 G: =72.58KN活荷載 Q 16.445 X6=98.67KNG+Q=171.25KN計(jì)算簡圖假定主梁線剛度與鋼筋混凝土柱線剛度比大于5,則中間支承按較支座考慮，邊支座為石專砌體，支承長度為370mm按彈性理論計(jì)算時(shí)，各跨計(jì)算跨度均可取支座中心線間距離，則中間跨l 0=6m邊跨10=6.06m,計(jì)算簡圖如下：(e)主梁計(jì)算簡圖（2）內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力包絡(luò)圖包絡(luò)圖詳見圖紙（在同一坐標(biāo)下，畫出+的荷載組合下的內(nèi)力圖，其外包線是彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖）表7主梁的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算（kN m ）項(xiàng) 次荷載簡圖k M7k Mbkm；kMc彎矩圖示意圖1恒 載0.244-0.2670.067-0.267* 裔毓田123.26-134.8833.55-134.88_fl 加 1T.JKAL3'W2活 載0.289-0.133-0.133-0.133|Q Q|128.2!198.47-91.34-90.55-91.340.133 布5iFh 1 U2 bXa1 T cflTw3活 載-0.045-0.1330.200-0.1330.1B1 i-30.90-213.58136.16-9134V41 ah J_» I，A H T八4活 載JI D E. . _L r0.229-0.3110.17-0.089U -stJU?60DJiil:Xk157.26-213.58115.71-61.12本后工？ b口 1JT b c I01 1- u LI 1 15活 載Q陽 Q| l(!上 D-0.030-0.0890.17-0.311£1Tt J i Itr Tfl-20.60-61.12115.74-213.587組合項(xiàng)次Mmin(kN ' m)+92.36+-348.46+-57+-348.46組合項(xiàng)次Mmax(kN ' m)+321.73+-196+169.71+-196表8主梁的剪力計(jì)算（kN）項(xiàng)次荷載簡圖kV7kVBlkVBr1恒載ABc&0.73353.20-1.267-91.961.00072.582Fl。1 |Q今J日于2卜十日【才0.86685.45-1.134-111.89004Q| F在0.689-1.3111.222a xl X TUM JC D67.98-129.36120.575一 坪12時(shí)-0.089-0.0890.778-ij-a I jL C。-8.78-8.7876.77組合項(xiàng)次V max(kN)+138.65+-100.74+193.15組合項(xiàng)次Vmin(kN)+44.42+-221.32+72.58(3)截面配筋計(jì)算跨中截面在正彎矩作用下，為T形截面，其翼緣寬度按課本P81表5-6取用b'f<l 0/3=6000/3=2000mmb' 一 fWb+S=6000mm故取 b' f=2000mm跨中鋼筋按一排考慮，h0=h-as=600-35=565mm支座截面在負(fù)彎矩作用下，為矩形截面，按兩排鋼筋考慮，取h0=h-as=600-90=510mm主梁中間支座為整澆支座，寬度 b=350mm0U支座邊M=M-VX b/2,V 0=G+Q=143.02KN配筋計(jì)算結(jié)果如下表:表9主梁正截面受彎承載力及配筋計(jì)算截卸11B2彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m )320.67-316.40-57169.71a s=M/ a 1fcbh020.037-0.4090.0600.019截回尺寸(mm)b=b'f=2000 h0=565b=250hc=510b=250hc=565b=2300hc=5651 J12s0.0380.5400.0620.019選配 鋼筋計(jì)算配筋（mm2）As=2 bh0 a 1fc/fy19582731347979實(shí)際配筋(mm2)2 22+2 25625216320表10主梁斜截面受剪計(jì)算截回邊支座邊B支座左B支座右V(KN)138.6522.32193.150.25f cbh0(KN)420.22>V379.31>V379.31>V0.7f tbh0(N)122571113347113347ftbh0(N)179387>V161925>V161925>V箍筋肢數(shù)、直徑n=2,()8n=2,()8n=2,()8Av/S0.1350.8070.596計(jì)算值S (mm744125169實(shí)配箍筋間距(mm250120150注：抗剪計(jì)算時(shí)的 b均為腹板寬度b=250mmAs=1742As=2945As=402As=942(4)附加橫向鋼筋計(jì)算由次梁傳至主梁的集中荷載設(shè)計(jì)值：F= 次梁傳來恒荷載+活荷載=62.88+98.67=167.55KN附加橫向鋼筋應(yīng)配置在 S=3b+2h=3X 200+2X (600-450)=900mm 的范圍內(nèi)。方案一：僅選擇箍筋由 F< mnfyvAsvi ,并取F/nf yvAsvl =161550/ (2X210X50.3) =7.65 個取m=10個，在主次梁相交處的主梁內(nèi)，每側(cè)附加 4(|)87髓筋方案二：選擇吊筋由F<2fyAsbsin %，并選用HRB33駁鋼,則_c2AsbAF/2fysin % =161550/(2 X300X sin45 )=381mm可選用214 (Ab=308mm吊筋，由于集中荷載不大，故可按方案一配附加箍筋。5）主梁配筋圖按比例畫出主梁的彎矩包絡(luò)圖按同樣比例（長度方向）畫出主梁縱向配筋圖。但本課程設(shè)計(jì)不需縱向鋼筋彎起抗剪， 故縱向鋼筋彎起時(shí)只需要滿足正截面受彎承載力要求 （材料圖覆蓋彎矩圖） 及斜截面受彎承載力要求（彎起鋼筋彎起點(diǎn)距該鋼筋充分利用截面距離不小于h0/2 ）作材料圖， 確定縱向鋼筋的彎起位置和截?cái)辔恢茫?切斷鋼筋應(yīng)在“理論斷點(diǎn)”以外，當(dāng)V>0.7ftbh0時(shí)，從該鋼筋充分利用截面伸出的長度n 1.2l a+ho;當(dāng)VW0.7f tbh。時(shí)，從該鋼筋充分利 用截面伸出的長度n 1.2l a,縱筋伸入支座大于等于兩根，且 面積不得少于鋼筋面積的50%，并且伸入支座要有一定的錨固長度。以上圖均詳見圖紙。參考文獻(xiàn)：（ 1） 熊 丹安 . 建筑結(jié)構(gòu)（第 4 版） . 廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2009.（ 2） 重 慶大學(xué)等編. 土木工程施工 （上冊） . 中國建筑工業(yè)出版社，2008（ 3） 劉 元芳 . 建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià). 中國建材工業(yè)出版社， 2009附表1鋼筋配料單構(gòu) 件 名 稱鋼筋編號鋼筋簡圖符號直徑(mm下料長度(mm數(shù)量重量 (kg)板 ( AB| |。82400225213.3。639015012.98C。62375410216.1781230221107.37 )p 1。81230573278.39660752312.2十。61200344.32附表2鋼筋配料單構(gòu) 件 名 稱鋼筋編號鋼筋簡圖符 號直徑(mm下料長度(mm數(shù)量重量 (kg)166220215.66L148295110.06184090216.36146140214.86次 梁P -149760111.8114409029.89_|J10469525.7910275523.39|_ _|()62162289.04附表3鋼筋配料單構(gòu) 件 名 稱鋼筋編號鋼筋簡圖符號直徑(mm下料 長度 (mm數(shù)量重量 (kg)主226220237.07梁（ 主 梁 配 筋 圖 所 示 部 分）209275122.9208745121.6206000344.46_|J12370026.572011950259.03203550217.54()816205132.63