建筑结构课程设计

广东工业大学华立学院建筑结构课程设计混凝土楼盖设计论文题目： 混凝土楼盖设计 学 部： 建设学部 专 业： 工程管理 （工程造价与项目承包方向）班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 目 录一、设计任务书1二、计算说明书21、基本设计资料2（1）材料2（2）荷载标准值22、板的设计2（1）确定板厚及次梁截面2（2）板荷载计算 2（3）板的计算简图3（4）板的弯矩及配筋计算33、次梁设计4（1）次梁的计算简图5（2）次梁的内力及配筋计算64、主梁设计8（1）主梁的计算简图8（2）内力计算和内力包络图9（3）主梁截面配筋计算 10（4）附加横向钢筋计算 11（5）主梁配筋图 125、参考文献13三、附表146、附表1147、附表2158、附表316混凝土楼盖设计一、 设计任务书某内框架结构轻工仓库，二层建筑平面如图所示，墙厚 240mm，混凝土柱 400400mm。房屋的安全等级为二级，拟采用钢筋混凝土整浇楼盖，设计之。1.设计资料1楼面面层为水磨石、梁板底面为 15mm 厚混合砂浆抹平。2柱网尺寸和楼面活荷载标准值见附表。3材料：混凝土强度等级采用 C25，梁内受力主筋采用 HRB335 钢，其余均采用 HPB235 钢。4该厂房无特殊要求，楼梯位于楼盖外部的相邻部分。 （一类环境）2.设计要求：板、次梁内力按塑性内力重分布计算；主梁内力按弹性理论计算；绘出结构平面布置图、板、次梁和主梁的模板及配筋图。进行钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计主要解决的问题有：（1）计算简图；（2）内力分析；（3）截面配筋计算；（4）构造要求；（5）施工图绘制 (A)(B)(C)(D)120 L1砼柱400400L1 L1 L1 L15L1120 120 120+4.5490仓库二层建筑平面计 算 说 明 书1、基本设计资料：（1）材料：C25 混凝土：fc=11.9N/mm2，f t=1.27N/mm2,ftk=1.78N/mm2钢筋：HPB235 级：f y=210N/mm2,HRB335级：fy=300N/mm2, b=0.55(2)荷载标准值仓库活荷载标准值：q k=5.0KN/mm2,水磨石地面：0.65KN/mm 2,钢筋混凝土：25KN/m 3，混合砂浆：17KN/m 3(3)楼盖梁格布置及截面尺寸确定：主梁的跨度为 6.9 m，次梁的跨度为 6 m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 2.3 m2、板的设计（按塑性理论方法）（1）确定板厚及次梁截面板厚 hhl/40=2300/40=57.5mm,并应不小于工业建筑楼面最小厚度70mm，取 h=80mm次梁截面 bh次梁截面高 h按（l/20l/12）初估，选 h=450mm，截面宽b（l/2l/3）h,选 b=200mm（2）板荷载计算楼面面层：0.65 KN/m 2 板自重： 0.0825=2.0 KN/m 2板底抹灰：0.01517=0.255 KN/m 2恒荷载 g：1.22.905=3.49 KN/m 2活荷载 q：1.35.5=7.15 KN/m 2g+q=10.64 KN/m2，q/g=7.15 /3.49=2.050.1，故取 bf=1917mm且 1fcbf hf(h0- hf/2)=111.9191780(415-80/2)=684.4KNm以此作为判别 T形截面类别的依据，次梁支座截面按bh=200450mm的矩形截面计算，并取 h0=415mm，支座截面应满足 0.35，以下计算过程列表进行。次梁受力纵筋采用HRB335级钢筋（ b=0.55，f y=300N/mm2）表 3 次梁的弯矩设计值的计算截面位置 1边跨跨中 B离端第二支座 2中间跨跨中 C中间支座弯矩系数 M1/11 -1/11 1/16 -1/14计算跨度 l0(m) 5.88 5.82 5.75 5.7520)(lqgM(kN.m) 84.63 -82.91 55.64 -63.59斜截面受剪承载力计算表 4 次梁的剪力设计值的计算截面位置 A边支座 B(左)离端第二支座 B(右)离端第二支座 C中间支座剪力系数 V0.45 0.6 0.55 0.55净跨度 ln 5.755 5.755 5.75 5.75Vqg)(kN)69.73 92.97 85.15 85.15截面尺寸校核：hw/b=415/200V,故截面尺寸满足要求。截面 1 B 2 C表 5 次梁正截面受弯承载力计算 箍筋设计（如下表）表 6 箍筋计算表截面 A B 左 B 右 CV(KN) 69.73 92.97 95.15 85.150.7ftbh0(N) 73787 73787 73787 73787ftbh0(N) 105410 105410 105410 105410箍筋肢数、直径 26 26 26 26ASV/S=0.24ftb/fyv V12d=1216=192mm,故取 200mm4、主梁设计（按弹性理论计算）（1）计算简图的确定荷载次梁传来恒荷载：10.486=62.88KN主梁自重：1.2252.30.25（0.6-0.08）=8.97KN梁侧抹灰：1.2172.30.015（0.6-0.08）2=0.73KN恒荷载 G： =72.58KN活荷载 Q：16.4456=98.67KNG+Q=171.25KN计算简图假定主梁线刚度与钢筋混凝土柱线刚度比大于 5，则中间支承按铰支座考虑，边支座为砖砌体，支承长度为 370mm。按弹性理论计算时，各跨计算跨度均可取支座中心线间距离，则中间跨 l0=6m，边跨 l0=6.06m,计算简图如下：（e）（f）主梁计算简图（2）内力计算和内力包络图包络图详见图纸（在同一坐标下，画出+、+、+、+的荷载组合下的内力图，其外包线是弯矩包络图和剪力包络图）表 7 主梁的弯矩设计值计算（ mkN）项次 荷载简图 1MkB2CM弯矩图示意图1恒载0.244123.26-0.267-134.880.06733.55-0.267-134.882活载0.289198.47-0.133-91.34-0.133-90.55-0.133-91.343活载-0.045-30.90-0.133-213.580.200136.16-0.133-91344活载0.229157.26-0.311-213.580.17115.71-0.089-61.125活载-0.030-20.60-0.089-61.120.17115.74-0.311-213.58组合项次Mmin(kNm)+92.36+-348.46+-57+-348.46组合项次Mmax(kNm)+321.73+-196+169.71+-196表 8 主梁的剪力计算（kN）项次 荷载简图1恒载0.73353.20-1.267-91.961.00072.582活载0.86685.45-1.134-111.89004活载0.68967.98-1.311-129.361.222120.575活载-0.089-8.78-0.089-8.780.77876.77组合项次Vmax(kN)+138.65+-100.74+193.15组合项次Vmin(kN)+44.42+-221.32+72.58（3）截面配筋计算跨中截面在正弯矩作用下，为 T形截面，其翼缘宽度按课本P81表 5-6取用bfl 0/3=6000/3=2000mmbfb+S n=6000mm故取 bf=2000mm跨中钢筋按一排考虑，h 0=h-as=600-35=565mm支座截面在负弯矩作用下，为矩形截面，按两排钢筋考虑，取 h0=h-as=600-90=510mm主梁中间支座为整浇支座，宽度 b=350mm.则支座边 Mc=M-V0b/2,V0=G+Q=143.02KN，配筋计算结果如下表：表 9 主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面 1 B 2弯矩设计值（kN.m） 320.67 -316.40 -57 169.71 s=M/ 1fcbh02 0.037 -0.409 0.060 0.019AVkBlkBrVk截面尺寸(mm) b=bf=2000h0=565b=250h0=510b=250h0=565b=2300h0=565s210.038 0.540 0.062 0.019计算配筋（mm 2）AS=bh 0 1fc/fy 1958 2731 347 979222+225 625 216 320选配钢筋实际配筋(mm 2)As=1742 As=2945 As=402 As=942表 10 主梁斜截面受剪计算截面 边支座边 B 支座左 B 支座右V(KN) 138.65 22.32 193.150.25fcbh0(KN) 420.22V 379.31V 379.31V0.7ftbh0(N) 122571 113347 113347ftbh0(N) 179387V 161925V 161925V箍筋肢数、直径 n=2,8 n=2,8 n=2,8Asv/S 0.135 0.807 0.596计算值 S（mm） 744 125 169实配箍筋间距（mm） 250 120 150注：抗剪计算时的 b 均为腹板宽度 b=250mm（4）附加横向钢筋计算由次梁传至主梁的集中荷载设计值：F=次梁传来恒荷载+活荷载=62.88+98.67=167.55KN附加横向钢筋应配置在 S=3b+2h1=3200+2(600-450)=900mm的范围内。方案一：仅选择箍筋由 Fmnf yvAsvl，并取mF/nf yvAsvl=161550/（221050.3）=7.65 个取 m=10个，在主次梁相交处的主梁内，每侧附加4870 箍筋方案二：选择吊筋由 F2f yAsbsin,并选用 HRB335级钢，则AsbF/2f ysin=161550/(2300sin45 。 )=381mm2可选用 214（A sb=308mm2）吊筋，由于集中荷载不大，故可按方案一配附加箍筋。（5）主梁配筋图按比例画出主梁的弯矩包络图按同样比例（长度方向）画出主梁纵向配筋图。但本课程设计不需纵向钢筋弯起抗剪，故纵向钢筋弯起时只需要满足正截面受弯承载力要求（材料图覆盖弯矩图）及斜截面受弯承载力要求（弯起钢筋弯起点距该钢筋充分利用截面距离不小于 h0/2）作材料图，确定纵向钢筋的弯起位置和截断位置，切断钢筋应在“理论断点”以外，当 V0.7ftbh0时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度1.2l a+h0；当 V0.7f tbh0时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度1.2l a，纵筋伸入支座大于等于两根，且面积不得少于钢筋面积的 50%，并且伸入支座要有一定的锚固长度。以上图均详见图纸。参考文献：（1） 熊丹安.建筑结构（第 4版）.广州：华南理工大学出版社，2009.（2） 重庆大学等编.土木工程施工（上册）.中国建筑工业出版社，2008（3） 刘元芳.建筑工程计量与计价.中国建材工业出版社，2009附表 1钢筋配料单构件名 称钢筋编号钢筋简图 符号 直径（mm）下料长度（mm）数量 重量(kg) 8 2400 225 213.3 6 390 150 12.98 6 2375 410 216.17 8 1230 221 107.37 8 1230 573 278.39 6 6075 23 12.2 6 1200 34 4.32板（AB-）附表 2钢筋配料单构件名 称钢筋编号钢筋简图 符号直径（mm）下料长度（mm）数量重量(kg) 16 6220 2 15.66 14 8295 1 10.06 18 4090 2 16.36 14 6140 2 14.86 14 9760 1 11