钢筋混凝土..doc

12 届课程设计 钢筋混凝土整体式单向板肋梁楼盖钢筋混凝土整体式单向板肋梁楼盖 设计说明书设计说明书 学生姓名 鲁强 学 号 3031208107 学 院 水利与建筑工程学院 专 业 农业建筑环境与能源工程 班 级 12-1 指导教师 姚宝林 日 期 2010 年 12 月 塔里木大学教务处制 1 前言前言 本设计是关于钢筋混凝土的整体式单向板肋梁楼盖的设计。为了 更深入了解这门课程，在姚宝林老师的带领下进行此次学习与设计， 掌握板，梁设计的基本思路和基本方法，能够正确的分析个部分的 手里情况，解决相应的问题，通过对其的学习让我在建筑设计领域 专业知识方面有了更深入了解和认识也能有一个很大的提高。 2 目录 1 1 设计资料 .1 1.1 厂房平面示意图.1 1.2 建筑构造.1 1.3 荷载参数.1 1.4 建筑材料.1 1.5 题号.1 2 2 楼盖的结构平面布置 .1 3 3 板的设计 .2 3.1 荷载.3 3.2 内力计算.3 3.3 截面承载力计算.4 4 4 次梁计算 .4 4.1 恒载设计值.5 4.2 内力计算.5 4.3 截面承载力计算.6 5 5 主梁计算 .8 5.1 荷载.8 5.2 内力计算.9 5.3 主梁截面承载力计算.12 5.4 主梁吊筋计算.14 5.5 确定最大裂缝宽度.14 5.6 变形验算（挠度验算）.15 6 柱的设计 .16 6.1 设计值.16 6.2 按构造配置箍筋.16 7 7 基础设计 .17 7.1 设计资料.17 7.2 初步确定杯口尺寸.17 7.3 确定基础底面尺寸.17 7.4 验算基础高度.18 7.5 基础底板配筋计算.19 7.6 计算底板受拉钢筋.20 8 8 施工图 .20 3 致谢.25 参考文献.26 1 1 设计资料 1.1 厂房平面示意图 l b 1.2 建筑构造 生产车间的四周外墙均为 370承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为mm 350350,柱高 4.5。mmmmm 楼盖面层做法:20厚水泥砂浆面层mm 20厚混合砂浆天棚抹灰mm 梁侧抹灰做法:15厚混合砂浆抹灰mm 1.3 荷载参数 楼面活荷载： = 6 k q 2 kn m 水泥砂浆容重： =20 3 kn m 钢筋混凝土容重： =25 3 kn m 混合砂浆容重： =17 3 kn m 恒载分项系数： =1.2 g 活载分项系数： =1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大 4 ） 。 q 2 kn m 1.4 建筑材料 混凝土：25c 钢筋：主梁及次梁受力筋采用级钢筋，板及粱内的其他钢筋采用335hrb 级钢筋。235hpb 1.5 题号 13 号， 3318lbmm ， k q = 6kn/ 2 m 2 2 楼盖的结构平面布置 板 主梁 次梁 柱 3 板的设计 板按塑性内力重分布方法计算。板的=6000/2320=2.75=2320/40=53.4，次梁截面高 取=450hmm 1 40 l mmh =6000/15=400，截面宽度=200。板的支撑情况如下图：mm 2 15 l mmbmm 3 图图 3-13-1 板的尺寸及计算简图板的尺寸及计算简图 （a a）板的尺寸；（）板的尺寸；（b b）计算简图）计算简图 3.1 荷载 恒载标准值 25厚水泥砂浆粉面 0.0220=0.4 mmm 3 kn m 2 kn m 25厚混合砂浆天棚抹灰 0.0217=0.34mmm 3 kn m 2 kn m 80厚混凝土板 0.08 25=2mmm 3 kn m 2 kn m =2.74 k g 2 kn m 线恒载设计值 g=1.22.74kn/=3.29mkn m 线活载设计值 q=1.36kn/=7.8 mkn m 合计 11.74kn m 即每米板宽 g+q=11.74kn m 3.2 内力计算 计算跨度 边跨 =1.78 n lm + =1.78+ =2.17 n l 2 h m 0.08 2 m m + =1.78+=2.192.17 n l 2 a m 0.12 2 m mm 取=2.17 0 lm 中间跨 =2-0.1-0.1=2.15 0 lmmmm 跨度差（2.17-2.0 ）/2.15=1%=550，梁宽=250。次梁有关尺寸及支hmm 3 6000 1212 lmm mmbmm 撑情况如下图： 图图 4-14-1 次梁尺寸和计算简图次梁尺寸和计算简图 （a a）次梁尺寸；（）次梁尺寸；（b b）计算简图）计算简图 4.1 恒载设计值 由板传来 3.292.13=7.07 2 kn m mmkn m 次梁自重 1.2250.2(0.45-0.08)=2.22 3 kn m mmmkn m 梁侧抹灰 1.217 0.015(0.45-0.08)2=0.22 3 kn m mmmkn m g=9.51kn m 活荷载设计值 由板传来的 q=8.452.15=18.16 2 kn m mkn m 6 _ 合力 g+q=27.67kn m 4.2 内力计算 计算跨度 边跨 =6.0-0.12-=5.755 n lmm 0.25 2 m m +=5.755+=5.875 n l 2 a m 0.24 2 m m 1.025=1.0255.755=5.8995.875 n lmmm 取边跨=5.875 0 lm 中间跨 =6.0-0.25=5.75 0 l n lmmm 跨度差（5.875-5.75）/5.75=2.2%10%，说明可按等跨连续梁计算。计算简mmm 图如下： 表表 4.14.1 连续次梁各截面弯矩及剪力计算连续次梁各截面弯矩及剪力计算 截面边跨跨内离端第二支座 离端第二跨跨 内中间跨跨内 中间支座 弯矩计算系数 m 1 11 1 11 1 16 1 14 2 0 () m mgq l /（）knm 86.82-86.8259.69-68.21 表表 4.24.2 连续次梁剪力计算连续次梁剪力计算 截面端支座内侧 离端第二支座外 侧 离端第二支座内 侧 中间支座内、外 侧 剪力计算系数 v 0.450.60.550.55 () vn vgq l /kn 71.6595.5487.5887.58 4.3 截面承载力计算 次梁跨内截面按 t 形截面计算，翼缘的计算宽度为： 边跨 =5875=196064.49 10 () 2 f cff h f b hh knmknm 7 所以此截面属于第一类 t 形截面。 跨内截面=0.026 10 ()1.0 11.9 1978 80(61540)1083 2 f cff h f b hhkn ma361.01kn m 所以按第一类型计算。 支座截面按矩形截面计算 （因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋并布置在次梁主筋下面） 0 65080570hmmmmmm 跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算 0 65060590hmmmmmm 主梁正截面及斜截面承载力计算如表 表表 5.35.3 主梁正截面承载力计算主梁正截面承载力计算 截面边跨跨内中间支座 中间跨跨内（正 弯矩） 中间跨跨内（负 弯矩） /()mkn ma 312.58-326.77125.23-44.28 0 /() 2 b vkn ma -29.64- 0 ()/() 2 b mvkn ma -309.16- 2 10 / sc f mf b h （）/ 2 10 / sc mf bh 2 mm 0.0420.0290.0140.043 0.0420.3260.0140.044 0 1 / sfcy ab hff （） 0 1 / scy abhff 16492306906351 选配钢筋 420422222410 实配钢筋面积/ 2 mm17422251909776 表表 5.45.4 主梁斜截面承载力计算主梁斜截面承载力计算 截面端支座内侧离端第二支座外 侧 离端第二支座内侧 /v kn 139.78222.45144.87 0 0.25 c c f bh 457406v423938v423938v 14 0 0.7/ t f bhn 136683v126683v126683v 选用箍筋 282828 1 () ssv ana 101101101 /mm 0 0 1.25 0.7 yvsv t fa h s vf bh 250234.56375.67 实配箍筋的/mm 200200200 00 0.71.25/ sv tyv a vf bhfhn s -227431v227431v 2 / 0.8sin cs sb y vv amm f - 选配钢筋 - 实配钢筋面积 2 /mm - 5.4 主梁吊筋计算 由次梁传至主梁的全部集中力为： 49.6785.8135.47gqknknkn 则 3 2 2 138.38 10 319.4 2sin 2 300/0.707 s y gq amm f n mm 选 216（） 。 2 402 s amm 5.5 确定最大裂缝宽度 由于影响结构耐久性和建筑感官的是裂缝的最大开展宽度，因此应对它进行验算，要 求最大裂缝宽度的计算值不超过规范规定的允许值。根据试验结果， 水工混凝土设计 规范规定对矩形受弯构件，按荷载的标准组合并考虑长期作用的影响，查表附录五表一， 长期组合最大裂缝开度max=0.25，短期组合max=0.30，可变荷载长期组合系数 =0.5。其最大裂缝宽度可按下表 3.1 计算： 表表 5.55.5 最大裂缝开展宽度验算最大裂缝开展宽度验算 截面位置 边跨跨内中间支座中间跨跨内 1 m 310.35-335.58170.02 15 配筋 4 204 162 202 18 配筋面积 s a 2 /mm12571432509 2 ss te te aa abh 0.00390.00440.0015 sksk ahm 0 87 . 0 469 445634 skte tk f 65 . 0 1 . 1 0.460.510.12 续表续表 5.55.5 ) 1 . 0 3(1 . 2 max te s sk d c e 0.002870.002990.00181 长期组合最大裂缝开度=0.3 max 满足满足满足 注：边跨及中间支座 0 20 650(35)605 2 hmm 中间跨跨内 0 18 650(35)606 2 hmm35cmm 经验算，主梁各截面均满足裂缝最大宽度max 5.6 变形验算（挠度验算） 表表 5.65.6 变形验算变形验算 截面位置 边跨跨内中间支座中间跨跨内 k m 310.35-335.58170.02 配筋面积 s a 2 /mm12571432509 0 bh as 0.69%0.79%0.28% 2 ss te te aa abh 0.00390.00440.0015 sksk ahm 0 87 . 0 469 445634 skte tk f 65 . 0 1 . 1 0.460.510.12 e ss s hae b 62 . 015 . 1 2 0 13 103 . 9 13 105 . 9 13 103 . 8 16 kq k mm m b ) 1( 13 102 . 6 13 103 . 6 13 105 . 5 b lm a k f 2 0 48 5 mm 9 . 18mm48.13mm53 . 7 注： ； 级钢筋 25c 42 3.0 10/ c en mm 52 2.0 10/ s en mm 67 . 6 cse ee 边跨跨内： 中间支座： 中间跨跨内： mml6030 0 mml5990 0 mml5940 0 所以： 边跨跨内： mm l mm f 12.24 250 89.18 0 中间支座： mm l mm f 96.23 250 48.13 0 中间跨跨内： mm l mm f 76.23 250 53 . 7 0 该主梁满足要求，即变形验算符合要求。 6 柱的设计 柱子初选尺寸为，为轴心受压构件。350350bhmmmm 6.1 设计值 主梁传来荷载（取一半计算） 3368.86120.12566.94gqkn 主梁自重 0.35 0.3525 1.053.22kn 柱子粉刷 0.35 0.35 0.015 174 1.050.131kn 小计 566.943.220.131570.29kn 则柱子承受的轴向力的设计值为: 0 ()1.0 1.0 570.29570.29 gq nnnkn 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为，,查表得350350mmmm 0 4.5lhm ，由mmll280040007 . 07 . 0 0 查表（内差法）86.12 35 . 0 5 . 4 0 b l 937 . 0 0.9566940000 1.0 15 350 350 0 0.90.9 0.936 300 c s nf a a f 所以，仅需要按构造配筋。 选用， 4 16 2 804mma 2 0min 735350350%6 . 0mmbhas 满足要求。 故受压纵筋最小配筋率满足要求选用， 排列于柱子四角。 4 16 2 804 s amm 17 6.2 按构造配置箍筋 钢筋受压时箍筋间距不应大于且不大于， 则 15d400mm1515 16240dmm 选用 () 8150 2 100.6 sv amm %12 . 0 %19 . 0 150350 6 . 100 bs a a sv s 满足要求。 7 基础设计 7.1 设计资料 已知柱的截面尺寸为，采用柱下扩展基础，地基承载力设计值为350350mmmm ，基础混凝土强度等级采用，垫层采用 c7.5，厚度为；采用 2 150/ a fkn mm25c100mm 级钢筋，基础为轴心受压。 7.2 初步确定杯口尺寸 柱的插入深度，所以杯口深度为。 1 400hmm40050450mm 杯口顶部尺寸，宽为；长为；杯口底部尺寸，400275550mm400275550mm 宽为，长为。取壁厚 t，杯底厚为4002 50500mm4002 50500mm150mm ，杯壁高度，根据以上尺寸，初步确定基础高度为。150mm200mm40050200650mm 初步确定基口高度和杯口尺寸：图 9 所示 300 810 图图 7-17-1 基口高度和杯口尺寸的确定基口高度和杯口尺寸的确定( (单位单位:mm):mm) 18 7.3 确定基础底面尺寸 设基础的埋置深度按室内标高为，天然标高为。1.4m1.0m d(1.41.0)0.51.2m 6 96 1.2 570290 4.5 10 150 101.2 20 10 d n a f 初步选用底面尺寸为 lb2.0，取 lb2.0m , 2522 1.2120 m gbldkn 土压力 =0.5=0.5201 1（ 1-sin450 ）=2.93 kn/m a ekah 2 作用点在 h/3 处， 1 2.930.98 3 kn 基础边缘所受的压力为 2 maxmin 570.291200.98 172.81 22 ngea ppkn m bl 校核地基承载力 =172.81kn/m21.2fa=1.2150=180kn/m2 max p maxmin 172.81/ 2 pp kn m 故该基础底面尺寸满足要求。如图 10 所示 图图 7-27-2 基础地面尺寸基础地面尺寸( (单位单位:mm):mm) 7.4 验算基础高度 基础高度应满足两个要求：构造要求；满足柱与基础交接处混凝土受冲切承载力 19 的要求 地基净反力计算： 2 570.29 142.57/ 2 2 n n pkn m a 对轴心受压基础，其地基净承载力均匀分布，见图 11 图图 7-37-3 地基净反力计算简图地基净反力计算简图( (单位单位:mm):mm) 因壁厚 t，小于杯壁高度，说明上阶底落在冲切破坏以内，故仅需对台阶150mm200mm 以下进行冲切验算。这时冲切锥体的有效高度，冲切破坏锥 0 55040510hhamm 体最不利一侧斜截面上边长 bt 和下边长 bm分别为： 400275550 t bmm 5502 5101570 b bmm 0.551.57 1.02 22 tb m bb bm 则 考虑冲切荷载时取用的多边形面积为（由于 l2.0mbb1.57m） 2 00 2 2 ()() 2222 2.00.552.00.55 (0.51)2(2) 2222 0.384 cc l hhaa ahbh m 由式可得 142.570.38454.75 ln fp akn 又由式可得 0 0.070.07 1020 510 550109.95 t mdl bb bknf 故该基础高度满足冲切承载力要求。 7.5 基础底板配筋计算 因设计为底面正方形基础，沿基础单边方向，对柱边截面处的弯矩 m计算得 20 1 2 24 142.57 20.42 20.4 24 41.82 ncc p ahbb m kn m 6 2 01 1.2 41.82 10 520.63 0.90.9 210 510 dc s y m amm f h 对柱边截面处的弯矩 m计算得 1 2 24 147.57 20.42 20.4 24 41.82 ncc p bbah m kn m 6 2 01 1.2 41.82 10 531 0.90.9 210 500 dc s y m amm fhd 因此，需按构造要求配置钢筋，选用，布置为互相垂直的两8 10 2 628 s amm 层。 7.6 计算底板受拉钢筋 基础下做素混凝土垫层，厚度采用，