楼盖设计任务书.doc

课 程 设 计 题 目 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计 学院(部) 建筑工程学院 21课程设计任务书一、 课程设计目的1、 了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系和计算简图的确定；2、 通过板和次梁的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；3、 通过主梁的计算，熟练掌握按弹性理论计算内力的方法，并熟悉内力包络图及材料抵抗图的绘制方法；4、 了解并熟悉现浇板的有关构造要求；5、 掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式及制图规定，进一步提高制图的基本技能。二、 设计内容及要求现浇板肋梁楼盖设计要求 板和次梁按塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性方法计算内力，并绘制弯矩包络图和剪力包络图。1） 进行楼盖结构平面布置；2） 板的设计；3） 次梁的设计；4） 主梁的设计；5） 绘制结构施工图；设计内容1） 结构平面布置中，确定板，次梁和主梁的跨度；2） 确定板，次梁和主梁的截面尺寸；3） 确定板，次梁和主梁的计算简图；4） 确定板，次梁和主梁的受荷范围，以及作用在其上的荷载；5） 进行板，次梁和主梁的内力计算；6） 进行板，次梁和主梁的截面设计；7） 绘制施工图。三、设计原始资料某多层房屋，建筑层高均为3.6m，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其二层楼盖平面示意如图1所示。四周墙体为承重砖墙，墙体厚度为370mm，钢筋混凝土柱截面尺寸为350mm350mm（或400400，450450），楼板周边支承在砖墙上。板的支承长度为120mm，次梁的支承长度为240mm；主梁的支承长度为370mm。楼面活荷载标准值qK =6kN/，楼面面层为30mm厚水磨石（0.65 kN/）,或瓷砖地面（0.8 kN/），板底及梁用20mm厚的混合砂浆粉底（17 kN/m3）。砼强度等级长C25，钢筋砼主梁或次梁的纵向受力钢筋，采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋；板中受力钢筋采用HRB335级钢筋；其余均采用HPB300级钢筋；如设计屋盖，构造层自定（参考：三毡四油防水层0.350.4 kN/，膨胀蛭石保温2 kN/m3，隔气层0.25 kN/，钢筋砼容重（25 kN/m3）；采用上人屋面或花园式屋盖，活荷载标准值qk=3kN/（或4、5、6 kN/）四、设计完成后提交的文件和图表1计算说明书部分计算说明书包括：封皮、设计任务书、目录、计算书正文、参考文献等。设计中结构计算理论、方法、步骤、数据、表格要正确、完整。2图纸部分绘制施工图，可用两张2号图或一张1号图绘制，包括：楼面（屋面）结构平面布置图（标注墙，柱定位轴线编号，定位尺寸及构件编号，标出楼面板（屋面板）结构标高）；板配筋图（标注板厚，板中钢筋编号，直径，间距，构造钢筋布置及尺寸）；次梁配筋图（标注次梁截面尺寸，梁底标高，钢筋直径，根数，编号及定位尺寸）；主梁抵抗弯矩图及配筋图（绘制出主梁的弯矩包络图，主梁的截面尺寸及梁底标高，钢筋直径，根数，编号等）。图 1五、主要参考资料1. 中华人民共和国国家标准. GB50068-2001，建筑结构可靠度设计统一标准S.北京：中国建筑工业出版社，2002.2. 中华人民共和国国家标准. GB50045-95，建筑设计防火规范（2001年版），北京：中国建筑工业出版社，2001.3. 中华人民共和国国家标准. GB50009-2001, 建筑结构荷载规范S，北京：中国建筑工业出版社,2001.4. 中华人民共和国国家标准. GB50010-2010, 混凝土结构设计规范S，北京：中国建筑工业出版社,2002.5. 中华人民共和国国家标准. GB50003-2001, 砌体结构设计规范S，北京：中国建筑工业出版社,2001.6. 中华人民共和国国家标准. GB50007-2002, 建筑地基基础设计规范S，北京：中国建筑工业出版社,2002.7. 房屋建筑制图统一标准 2001年版8. 实用混凝土结构设计课程设计及框架设计实例 孙香红 李红主编 西北工业大出版社 2008.69. 混凝土结构设计（新1版）.武汉：武汉理工大学出版社，2011.10. 混凝土结构设计 梁兴文 史庆轩 等编著 科学出版社 2004.211. 周果行，房屋结构毕业设计指南.北京：中国建筑工业出版社，2004.12. 贾韵琦、王毅红主编，工民建专业课程设计指南.北京：中国建材工业出版社，1994.钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计目录1、 平面结构布置 P62、 板的计算 P73、 次梁的计算 P104、 主梁的计算 P145、 板正常使用极限状态的裂缝和挠度验算 P19六、参考文献 P20钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、平面结构布置：现浇板肋梁楼盖柱网布置如图所示，楼面面层为30mm厚水磨石（0.65 kN/），板底及梁用20mm厚的混合砂浆粉底（17 kN/m3）。楼面活荷载选用6.0kN/m2 ,混凝土采用C25，钢筋砼主梁或次梁的纵向受力钢筋，采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋；板中受力钢筋采用HRB335级钢筋；其余均采用HPB300级钢筋；主梁跨度6900mm，间距为6000mm，次梁跨度为6000mm，间距为2300mm。板厚：hl/40=57.5 按构造要求，工业建筑模板的最小厚度为80mm所以板厚选用80mm次梁：多跨连续次梁的截面高度h=l/18h/12=333.33500mm且hl/25=240mm，故选取h=500mm b=h/3h/2 =166.67250mm 选取b=200mm主梁：根据经验，多跨连续主梁的截面高度 h=l/14l/8=471.43825mm并且hl/15=440mm 故取h=700mm 截面宽度b=h/3h/2=233.33350mm 取b=300mm平面结构布置如图：二、板的计算（按塑性内力重分布计算）：1、荷载计算楼面面层为30mm厚水磨石0.65 kN/80mm厚现浇钢筋混凝土板 25 0.08=2.000kN/m220mm厚的混合砂浆粉底 170.02=0.34kN/m2恒载标准值: =0.65 +2.0+0.34=2.99 kN/m2 活载标准值: =6.000 kN/m2由永久荷载效应控制的组合：=1.22.99+0.71.36.000=9.497kN/m2 由可变荷载控制的组合=1.22.99+1.36.000=11.388kN/m2经试算, 可变荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值11.388kN/m22、计算简图取1m宽板带作为计算单元, 各跨的计算跨度为:中间跨: =2300-200=2100mm边跨: =2300100120+80/2=2140mm 2300-100-120+80/2=2120mm取2120mm平均跨度: =(2120+2100)/2=2110mm3、内力计算:因跨度差: (2120-2100)/2100=0.95%10%故可按等跨连续板计算内力各截面的弯距计算见下表板弯距计算截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯距系数+1/11-1/11+1/16-1/14(kNm)1/1111.3882.1224.65-1/1111.3882.1224.651/1611.3882.123.14-1/1411.3882.123.594、截面强度计算=300N/mm2 , =11.9 N/mm2, =1.0, = 8020=60mm正截面强度计算见下表正截面强度计算截面边跨中B支座中间跨中中间支座在平面图上的位置M(kNm)4.654.653.140.83.14=2.5123.59-0.83.59=-2.8720.1090.1090.0730.0590.0840.0670.9420.9420.9620.9700.9560.965(mm2)274.2274.2181.3143.9208.6165.3选用钢筋815081506/815061506/81508150实际配筋面积335335262189262335根据计算所得的钢筋截面面积查表来选用钢筋。一般情况下，负弯矩钢筋直径不小于8mm，以保证施工中不被踩下，另外选用钢筋时，直径不宜多余两种。采用分离式配筋。根据计算结果及板的构造要求, 画出配筋示意图如下图所示。三、次梁的计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）1、荷载计算板传来的恒载：2.992.3=6.877kN/m次梁自重： 250.2(0.450.08) =1.850 kN/m次梁粉刷抹灰： 170.02(0.450.08)2=0.252 kN/m恒载标准值: =6.877+1.850+0.252=8.979kN/m 活载标准值: =6.0002.3=13.800 kN/m 由可变荷载控制的组合=1.28.979+1.313.8=28.715kN/m2由永久荷载效应控制的组合： =1.358.979+0.71.313.800=24.680kN/m2经试算,可变荷载效应控制的组合为最不利组合, 因此取荷载设计值为28.715kN/m22、计算简图各跨的计算跨度为:中间跨: =n =6000300=5700mm边跨: =6000150120+240/2=5850mm1.025=5873.25mm, 取小值5850mm跨度差: (5850-5700)/5700=2.6%10%故可按等跨连续梁计算内力。剪力计算时，跨度取净跨。次梁的计算简图见下图3、内力计算:次梁的弯距计算截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯矩系数+1/11-1/11+1/16-1/14(kNm)1/1128.7155.852=89.34-1/1128.7155.852=-89.341/1628.7155.702=58.31-1/1428.7155.702=-66.64次梁的剪力计算截面A支座B支座左B支座右c支座剪力系数0.450.60.550.55(kN)0.4528.7155.73=74.0420.5528.7155.85=100.7900.5528.7155.70=90.0220.5528.7155.70=90.0224、正截面强度计算 （1）次梁跨中截面按T形截面计算，翼缘宽度按混凝土结构设计规范（GB50010-2010）7.23条规定使用边跨：=5.850/3=1.95m =0.2+2.08=2.28m 取=1.95m中间跨：=5.7/3=1.90m =0.2+2.1=2.3m 取=1.90m支座截面按矩形截面计算 (2) 判断截面类型h0h3545035415mm， fy360 N/mm2=1.011.9195080(415-80/2)=696.2 kNm98.64 kNm(64.38 kNm) 所以边跨中和中间跨中截面均属于第一类T形截面次梁正截面强度计算见下表次梁正截面强度计算截面边跨中B支座中间跨中中间支座M(kNm)89.34-89.3458.31-66.64或(mm)195020019002000.0220.2180.0150.1630.9890.8750.9920.9 0.220.550.2490.5180.0150.5180.179V 截面满足要求(kN)0.71.27200415=73.787kNV 按计算配箍箍筋直径和肢数6 双肢(mm2)228.3=56.6228.3=56.6228.3=56.6228.3=56.6(mm)351.4234.8390.6390.6实配间距(mm)200200200200 配筋率6、 计算结果及次梁的构造要求，绘次梁配筋图, 见下图。四、主梁的计算（按弹性理论计算） 1、荷载计算: 次梁传来的恒载：8.9796.0=53.874N/m2主梁自重： 250.3（0.70.08）2.3=10.695kN梁侧抹灰： 170.02（0.70.08）22.3=0.970kN恒载标准值: =53.874+10.695+0.970=65.539kN 活载标准值: =62.36=82.8kN恒载设计值: 1.2=1.265.539=78.647kN活载设计值: 1.3=1.382.8=107.64kN2、计算简图各跨的计算跨度为:中间跨: =690-400+400=6900mm边跨: =6900120200+370/2+400/2=6965mm1.025+b/2=1.025（6900120200）+400/26944.5mm,取小值6644.5mm平均跨度: =(6944.5+6900)/2=6922.25mm跨度差: (6944.5-6900)/6900=0.64%V截面满足要求(kN)0.71.27300620=162.687kNV按计算配箍箍筋直径和肢数6200 双肢162.687+270210228.3620200=212.7kN(mm2)_(221.7-212.7)10000.83600.707=44.2(210.147-212.7)10000.83600.707=-11.0弯起钢筋_125118实配弯起钢筋面积(mm)_490.9254.56、主梁吊筋计算 由次梁传给主梁的集中荷载为:=1.253.874+1.01.382.8=172.3kN主梁配筋面积计算： 选用216(402mm2)7、根据计算结果及主梁的构造要求，绘主梁配筋图, 见下图。五、板正常使用极限状态的裂缝和挠度验算 1、由荷载计算板内力如下恒载标准值: =0.65 +2.0+0.34=2.99 kN/m2 活载标准值: =6.000 kN/m2荷载效应准永久组合值：q=2.99+60.85=8.09 （1）由荷载准永久组合值计算板的内力