厂房楼盖设计.docx

混凝土结构设计（课程设计）学 院：土 木 工 程专 业：土 木 工 程班 级：土木092学 号：09403100218姓 名：焦 浩指导老师：蒋隆敏 （教授） 2012年6月 日第1章 绪 论21.1设计目的21.2设计内容2第2章 现浇钢筋混凝土肋形楼盖设计32.1双向板设计资料32.2双向板计算32.3 梁的计算7第3章 现浇钢筋混凝土楼梯设计133.1 梁式楼梯设计资料133.2 踏步板TB1计算和配筋143.3 楼梯斜梁TL2计算153.4 平台板TB2计算和配筋163.5 平台梁TL3的计算与配筋17第4章 单层厂房设计214.1计算简图214.2荷载的计算224.3 内力分析274.4.内力组合414.5 柱截面设计424.6.基础设计48结论59 第1章 绪 论1.1设计目的通过此次课程设计，了解混凝土结构设计内容、程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高设计计算和制图能力，巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识解决混凝土结构设计中的实际问题。1.2设计内容本次课程设计包括三个方面的内容：1、根据所给出的平面示意图及注网尺寸，进行梁板结构平面布置，计算现浇双向板肋型楼盖的板、梁并绘制配筋图。2、现浇钢筋混凝土楼梯设计主要是踏步板、斜梁、平台板和平台梁的设计。3、根据所给出的平面和剖面布置示意图及几何参数进行单层工业厂房的结构布置，进行钢筋混凝土排架的荷载计算，对排架柱进行内力计算、内力组合和配筋计算，满足结构要求，进行吊装验算，对柱下独立基础进行全过程设计，绘制结构施工图。第2章 现浇钢筋混凝土肋形楼盖设计2.1双向板设计资料1、 某多层工业建筑仓库，楼盖平面如图所示。 结构平面布置图2、结构布置及构造采用钢筋混凝土整浇楼盖。有关设计要求如下：楼面做法：厚水泥砂浆面层，板底混合砂浆抹灰厚，梁底和梁侧抹灰厚。楼面活荷载标准值10KN/。结构布置成双向板，板厚130mm，柱截面450450mm，板伸入墙内120mm，次梁及主梁伸入墙内240mm。材料：混凝土C25（），梁内受力主筋采用HRB335级钢筋（），其余用HPB235级钢筋（）。根据平面布置图可知，梁横向布置：跨度根据平面布置图可知，梁横向布置：跨度，间距；梁纵向布置：跨度，间距根据跨高比： 次梁 主梁 初步设计：梁的截面尺寸 2.2 、双向板的计算 2.2.1、荷载计算 厚水泥砂浆面层： 板自重： 0.13m25kN/m3=3.25kN/m2板底混合砂浆抹灰： 则板的恒荷载标准值： =3.99kN/m2 楼面活荷载标准值： 恒荷载设计值： 活荷载设计值： 合计： 2.2.2按塑性理论计算各区格的弯矩 、弯矩计算 中间区格板A计算跨度 取 采用弯起式配筋，跨中钢筋在距支座处弯起一半，故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为：代入公式，由于区格板A四周与梁连接，内力折减系数为0.8，故得 边区格板B计算跨度： 取 采用弯起式配筋，跨中钢筋在距支座处弯起一半，故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为： 代入公式，故得 边区格板C计算跨度： 取 采用弯起式配筋，跨中钢筋在距支座处弯起一半，故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为： 代入公式，故得 角区格板D计算跨度： 取 采用弯起式配筋，跨中钢筋在距支座处弯起一半，故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为：代入公式 故得 2.2.3配筋计算 取截面有效高度， 即可近似按计算钢筋截面面积，计算结果见下表。 双向板配筋计算 截面选配钢筋实配面积跨A区格方向方向 7.937.22110100361362393393B区格方向方向12.3711.631101005645831218012180628628C区格方向方向14.2912.431101006516231420014200770770区格方向方向22.0920.1110100100710081416014160962962截面选配钢筋实配面积支座15.861107231420077014.441106581420077023.26110106016160125728.5811013021615013402.4按弹性理论计算双向板的梁梁的尺寸取，由于板为矩形，故双向板长边支撑梁上荷载呈梯形分布，短边支撑梁上荷载为三角形分布。板上荷载传递示意图如下： 图2.2 板上荷载传递示意图2.4.1 横向梁的计算（三跨） 一、荷载：恒荷载设计值：板传恒荷载： 转换成均布荷载：梁自重： 梁粉刷： 合计：活荷载设计值：板传活荷载： 转换成均布荷载：二、弯矩计算：由恒荷载引起的弯矩计算简图如下：支座处弯矩： 由恒荷载引起的弯矩计算结果见表2.4表 横向梁由恒荷载引起的弯矩计算截面按等效均布荷载算得的支座弯矩按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩总和按三角形分布的荷载等效分布的梁自重A0000010.254.5720.482.3330.578.5340.6-58.1594.5726.5362.9550.8-77.5456.2617.69-3.59B1.0-96.9200-96.9261.2-96.9256.2617.69-22.9771.4-96.9294.5726.5324.1881.5-96.9299.3627.6330.07由活荷载引起的弯矩活荷载布置在左右两跨计算简图如下：支座处弯矩： 弯矩计算结果见表2.5表 横向梁由活荷载引起的弯矩计算截面按等效均布荷载算得的支座弯矩（）按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩（）总和A000010.2143.4420.4-42.18234.3730.5-52.72237.8340.6-63.26276.55213.2950.8-84.35164.5380.18B1.0-105.440-105.4461.2-105.440-105.4471.4-105.440-105.4481.5-105.440-105.44活荷载布置在中间跨计算简图如下：支座处弯矩： 弯矩计算结果见表2.6表 横向梁由活荷载引起的弯矩计算截面按等效均布荷载算得的支座弯矩按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩总和A000010.2-21.090-21.0920.4-42.180-42.1830.5-52.720-52.7240.6-63.260-63.2650.8-84.350-84.35B1.0-105.440-105.4461.2-105.4459.0971.4-105.44171.1181.5-105.44185.11活荷载布置在左边两跨计算简图如下：支座处弯矩： 弯矩计算结果见表2.7表 横向梁由活荷载引起的弯矩计算截面按等效均布荷载算得的支座弯矩按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩总和A000010.2164.53115.1720.4-98.69276.55177.8630.5-123.36290.55167.1940.6-148.03276.55128.5250.8-197.38164.53-32.85B1.0-246.720-246.7261.2164.53-46.7671.4-175.87276.55100.6881.5-158.16290.55132.3991.6-140.44276.55136.11101.8-105.02164.5359.51C2.0-69.590-69.59内力组合表 内力组合截面恒荷载活荷载活荷载活荷载A000000154.57143.44-21.09115.17198.0133.48282.33234.37-42.18177.86316.7040.15378.53237.83-52.72167.19316.3625.81462.59213.29-63.26128.52275.88-0.675-3.5980.18-84.35-32.8576.59-87.94B-96.92-105.44-105.44-246.72-202.36-343.6-22.97-105.4459.09-46.7636.12-128.41724.18-105.44171.11100.68195.29-81.26830.07-105.44185.11132.39215.18-75.37三、剪力计算 （2-2）作用在梁上的荷载有两种形式：按三角形分布荷载：由板传来的恒载和活载：等效均布荷载：梁的自重：计算简图如下：第一跨：活荷载布置在第一和第三跨：活荷载布置在第一和第二跨：第二跨： 活荷载布置在第一和第二跨：剪力计算结果见表2.9表 剪力计算结果序号按三角形分布的荷载等效均布荷载总和（）A(B)203.971(6)167.122(7)70.623(8)0004(9)-67.11-3.51-70.625(10)-156.59-10.53-167.12B(C)-186.42-17.55-203.97内力组合结果见表2.10表 剪力组合序号A12345678四、截面配筋计算混凝土选用：C25 钢筋选用：HRB335 （钢筋考虑按两排布置）查得相关数据： 跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度取下面较小值：故取 ， 判别各跨中T形截面类型：故均属第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，均取横向梁截面配筋如表2.11所示表 横向梁截面配筋截面第一跨跨中第二跨跨中B支座C支座316.36215.18-202.36-166.510.03550.02370.13840.11390.04660.02400.14960.1212（）167611331139923选配钢筋实配钢筋面积（）1884120611371017注：1、截面抵抗矩系数计算公式： 式中 截面抵抗矩系数； 荷载在该截面产生的弯矩； 截面的有效高度；矩形应力图系数；截面宽度；混凝土轴心抗压强度设计值。2、相对受压区高度计算公式： 式中 相对受压区高度； 截面抵抗矩系数。3、受拉区纵向受力钢筋的截面面积计算公式： 式中 受拉区纵向受力钢筋的截面面积； 相对受压区高度； 截面的有效高度；截面宽度； 混凝土轴心抗压强度设计值； 钢筋受拉强度设计值。4、用架力筋抵抗支座处的正弯矩和跨中的负弯矩箍筋计算：钢筋选用HPB235：复核截面尺寸： 属一般梁 故截面尺寸满足要求。按计算配箍，结果见表2.12表 横向梁箍筋计算截面A支座B支座左侧B支座右侧171.85-258.52232.09182.88182.88182.88可否按构造配箍可以否否所选箍筋双肢箍双肢箍双肢箍 0.450.293实配箍筋0.670.67是否满足最小配箍率满足满足满足注：1、混凝土和箍筋共同承担的剪力计算公式： 式中 混凝土轴心抗拉强度设计值； 梁的截面宽度； 梁的有效高度； 箍筋抗拉强度设计值； 混凝土和箍筋共同承担的剪力； 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；沿构件长度方向箍筋的间距。2、受弯构件的最小尺寸应满足： 式中 构件斜截面上的最大剪力； 混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取；当混凝土强度等级为C80时，取；其间按线性内插法取用； 矩形截面的宽度，T形截面或工字形截面的腹板宽度； 截面的有效高度。混凝土承担的剪力计算公式： 式中 混凝土承担的剪力； 截面高度影响系数，当小于时，取等于求得；当 大于时，取等于求得； 截面宽度； 截面的有效高度； 混凝土轴心抗压强度设计值。2.4.2 纵向梁的计算（五跨）一、荷载纵向梁上由板传来的荷载为梯形，根据支座截面弯矩相等的原则换算为等效均布荷载计算跨度：边 跨： 故取中间跨： 故取恒载设计值由板传来： 转换成均布荷载：边跨： 中间跨： 梁自重： 梁粉刷： 合计： 板传活荷载： 转换为均布荷载：合计： 二、计算简图计算跨度： 边跨： 中间跨：计算简图如图示：图2.3 纵向梁计算简图三、 弯矩及剪力计算弯矩： （2-9）剪力： （2-10）如表2.13表2.15表 支座、计算位置中间支座B、E支座表 纵向梁弯矩计算项次荷载简图1121.3646.4761.242290.91-258.553-242.33-4-5-组合项次1+21+31+21+41+5组合值412.27288.8319.79-416.04-366.56注：1、弯矩单位为。2、跨中弯矩须在按换算荷载求得支座弯矩后，依据实际荷载计算。表 纵向梁剪力计算项次荷载简图154.82-90.9677.36-68.4272.892138.97-179.81159.393164.304114.43-204.35196.04-122.745130.67-188.11193.92组合项次1+21+41+41+51+5组合值193.79-295.31273.4-256.53266.81注：1、剪力单位为。2、剪力在已求得弯矩的基础上按实际荷载计算。四、 截面配筋计算混凝土选用：C25 钢筋选用：HRB335 （钢筋考虑按两排布置）查得相关数据： 跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度取下面较小值：故取 ， 判别各跨中T形截面类型：大于表中各截面弯矩，故均属第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，均取纵向梁截面配筋如表2.16所示表 纵向梁截面配筋截面123BC412.27288.8319.79-416.04-366.560.04550.03190.03530.2850.2510.04660.03240.03590.3440.25421981529169626162237选配钢筋实配钢筋面积22811570188427242281注：1、截面抵抗矩系数计算公式： 式中 截面抵抗矩系数； 矩形应力图系数； 荷载在该截面产生的弯矩； 截面宽度； 截面的有效高度； 混凝土轴心抗压强度设计值。2、相对受压区高度计算公式： 式中 相对受压区高度； 截面抵抗矩系数。3、受拉区纵向受力钢筋的截面面积计算公式： 式中 受拉区纵向受力钢筋的截面面积； 截面宽度； 相对受压区高度； 混凝土轴心抗压强度设计值； 截面的有效高度； 钢筋受拉强度设计值。4、用架力筋抵抗支座处的正弯矩和跨中的负弯矩箍筋计算：钢筋选用HPB235：复核截面尺寸： 属一般梁 故截面尺寸满足要求。按计算配箍，结果见表2.17表 纵向梁箍筋计算截面ABC193.79295.31266.81170.7170.7170.7可否按构造配箍否否否所选箍筋双肢箍双肢箍双肢箍 734.8136176实配箍筋是否满足最小配箍率满足满足满足注：1、混凝土和箍筋共同承担的剪力计算公式： 式中 混凝土轴心抗拉强度设计值； 梁的截面宽度； 梁的有效高度； 箍筋抗拉强度设计值； 混凝土和箍筋共同承担的剪力； 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；沿构件长度方向箍筋的间距。2、受弯构件的最小尺寸应满足： 式中 构件斜截面上的最大剪力； 混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取；当混凝土强度等级为C80时，取；其间按线性内插法取用； 矩形截面的宽度，T形截面或工字形截面的腹板宽度； 截面的有效高度。混凝土承担的剪力计算公式： 式中 混凝土承担的剪力； 截面高度影响系数，当小于时，取等于求得；当 大于时，取等于求得； 截面宽度； 截面的有效高度； 混凝土轴心抗压强度设计值。第三章 现浇钢筋混凝土板式楼梯设计3.1设计资料已知某多层工业建筑现浇钢筋混凝土楼梯，活荷载标准值为，踏步面层为厚水磨石，底面为厚混合砂浆，混凝土为C25，梁中受