混凝土课程设计

1、楼 盖 课 程 设 计指导教师：姜铭阅班 级：工程管理1001姓 名：甘 霖学 号：0512100104楼盖课程设计任务书1、设计题目：某仪表厂装配车间为多层内框架，现浇钢筋混凝土肋形楼盖，砖砌体承重外墙，墙厚370mm。楼面层做法：20mm水泥砂浆找平后做10mm厚水磨石面层，板底采用20mm厚混合砂浆天棚抹灰。结构布置尺寸两种方式如下 平面布置图12、设计资料：可变荷载标准值qk，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.3。材料选用：C30，梁内受力纵筋HRB335，其余钢筋为HPB300。3、设计内容：1）确定梁板截面尺寸。2）按照塑性方法设计板和次梁。3）按照弹性方法设计主梁。

2、4）画出梁板的详细配筋图。第四组29000580020700230064）绘制结构施工图（采用CAD绘图）（1）、板的配筋图（1：50，1：25）（2）、次梁的配筋图（1：50，1：25）（3）、主梁的配筋图（1：50，1：25）及弯矩M、剪力V的包络图5、参考文献：1建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）2混凝土结构设计规范（GB50010-2002或2010）3混凝土结构（上册、中册），东南大学天津大学同济大学合编4混凝土结构郭继武钢筋混凝土肋形楼盖设计计算书1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.9m，次梁的跨度为5.8m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m。楼

3、盖结构的平面布置图如图所示。板厚取h=80；次梁截面高度应满足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)×5800=322483mm，取h=400mm，截面宽b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)×400=133200mm，取b=200mm。主梁截面高度应满足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8)×6900=493863mm,取h=650mm，截面宽度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)×650=217 325mm,取b=300mm。2、板的设计按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层和1

4、0mm厚水磨石面层：1.2×0.65=0.78 kN/80mm厚钢筋混凝土板：1.2×0.08×25=2.4kN/20mm厚混合沙浆天棚抹灰：1.2×0.02×17=0.408kN/小计 3.59kN/活荷载标准值：6.0kN/因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4kN/，所以活荷载分项系数取1.3， 恒荷载设计值：g=3.59kN/ 活荷载设计值：q=6×1.3=7.80kN/荷载设计总值：g+q=11.39kN/取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=，则

5、按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：l01=ln+h/2=(2300-120-200/2)+80/2=2120mml011=ln+a/2=(2300-120-200/2)+120/2=2140mm故边跨板的计算跨度取l01=2120mm中间跨： l02=ln=2300-200=2100mm板的计算简图如图所示。（3）弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差（2120-2100）/2100=0.95%小于10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见下表。板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

6、1/11-1/141/16-1/16计算跨度l0(m)l01=2.12l01=2.10l02=2.10l02=2.10(kN.m)4.65-3.593.14-3.14（4） 板的正截面承载力计算项目边区格板中间去格板边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座弯矩折减系数1111110.80.8M(kNm)4.65-3.593.14-3.144.65-3.592.51-2.51s=M/bh02fc0.0900.0700.0610.0610.0900.0700.0490.049s0.9530.9640.9690.9690.9530.9640.9750.975As=M/sh

7、0fy302230200200302230159159选配钢筋8/1020082006/82006/82008/10200820062006200实配钢筋面积（mm2）322251196196322251141141（5）板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如附表所示。3、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷载：3.59×2.3=8.25kN/m次梁自重： 0.2×（0.4-0.08）×25×1.2=1.92kN/m次梁粉刷： 2×0.015

8、15;（0.4-0.08）×17×1.2=0.34kN/m小计 g=10.52kN/m活荷载设计值： q=7.8×2.3 =17.94kN/m荷载总设计值： q+g=10.52+17.94=28.46kN/m （2）、计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：l01=ln+h/2=(5800-120-300/2)+240/2=5650mml011=1.025ln=1.025×5800=5659mm故边跨板的计算跨度取l01=5650mm中间跨： l02=ln=

9、5800-300=5500mm计算简图如附表所示。（3）弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差（5650-5500）/5500=2.7%小于10%，可按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：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1/11-1/111/16-1/16计算跨度l0(m)l01=5.65l01=5.65l02=5.5l02=5.5(kN.m)82.58-82.5853.80-53.80 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

10、座C中间支座剪力系数0.40.60.50.5净跨度lnln1=5.53ln1=5.53ln2=5.5ln2=5.5(kN)62.9494.4178.2578.25（4）配筋计算正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：bf=lo/3=5500/3=1833mmbf=b+Sn=200+2300-2000=2300mm 故取bf1833mmC30混凝土1=1.0, fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，纵向钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2,箍筋采用HPB300，fyv=270N/mm2 ,h0=400-35=365mm。 判

11、别跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。次梁正截面承载力计算截面边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座M(kNm)82.58-82.5853.80-53.80s=M/fcbh020.0240.2170.0510.1410.22<0.350.14<0.35s0.9880.8760.992 0.924As=M/fysh0(mm2)763861495532选配钢筋318118+220218114+216实配钢筋面积（mm2）763882509556次梁正截面受弯承载力计算Asv/s(V-0.7ft b h0)/fy h0 =0.142sAsv/0.382=nAs

12、v1/0.142=398.60mm400mm采用s=150mm，并沿梁全长布置，这是后配箍率为sv=nAsv1 /bs =0.1890.24ft/fyv=0.163故满足要求。斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。复核截面尺寸： hw=ho- bf=365-80=285mm且hw/b=365/200=1.825<4,故截面尺寸按下式计算：0.25c fcbho4.3x200x365=261.0kN>Vmax =83.89kN故截面尺寸满足要求次梁斜截面受剪承载力计算截面边支座第一内支座(左)第一内支座(右)中间支座V(kN)62.9494.4178.2

13、578.250.25fcbh0(N)260975>62943260975>94414260975>78252260975>782520.7ftbh0(N)73073>6294373073<9441473073<7825273073<78252箍筋肢数，直径双肢6双肢6双肢6双肢6Asv=nAsv1（mm2）56.656.656.656.6s=fyvAsvh0/V-0.7ftbh0(mm)-551<026110771077实配箍筋间距（mm）2002003003004、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自

14、重等效为集中荷载）次梁传来的荷载：10.52×5.8=61.06kN主梁自重（折算成集中荷载）：1.2×0.3×（0.65-0.08）×2.3×25=11.799kN梁的抹灰重（折算成集中荷载）：1.2×（0.65-0.08）×20.3×0.02×2.3×17=1.351kN 11.7991.351=13.15kN恒荷载设计值： G=61.06+13.15=74.21kN活荷载设计值： Q=17.94×5.8=104.052kN总和在 G+Q=178.26（2）计算简图主梁的实际结构如

15、图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:边跨:l01=lna/2b/2=(6900-200-120)+370/2+400/2=6959mml01=1.025ln+b/2=1.025×(6900-200-120)+400/2=6945mm故l01取6945mm中跨 l02=6900mm计算简图如附表次梁的计算简图所示。（3） 组合荷载单独作用下主梁的内力 组合荷载单独作用下主梁的内力荷载情况内力计算内力图恒载分别作用在1、2、3跨M1=KGl0=125.62kNmMB=KGl0=-136.58

16、kNmM2=KGl0=34.27kNmVA=K1G=54.34kNVB左=K1G=-93.93kNVB右=K1G=74.14kN活荷载分别作用在1、3跨M1=KQl0=208.83kNmMB=KQl0=-95.49kNmM2=KQl0=-95.49kNmVA=K1Q=90.11kNVB左=K1Q=-117.99kNVB右=K1Q=0kN活荷载分别作用在2跨M1=KQl0=-31.79kNmMB=KQl0=-95.49kNmM2=KQl0=143.59kNmVA=K1Q=-13.84kNVB右=K1Q=104.05kNVC左=K1Q=-104.05kN活荷载分别作用在2跨M1=KQl0=165.

17、47kNmMB=KQl0=-224.73kNmM2=KQl0=122.84kNmMC=KQl0=-64.31kNmVA=K1Q=71.69kNVB左=K1Q=-136.41kNVB右=K1Q=127.15kNVC左=K1Q=-80.95kNVC右=K1Q=9.26kN绘制内力包络图以恒载在各控制界面产生的内力为基础，分别叠加以对各截面为最不利布置的活荷载、和所产生的内力，即可得到各截面可能产生的最不利内力。相应的内力图见下图+配筋计算主梁跨中截面按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度应取下式计算结果中的较小者：故翼缘宽度，同时，取，由于，故次梁各跨跨中截面均属于第一类T形截面。主梁各支座截面均按矩

18、形截面计算，并取主梁正截面承载力计算过程见表4-2。主梁正截面承载力计算截面边跨跨中中间支座中间跨中M(kNm)334.45361.31177.87V*b/2(kNm)-40.26-M-V*b/2(kNm)-321.05-s=M/fcbh020.0270.2150.014s0.9860.877 0.993As=M/fysh0(mm2配钢筋425322+225225实配钢筋面积（mm2）19642122982斜截面受剪承载力计算过程见表4-3。 主梁斜截面受剪承载计算截面边支座支座B（左）支座B(右)V(kN)141.45230.35201.290.25fcbh0(N)659588>/p>