课程设计务书
系(院)
课程名称 工 程 结 构
课题名称 钢筋混凝土现浇整体楼盖设计
专业班级
姓 名 学 号
指导教师
审 批
达日期 2013 年 X 月 X 日
建 筑 工 程 学 院
钢筋混凝土现浇整体楼盖设计务书
. 设计题目
某层混合结构民建筑楼盖
二. 设计容
(1) 楼盖进行结构面布置:板次梁梁布置
(2) 分弹性塑性方法计算板次梁
(3) 弹性方法计算梁
(4) 分计算板次梁梁需配筋绘制施工图(三图合张1号图纸)材料图
(5) 编写设计计算说明书
三. 设计资料
楼盖面图附图1示楼盖四周外墙均承重砖墙设钢筋混凝土柱柱截面尺寸400㎜×400㎜附表1中出84组恒载活载标准值学学号序选择组数值进行设计计算
(1) 混凝土强度等级C30
(2) 梁中受力钢筋HRB400余采HPB235
(3) 楼面构造层恒载活载标准值详附表1
附表1
荷 载 分 组 表
活
载
号
学
恒
载
2.00
250
300
350
400
450
500
120
1
2
3
4
5
6
7
125
8
9
10
11
12
13
14
130
15
16
17
18
19
20
21
135
22
23
24
25
26
27
28
140
29
30
31
32
33
34
35
145
36
37
38
39
40
41
42
150
43
44
45
46
47
48
49
155
50
51
52
53
54
55
56
160
57
58
59
60
61
62
63
170
64
65
66
67
68
69
70
175
71
72
73
74
75
76
77
180
78
79
80
81
82
83
84
(注:荷载值均标准值单位kNm2)
图1 楼盖结构面布置图
设计资料
(1)某民建筑楼面活荷载400KN㎡设计年限50年环境类类
(2)楼面恒荷载150KN㎡
(3)材料选:
1)混凝土:强度等级C30(fc143Nmm2ft143Nmm2α10β10)
2)钢筋:梁中受力钢筋采HRB400级钢筋(fy360Nmm2)钢筋均HPB235级钢筋(fy210Nmm2)
解析
1截面尺寸确定
确定梁跨度6m次梁跨度6m梁跨布置两根次梁板跨度2m楼盖结构面布置图图1示
高跨条件求板厚度h≥140≥20004050mm工业建筑楼板求板厚取
次梁截面高度应满足hl18~l12333~500mm取h500mm截面宽取
梁截面高度应满足hl15~l10400~600mm取h600mm截面宽度取柱截面尺寸b×h400×400 mm2
2 板设计——考虑塑性力重分布设计
(1)荷载计算
恒荷载标准值:150KN㎡ 活荷载标准值:400KN㎡
工业建筑楼盖楼面活荷载标准值等活荷载分项系数取13
恒荷载设计值:g150×1218KN㎡
活荷载设计值:q400×1352KN㎡
荷载总设计值:g+q7KN㎡
(2)计算简图
取1m板宽作计算单元板实际结构图2示
图知:次梁截面b现浇板墙支承长度a塑性力重分布设计板计算跨度:
边跨二项较值确定:
l01lnh2(20001202502)+8021795mm
ln+a21815mm
边跨板计算取l011795mm
中跨l01ln20002501750mm
板计算简图3示
(3) 弯矩设计值
边跨中跨计算跨度相差(17951750)17502510等跨连续板计算查表板弯矩系数αM板弯矩设计值计算程见表1
表 1板弯矩设计值计算
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
111
111
116
114
计算跨度l0(m)
l011795
l011795
l02175
l02175
(kNm)
205
205
134
153
(4) 配筋计算——正截面受弯承载力计算
轴线②~④间板带考虑起拱作跨2截面支座C截面弯矩设计值折减20方便似钢筋面积折减20板配筋计算程见表2
表2 板配筋计算
截面
1
B
2
C
位置
①~②
④~⑤
②~④
①~②
④~⑤
②~④
①~②
④~⑤
②~④
①~②
④~⑤
②~④
弯矩设计值
205
205
205
205
134
134×08107
153
153×08122
αsMα1fcbh02
0040
0040
0040
0040
0026
0021
0030
0024
0041
0041
0041
0041
0026
0021
0030
0024
ASξbh0α1fcfy
168
168
168
168
106
85
123
98
配筋AS
248
248
248
248
248
248
248
248
实际配筋AS
8@200
8@200
8@200
8@200
8@200
8@200
8@200
8@200
(5)板配筋图绘制
板中配置计算钢筋外应配置构造钢筋分布钢筋嵌入墙板附加钢筋
3次梁设计——考虑塑性力重分布设计
(1)荷载设计值:
恒荷载设计值
板传恒荷载:18×236KNm
次梁重:025×(05008)×25×12315KNm
次梁粉刷:2×0015(05008)×17×120257KNm
计 g700704KNm
活荷载设计值:q52×2104KNm
荷载总设计值:g+q174KNm
(2)计算简图
次梁实际结构图4知
次梁墙支承长度a240mm梁宽度b300mm次梁边跨计算跨度二项较值确定:
边跨
次梁边跨计算跨度取
中间跨
计算简图图5示
(3) 弯矩设计值剪力设计值计算
边跨中间跨计算跨度相差10等跨连续梁计算 查表弯矩系数剪力系数次梁弯矩设计值剪力设计值见表3表4
表 3 次梁弯矩设计值计算
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
111
111
116
114
计算跨度l0(m)
l01585
l01585
l0257
l0257
(kNm)
541
541
353
404
表4 次梁剪力设计值计算
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
045
06
055
055
净跨度ln
ln1573
ln1573
ln257
ln257
(kN)
449
598
545
545
(4)配筋计算
①正截面抗弯承载力计算
次梁跨中正弯矩T形截面进行承载力计算翼缘宽度取面二项较值:
取1900mm
C30混凝土钢筋采HRB400箍筋采HPB235
判跨中截面属类T形截面
支座截面矩形截面计算正截面承载力计算程列表5
表5 次梁正截面承载力计算
截面
1
B
2
C
弯矩设计值()
541
541
353
404
αsMα1fcbh02
0009
0070
0006
0052
0009
0073
0006
0053
选
配
钢
筋
计算配筋(mm2)
ASξbh0α1fcfy
3325
3371
2217
2447
配筋率(mm2)
250
250
250
250
实际配筋(mm2)
312
312
212+16
212+16
As339
As339
As2543
As2543
②斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸腹筋计算配箍率验算)
复核截面尺寸:
截面尺寸式验算满足求
ABC均需构造配置箍筋查表选择双肢箍
梁面高度450mm配置腰筋
(5)施工图绘制
次梁配筋图中次梁筋锚固长度确定:
伸入墙支座时梁顶面筋锚固长度式确定:
取350mm
伸入墙支座时梁底面筋锚固长度确定:l12d1212144mm取150mm
梁底面筋伸入中间支座长度应满足l>12d1212144取150mm
筋截断点距支座距离
取
4梁设计——梁力弹性理设计:
(1)荷载设计值(简化计算梁重等效集中荷载)
次梁传恒载:700704×64204224KN
梁重(含粉刷):
恒荷载:G4204224+1572485776704KN取G578KN
活荷载:Q104×6624KN
(2) 计算简图
梁实际结构图6示
图知梁端部支承墙长度a370mm中间支撑400mm×400mm混凝土柱计算跨度方法确定:
边跨
边跨取似取
中跨
计算简图图示
(3)力设计值计算包络图绘制
跨度相差超10等跨连续梁计算
1)弯矩设计值
弯矩: M 式中系数查表
(i)
0286×624×602+0238×578×602190249KN·m
0222×624×6+0111×578×6121612KN·m
(ii)
0111×578×6+0222×624×6121612KN·m
(iii)
0286×578×6010321×62×601219733KN·m
(iv)
0286×624×60191×6×578173317KN·m
(iiv)
2)剪力设计值
剪力: V式中系数均查附表62相应栏
(i)KN
(iii)1286×5781321×624‐81KN
(iii)1095×578+1274×624142789KN
(iv)0905×5781190×624126565KN
0905×578+1190×624126565KN
3) 弯矩剪力包络图
弯矩包络图:
①第13跨变荷载第24跨没变荷载
附表知支座BC弯矩值:
0143×624×6010286×578×601‐152979KN·m
Mc0095×624×60191×578×6101807 KN·m
MD0143 ×624×6010286×578×6011152979 KN·m
第1跨支座弯矩KN·m连线基线作G578KNQ624KN简支梁弯矩图第1集中荷载第2集中荷载作点处弯矩值分:
(G+Q)+×1202×602190208KN·m
(G+Q)+×1202×6022×138414KN·m
第2跨支座弯矩152979KN·m1018071KN·m连线基线作G578KNQ0简支弯矩图第第二集中荷载作点处弯矩值:
× 578×6(101807152979)×1320140KN·m
× 578×6(101807152979)×233082 KN·m
第3跨支座弯矩101807KN·m152979KNm连线基线作G578KNQ624KN简支弯矩图第第二集中荷载作点处弯矩值:
121536KN
104478KN
第4跨支座弯矩152979KNm0连线基线作G578KNQ0KN简支弯矩图第第二集中荷载作点处弯矩值:
× 578×602+23×(152979)13999KN
× 578×602+23×(152979)64992KN
② 第124跨变荷载第3跨没变荷载
MB0321×601×6240286×578×601219733KN·m
MC0048×6×6240191×578×68421KN·m
MD0155×601×6240286×578×601157479KN·m
跨集中荷载处弯矩值计算方式情形①相:
第1跨第1集中荷载作点处弯矩值:
(G+Q)+×1202×602167975KN·m
第2集中荷载作点处弯矩值:
(G+Q)+×1202×60294713KN·m
第2跨第1集中荷载作点处弯矩值:
65841KN·m
第2集中荷载作点处弯矩值:
111016KN·m
第3跨第1集中荷载作点处弯矩值:
6967KN·m
第2集中荷载作点处弯矩值:
17456KN·m
第4跨第1集中荷载作点处弯矩值:
(G+Q)+136215KN·m
第2集中荷载作点处弯矩值:
(G+Q)+188708KN·m
③ 第24跨变荷载第13跨没变荷载(情形①相弯矩值参情形①)
④第14跨没变荷载第23跨变荷载
MB0095×601×6240286×578×601134977KN·m
MC0286×6×6240191×578×6173317KN·m
MD0095×601×6240286×578×601134977KN·m
第1跨第1集中荷载作点处弯矩值:
G+×578×60270993KN·m
第2集中荷载作点处弯矩值:
G+×578×60226001KN·m
第2跨第1集中荷载作点处弯矩值:
92643KN·m
第2集中荷载作点处弯矩值:
79863KN·m
第3跨第1集中荷载作点处弯矩值:
79863KN·m
第2集中荷载作点处弯矩值:
92643KN·m
第4跨第1集中荷载作点处弯矩值:
G+26001KN·m
第2集中荷载作点处弯矩值:
G+70993KN·m
⑤第134跨变荷载第2跨没变荷载(情形②相弯矩值参情形①)
弯矩包络图见图
剪力包络图:
① 第1跨
i 图(i)94746KN
第1集中荷载94746120223454KN
第2集中荷载234541202143654KN
ii 图(iii)‐81KN
第1集中荷载81+12021121KN
第2集中荷载1121+12022323KN
iii 图(iv)0095×624+0714×57835341 KN
第1集中荷载3534157822459KN
第2集中荷载2245957880259KN
②第2跨
i 图(iii)142789KN
第1集中荷载142789120222589KN
第2集中荷载22589120297611KN
ii 图(i)0048×624+1095×57866286KN
第1集中荷载662865788486KN
第2集中荷载848657849314KN
iii 图(iv) 126565KN
第1集中荷载6365KN
第2集中荷载113835KN
③第3跨
i 图(iv)1190×624+0905×578126565KN
第1集中荷载12656512026365KN
第2集中荷载63651202113835KN
ii 图(i)0952×624+0905×578111714KN
第1集中荷载11171412028486KN
第2集中荷载84861202128686KN
iii 图(iii)0107×624+0905×57845623KN
第1集中荷载4562357812168KN
第2集中荷载1216857869968KN
④第4跨
i 图(iv)0095×624+1286×578133611KN
第1集中荷载13361157875811KN
第2集中荷载7581157818011KN
ii 图(i)0143×624+1286×57883254KN
第1集中荷载8325457825454KN
第2集中荷载2545457832346KN
iii图(iii)1155×624+1286×578146403KN
第1集中荷载146403120226203KN
第2集中荷载26203120293997KN
第134跨变荷载第2跨没变荷载情况剪力值参图(iii)
第24跨变荷载13跨没变荷载图(ii)情况剪力值参图(i)
剪力包络图见图
(4)配筋计算承载力计算
钢筋HRB400中
①正截面受弯承载力计算筋计算
跨中正弯矩T形截面计算
翼缘计算宽度中较值确定取B支座处弯矩设计值:
判跨中截面属类T形截面
均属第类T截面
正截面受弯承载力计算
梁支座正截面负弯矩作跨中截面矩形截面积算支座截面取梁中间支座宽
表8 梁正截面受弯承载力配筋计算
截面
1
B
2
弯矩设计值(kNm)
190208
219733
121536(173317)
—
21035
—
—
198698
—
αsMα1fcbh02
0021
0124
0013(0108)
0021
0133
0013(0056)
选配
钢筋
计算配筋(mm2)
ASξbh0α1fcfy
943
1045
494(440)
配筋率(mm2)
360
360
360
实际配筋(mm2)
218+216
216+220
210+216(216+18)
As911
As1030
As559(4523)
②箍筋计算——斜截面受剪承载力计算
验算截面尺寸:
截面尺寸式验算:
知截面尺寸满足求
验算否需计算配置箍筋
梁截面均构造配置箍筋查表采双肢箍
梁面高度450mm配置腰筋
③梁吊筋计算
次梁传递梁全部集中荷载设计值:
吊筋选
④梁筋伸入墙中锚固长度确定
梁顶面筋锚固长度:
取570mm
梁底面筋锚固长度:
12d12×16192mm取200mm
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