钢筋混凝土楼盖课程设计.docx
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钢筋混凝土楼盖课程设计
课程设计
CURRICULUMDESIGN
设计名称
钢筋混凝土楼盖课程设计
专业班级
08工程管理2班
学号
姓名
指导老师
2010年10月18日
评分标准与成绩
1
设计任务书
2
设计指导书
4
设计计算书
6
评分标准与成绩
评
分
标
准
优
1、结构布置合理，荷载计算正确，各项技术指标取值合理，内力计算正确，配筋合理，满足“标准”和“规范的要求”。
2、应交的图表资料齐全，图纸整洁美观，表格内各项数据计算无误。
3、计算书内容齐全，文字流畅，条理清晰，有独立分析问题和解决问题的能力。
良
1、结构布置合理，荷载计算正确，各项技术指标取值合理，内力计算正确，配筋合理，满足“标准”和“规范的要求”。
2、应交的图表资料齐全，图纸比较整洁美观，表格内各项数据计算无误。
3、计算书内容齐全，条理比较清晰，有一定独立分析问题和解决问题的能力。
中
介于条件“良”和“及格”之间者可得：
“中”
及格
1、结构布置基本合理，荷载计算基本正确，各项技术指标取值基本上满足“标准”和“规范的要求”。
2、交的图表资料基本齐全，绘图及计算质量较差。
不及格
1、设计成果是抄袭他人的（或请他人代做）。
2、结构布置很不合理，计算错误，图纸内容不全，绘图线条不清晰，图纸潦草，敷衍应付了事。
评
定成绩
教师签名：
年月日
1
1
混凝土楼盖课程设计
设计任务书
一、设计任务
某多层工业厂房，采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm砖砌承重。
设计时，只考虑竖向荷载作用，采用单向板肋梁楼盖，要求完成钢筋混凝土整体现浇楼盖的结构设计。
二、设计内容
1、结构布置
确定柱网尺寸，柱截面尺寸见表1，主次梁布置及截面尺寸，并进行编号，绘制楼盖结构布置图。
2、板设计
按塑性分析法计算内力，并绘制板配筋图。
3、次梁设计
按考虑塑性内力重分布的方法计算内力和正截面极限承载力，并绘制配筋图。
4、主梁设计
按弹性方法计算主梁内力，绘制主梁的弯矩、剪力包络图，根据包络图计算正截面、斜截面的承载力，并在计算书上绘制主梁的抵抗弯矩图及配筋图（不另画在2号图纸上）。
三、设计条件
1、建筑尺寸见图1和表2。
2、学生按顺序依次选定题号。
3、楼面做法：
20mm厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，15mm厚石灰砂浆抹底。
4、荷载：
永久荷载，包括梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25kN/m3，水泥砂浆容重20kN/m3，石灰砂浆容重17kN/m3，分项系数
=1.2。
可变荷载，楼面均布荷载标准值见表1。
分项系数
=1.3或1.4。
2
图1建筑尺寸
表1柱截面尺寸及混凝土强度等级
班级
柱截面尺寸（mm）
混凝土强度等级
08土木01（02）
300×300（350×350）
C20（C25）
08土木03（04）
350×350（400×400）
C20（C20）
08工管01（02）
400×400（300×300）
C25（C30）
表2题号及可变荷载
L1×L2
（m）
可变荷载（kN/m2）
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
22.5×30.0
1
8
15
22
29
36
21.6×28.5
2
9
16
23
30
37
21.4×27.5
3
10
17
24
31
38
19.8×27.3
4
11
18
25
32
39
19.6×25.0
5
12
19
26
33
40
18.0×24.8
6
13
20
27
34
41
17.1×24.0
7
14
21
28
35
42
5、材料
梁、板混凝土强度等级见表1。
主梁、次梁受力钢筋采用HRB335级钢筋，其他均用HPB300级钢筋（
）。
四、进度安排
结构计算3天
绘制结构施工图2天
计算书、图纸整理1天
答辩1天
————————————————————
合计教学周1周7天
五．设计要求
1．计算书应书写清楚，字体端正，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入，并尽量利用表格编制计算过程；
2．图面应整洁，布置匀称。
字体和线条应符合制图标准。
3
混凝土楼盖课程设计指导书
一．结构平面布置
按给定的设计号进行单向板肋形楼盖布置，各构件按类型编号，主梁一般沿横向设置；梁系应贯通，布置应规整，同类构件截面尺寸应尽可能统一。
二．设计计算
1．按构造规定选择板、次梁和主梁截面尺寸；
2．单向板和次梁采用塑性内力重分布方法计算，利用相应弯矩系数和剪力系数求内力，列表计算截面配筋；主梁采用弹性理论方法计算、按连续梁考虑，分别计算恒河在和各最不利布置活荷载作用下的内力，绘制弯矩包络图和剪力图包络图，列表计算截面配筋；进行主梁附加横向钢筋的计算。
三．设计技巧分析
钢筋混凝土肋形结构设计，一般的设计方法都能够完成，但如果掌握一些设计技巧，无疑将加快设计进度，提高设计质量。
1．梁格布置
梁格布置应满足合理的板跨，使工程造价更经济。
板的跨度常设为3m～4m，板的厚度为80mm～100mm。
梁的长度常设为5m～8m，高度为400mm～700mm，宽度为250mm～300mm。
2．计算简图
按照尽可能符合结构实际受力情况和简化计算的原则，确定结构构件的计算简图。
包括支承条件、计算跨度和跨数、荷载分布及其大小。
支承条件按最接近实际情况简化，在配筋计算结果中再用构造方法调整。
简化为简支支座的，朝固定支座形式调整；简化为固定支座的，朝简支支座形式调整。
计算跨度差别不大时可采用等跨；跨数大于5跨的按5跨计算。
荷载分布可以将影响小的荷载形式转化为影响大的荷载形式合并计算。
3．考虑塑性内力重分布的计算
采用弯矩调幅法，将弹性分析方法求得的截面最大弯矩，乘以调整系数0.8～0.9，调整截面最大弯矩（通常为支座负弯矩）通常不需要再加大跨中正弯矩。
4．板的钢筋
板的钢筋布置一般采用分离式，不采用弯起式；钢筋间距一般情况下不大于@250，任何情况下不得少于每米三根。
5．截面有效高度
双向板跨中两个方向的截面有效高度h0不同；板、次梁、主梁钢筋排放位置不同，截面有效高度h0也不同；梁中钢筋排放排数不同，截面有效高度h0也不相同。
6．梁的钢筋
4
梁的钢筋布置一般采用直筋式，不采用弯起筋；梁高大于700mm时，要设置腰筋；梁宽大于350mm时，要设置四肢箍。
四．绘图
绘图可采用平面整体绘图方法（平法），但必须画出相应节点构造并编制钢筋表；也可按教材的传统方法绘制。
1．采用2号图纸绘制板配筋图及次梁配筋图，
2．绘图时先用硬铅打底，后按规定加粗加深；
3．设计图纸的图签可按如下内容要求编制。
合肥学院
混凝土结构课程设计
工程名称
某工业仓库
项目
楼盖梁板结构
设计
结构平面布置
现浇板配筋
次梁主梁配筋
图别
审核
图号
成绩
日期
5
钢筋混凝土楼盖课程设计
设计计算书
班级姓名（设计号ABq）
一．楼盖结构平面布置
根据给出的平面尺寸，确定主梁沿房屋横向布置，主梁跨度为m；次梁跨度为m。
主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为m。
楼盖的结构平面布置如图1.1。
二．构件截面尺寸选择（注：
以下尺寸单位凡未注明者，均为mm）
1.板
按照高厚比条件，要求连续单向板厚h≥L/40=。
对工业楼面而言，板厚不应小于80mm,故取板厚h=mm。
2.次梁
次梁截面高度应满足h=L/18～L/12=/18～L/12=～mm，故选取次梁高h=，宽度按h/3～h/2取值，b=mm。
3.主梁
主梁截面高度按L/15～L/10取值，h=mm，次梁宽度按h/3～h/2取值，b=mm。
三．板的设计计算
1.荷载
6
板的恒荷载标准
：
水磨石层面0.65kN/m2
mm厚钢筋混凝土板×25=kN/m2
顶棚混合砂浆抹灰20mm厚0.02×17=kN/m2
=kN/m2
取恒荷载分项系数1.2，恒载设计值g=1.2×=kN/m2。
而本设计中楼面活荷载标准值qk=kN/m2，该值大于4kN/m2，故取活荷载分项系数为1.3，则
板的活荷载设计值q=1.3×=kN/m2
板荷载设计值g+q=+=kN/m2
2.计算简图
现浇板在墙上的支承长度取为120，而次梁截面宽度b=，板按塑性内力分布进行设计，则计算跨度为：
边跨l01=B/3+h/2-185-b/2=/3+/2-185-/2=mm；
中间跨l02=B/3-b=mm。
跨度相差小于10%，按等跨连续板进行计算。
取1mm宽板带为计算单元，b=1000mm；计算简图如图1.2所示。
图1.2
3.板的弯矩设计值
对①~②及⑤~⑥的板带，其弯矩系数分别为：
边跨跨中，1/11；第一内支座，-1/11；中间跨跨中，1/16；中间支座-1/14。
弯矩设计值=（g+q）l02×系数，故
边跨跨中M1=×/11=kN·m
第一内支座MB=-×/11=-kN·m（注：
跨度取相邻跨较大值或平均值）
中间跨跨中M2=×/16=kN·m
中间支座Mc=-×/14=-kN·m
4.板的配筋计算
由板厚h=mm，则h0=h-20=mm；C25混凝土，fc=11.9N/mm2；板钢筋采用HPB235级，fy=210N/mm2。
配筋计算过程见表1.1。
表1.1板的配筋计算
截面位置
边跨跨中
第一内支座
中间跨跨中
中间支座
7
弯矩设计值（kN·m）
（mm2）
①~②及⑤~⑥实配钢筋
②~⑤实配钢筋
注：
对轴线②~⑤板带的中间支座和中间跨跨中，其弯矩设计值可降低20%，为方便起见，直接对钢筋面积近似折减20%。
四．次梁的设计计算
次梁按考虑内力重分布方法进行设计，按照从属面积的有关规定，不考虑活荷载的折减。
1.荷载设计值
（1）次梁的恒荷载设计值
1）由已选定的次梁截面尺寸b及h，可得次梁的自重g1k为：
g1k=25bh=25××=kN/m（其中b、h均为m为计）
（注：
在次梁自重的计算中，未扣除板厚，也未计入梁侧粉刷，二者相抵误差不大，但较为方便，可用于实际设计。
主梁自重的计算相同。
）
2）板传下g2k=gk×B/3=×/3=kN/m（gk为板上荷载）
则次梁的恒荷载设计值g=1.2（g1k+g2k）=1.2（×）=kN/m
（2）次梁的活荷载设计值
活荷载设计值q=板活荷载设计值×B/3=×/3=kN/m
（3）次梁的荷载设计值
g+q=+=kN/m
2.次梁的计算简图
次梁在砖墙上的支承长度a=240mm，主梁截面尺寸b×h=mm×mm，则次梁的计算跨度为：
边跨l01=ln1+a/2=A-b/2=mm
中间跨l02=ln2=A-b=mm
各跨跨度相差小于10%，按等跨连续梁进行计算，计算简图见附图1.3。
图1.3
3.内力设计值
（1）弯矩设计值
8
边跨跨中M1=（g+q）l201/11=×/11=kN·m
第一内支座MB=-M1=-kN·m
中间跨跨中M2=（g+q）l202/16=×/16=kN·m
第一内支座右MC=-（g+q）l202/14=-×/14=-kN·m
（2）剪力设计值
根据各支座处剪力系数，有
边支座VA=0.45（g+q）ln1=0.45××=kN
第一内支座左VBL=0.60（g+q）ln1=0.60××=kN
第一内支座右VBR=中间支座Vc=0.55（g+q）ln2=0.55××=kN
4.承载力计算
取as=35mm，则h0=h-as=-35=mm
（1）正截面受弯承载力
跨中截面按T形截面计算，其受压翼缘宽度
为A/3=及B/3=中较小值，故取
=mm，支座截面按矩形截面计算。
T形截面的判别：
kN·m
为类T形。
计算过程如表1.2。
表1.2次梁正截面受弯承载力计算
截面位置
边跨跨中
第一内支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩设计值（kN·m）
（mm2）
实配钢筋（根数规定）（mm2）
注：
①在计算跨中截面时，取b=bf’。
②纵向受力钢筋采用HRB级，fy=N/mm2；ξb=，支座处应满足ξ≦0.35的要求。
（2）斜截面受剪承载力
1）截面尺寸验算
9
因次梁截面h/b<4，故hw/b<4，则因
0.25fcbh0=0.25×××=kNVmax
截面尺寸要求。
2）配箍计算
采用双肢箍，且不考虑弯起钢筋抗剪，计算过程列于表1.3。
配箍计算值按如下原则确定：
当剪力设计值小于0.7ftbh0时，直接按构造要求；当剪力设计值介于0.7ftbh0和ftbh0时，按最小配箍率计算确定；当剪力设计值大于ftbh0时，按如下公式计算确定：
实配箍筋在配箍计算值基础上增加20%以保证塑性铰转动能力。
表1.3次梁斜截面受剪承载力计算
截面位置
边支座
第一内支座左
第一内支座右
中间支座
剪力设计值（kN）
0.7ftbh0（N）
ftbh0（N）
配箍计算值
实配箍筋
五．主梁的设计计算
主梁按弹性理论设计。
承受次梁传下的集中荷载及主梁自重。
为简化计算，将主梁自重简化为集中荷载。
1.荷载设计值
（1）主梁的恒荷载设计值G
1）由已选定的主梁截面尺寸b及h，可得主梁的自重设计值G1。
G1=1.2×25bh×B/3=1.2×25×××/3=kN
2）次梁传下G2
G2=g×A=×=kN（g为次梁的恒荷载设计值）
G=G1+G2=+=KN
（2）主梁的活荷载设计值Q
Q=q×A=×=KN
G和Q作用在主次梁相交的支座位置
2.计算简图
10
主梁端部支撑在370mm砖墙上，支撑长度a=370mm；中间支撑在350mm×350mm的混凝土柱上。
主梁按弹性理论设计时，计算跨度可取支座中心线间距离。
本设计按连续梁进行，且为等跨度，计算跨度l0=B，计算简图见图1.4。
图1.4主梁的计算简图
3.内力设计值及包络图
（1）弯矩设计值
利用查表得出的系数k1、k2可得M=k1QL+k2QL，计算结果列于表1.4
表1.4主梁弯矩计算（kN.m）
项次
荷载简图
①
0.224
-0.267
0.067
-0.267
②
0.289
-0.133
-0.133
-0.133
③
-0.045
-0.133
0.200
-0.133
④
0.229
-0.311
0.170
-0.089
⑤
与④相反
组合项次
Mmin（kN.m）
①+③
①+④
①+②
①+⑤
Mmax（kN.m）
①+②
①+③
注：
项次①为恒载作用下，项次②为1跨和3跨作用活载，项次③为2跨作用活载，项次④为1跨和2跨作用活载，项次⑤为2跨和3跨作用活载。
（2）剪力设计值
剪力设计值V=k3G+k4Q，系数利用表格查出，计算结果如表1.5，相应项次对应的计算简图与表1.4相同。
表1.5剪力设计值（kN）
项次
①
0.733
-0.1267
1.000
②
0.866
-1.134
③
0.689
-1.311
1.222
组合项次±Vmax
①+②
①+④
①+④
注：
C支座剪力与B支座反对称，即①+⑤
（3）弯矩和剪力包络图
11
根据结构对称性及荷载作用特点，可画出弯矩和剪力包络图见图1.5
图1.5弯矩和剪力包络图
（将计算结果填入图中方框内）
（4）承载力计算
主梁采用C25混凝土，fc=11.9N/mm2；fc=1.27N/mm2；纵向受力钢筋采用HRB400级，fc=360N/mm2；箍筋采用HPB235级，fyv=210N/mm2
1）正截面受弯承载力计算
跨中截面按T形截面计算，其受压翼缘宽度bf按规范要求为B/3=及A=中的较小值，且b'f/h=，故取b'f=mm
支座截面按矩形截面截面计算，b×h=mm×mm。
支座边弯矩设计值MB可取支座中心线组合值M-V0×b/2=-×b/2=kN.m（其中V0为简支梁相应剪力值，V0=G+Q=＿＿＿kN）。
支座截面按两排钢筋布置，as=70mm
T形截面的判别（按一排钢筋布置，as=35mm）
==kN.m
为类T形
计算过程见表1.6，钢筋的弯起和截断按弯矩包络图确定。
表1.6主梁正截面受弯承载力计算
截面位置
边跨跨中
B支座
中间跨跨中
中间跨跨中
弯矩设计值（kN.m）
+
-
+
-
12
（mm2）
实配钢筋（根数规格）（mm2）
注:
在计算跨中截面时，正弯矩取b=b/f，负弯矩取b。
2）斜截面受剪承载力计算
①截面尺寸验算
hw=ho-h/f=-=mm
hw/b=/=<4
且0.25fcbho=0.25×11.9××=kN
故截面尺寸。
②构造箍筋验算
0.7ftbho=0.7×1.27××=
ftbho=N。
③箍筋和弯起钢筋计算
拟在B支座附近配弯起钢筋，先由A支座剪力确定箍筋，则由
VA＜Vcs=0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s,选Φ汉语注音符号小写斯拉夫字母
8双肢箍
Asv/s=（V-0.7ftbho）/1.25fyvho=
选用双肢箍。
④附加横向钢筋计算
次梁传下集中力F1=G2+Q=-=kN,h1=主梁高一次梁高=-=mm,附加箍筋布置在次梁两侧,s=2h1+3b=mm,选Φ汉语注音符号小写斯拉夫字母
8双肢箍及吊筋，
则由F1=2fyAsbsinα+mfyvAsv，有
m=（F1-2fyAsbsinα）/fyvAsv
取m=
六．施工图绘制
13
见设计图纸
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