某钢筋混凝土楼盖设计.doc

咸阳职业技术学院 高职专科毕业论文（设计）某钢筋混凝土楼盖设计毕 业 任 务 书一、题目某钢筋混凝土楼盖设计二、指导思想混凝土楼盖课程设计是理论教学结合实际重要的实践环节之一，是学习结构理论课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在于加深对结构计算基本理论和基本知识的理解，提高学生结构设计、解决实际问题的能力。运用建筑结构基本计算理论，结合设计任务书的要求，设计钢筋混凝土楼盖。从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：（1）确定结构尺寸（包括板、主梁、次梁），材料等级，荷载种类及其数值；（2）结构内力分析过程（主梁考虑塑性调幅）；（3）CAD绘制结构施工图（板的配筋图、主梁的弯矩、主次梁的配筋图）。三、论文主要内容（1）设计题目：某钢筋混凝土楼盖；（2）主要技术指标和要求：按课程设计任务书的要求，确定结构布置及截面尺寸，荷载及其作用计算，确定配筋量并做构造处理；（3）方案选择及工作原理：设计方案应符合设计任务书的基本要求，在指导教师的安排下做适当难度调整。四、进度与要求2012/11/172012/11/27：撰写设计任务书。2012/11/282012/12/08：识图及课程设计。2012/12/092013/01/09：理论计算、绘图。2013/01/102013/02/20：荷载及其作用计算,进行内力计算并确定配筋量和相应的构造处理。2013/02/202013/03/10：按照绘图要求和表示方法，将配筋计算结果 绘制,并制定为电子版。五、主要参考书及参考资 1混凝土结构课本2建筑力学课本3钢筋混凝土现浇楼盖课程设计指导及设计实例 403-G101标准图集 5东南大学等合编.混凝土结构设计.北京: 中国建筑工业出版社,20026国家标准.建筑制图标准(GB/T50104-2001).北京:中国计划出版社,20027建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集.北京:中国建筑工业出版社,19988国家标准.建筑结构荷载规范(GB50005-2001).北京:中国建筑工业出版社,2002 目录第一章. 设计背景51.1设计介绍.51.2 设计材料.5第2章.设计方案72.1板的设计（按考虑塑性内力重分计算）.72.2荷载计算.72.3弯矩计算.8第3章次梁设计103.1次梁计算（按考虑塑性内力重分计算）.103.2内力计算.113.3承载力计算.12第4章主梁设计144.1主梁的计算（按弹性理论计算）.144.2内力计算.154.3承载力计算.194.4主梁吊筋计算.22第5章附件（配筋图）22谢辞26参考文献27 第一章. 设计背景1.1设计介绍（1）建筑名称：某多层工业厂房。（2）结构形式：某厂房为内框架承重体系的多层砖混结构（中间由钢筋混凝土柱承重、四周为砖墙承重）楼盖采用现浇混凝土结构。（3）厂房的平面布置见图1，其中=7.5m,=6.3m。外墙为370厚砖砌体，内框架为400mm400mm钢筋混凝土柱。 图1 楼盖平面图1.2 设计材料（1）楼面构造：20厚水泥砂浆抹地坪，板及梁底有20后混合砂浆抹底。（2）荷载 永久荷载：包括梁、楼板及构造层自重、钢筋混凝土重为25kN/m3，水泥砂浆20kN/m3，石灰砂浆、混合砂浆17kN/m3。可变荷载：楼面可变荷载标准值为=7.0 kN/m2。（3）材料选用1) 混凝土：采用C20级（=9.6N/mm2，=1.10N/mm2，=1.0）；2) 钢筋：板中钢筋采用HPB235级（=210N/mm2），梁中纵筋采用HRB335级（=300N/mm2），箍筋采用HPB235级。 （4）结构平面布置图（见图2）图2 楼盖结构平面布置图 第2章.设计方案2.1板的设计（按考虑塑性内力重分计算）按刚度要求，板厚度按不验算挠度条件应不小于mm，工业房屋楼面板最小厚度为80mm，故取板厚=80mm。次梁髙度=350525mm，故取次梁高度=400mm，宽度=200mm。主梁高度=450787.5mm，故取次梁高度=650mm，宽度=250mm。2.2荷载计算查建筑结构荷载规范GB50009-2001，钢筋混凝土重力密度24-25kN/m3（本例取25kN/m3），水泥砂浆重力密度20kN/m3，石灰砂浆重力密度17kN/m3。20mm厚水泥砂浆面层：kN/m280mm厚钢筋混凝土板：kN/m220mm厚石灰砂浆抹底：kN/m2 板恒载标准值：=2.74kN/m2板活载标准值：=7.0kN/m2板荷载设计值：由可变荷载效应控制的组合=12.388kN/m2（对标准大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载分项系数=1.3）由永久荷载效应控制的组合=10.069kN/m2故，取荷载设计值为=12.388kN/m2（1）计算简图图3 板的计算跨度边跨（一端与梁整体连接，另一端搁置在墙上）=2110mm中跨 =2300mm平均跨 =2205mm（计算B支座负弯矩用）取1m板宽为计算单元，计算简图如图5所示。图4板的计算简图2.3弯矩计算边跨与中跨计算长度相差=7.83%10%，可按等跨连续板计算内力。 =5.062kN.m=-5.500kN.m =4.096kN.m=-4.681kN.m（1）配筋计算该楼盖处于室内正常环境，板保护层厚度取=20mm，=60mm，b=1000mm。-轴线间板带的中间跨和中间支座考虑板的内拱作用，弯矩值降低20%，计算结果见表1。表1 板的配筋计算截面1B 2C弯矩设计值（kN.m）5.062-5.5004.096（3.277）-4.681（-3.745）0.1460.1590.119（0.095）0.135（0.108）0.1590.1740.127（0.100）0.146（0.115）（mm2）436477348（274）400（315）选配钢筋8110=457 mm28110=457mm26/8110=357 mm2（6110=257 mm2）8125=402 mm2（6/8125=314mm2）第3章次梁设计3.1次梁计算（按考虑塑性内力重分计算）（1）荷载计算由板传来恒载： =6.85kN/m次梁自重： =1.6kN/m次梁粉刷： =0.218kN/m 次梁恒载标准值： =8.668kN/m次梁活载标准值： =17.5kN/m次梁荷载设计值（由板的计算可知，只须考虑由可变荷载效应控制的组合）：=33.152kN/m（2）计算简图图5 次梁计算跨度设主梁截面尺寸为mm，则计算跨度为（图5）：边跨（一端与主梁整体连接，另一端搁置在墙上）=6050mm=6073mm故，取=6050mm中跨：=6050mm平均跨：=6050mm（计算B支座负弯矩用）次梁计算简图如图6所示。图6 次梁计算简图3.2内力计算边跨与中跨计算长度相差=0%10%，可按等跨连续梁计算内力。弯矩计算：=110.3kN.m=-110.3kN.m=75.84kN.m=-86.67kN.m剪力计算：=88.39kN=117.85kN=110.3kN3.3承载力计算（1）正截面承载力计算次梁跨中截面按T形截面进行计算，有效翼缘宽度为：=2017mm112.5kN.m故，属第一类T形截面支座截面按矩形截面计算，B支座截面钢筋排二排，=340mm，其它支座截面钢筋排一排，=365mm，次梁正截面承载力计算见表2。表2 次梁正截面承载力计算截 面1B2C（kN.m）110.3110.375.8486.670.0430.4310.0290.3360.0440.6290.0290.427（mm2）10471468683997选配钢筋316216=1005mm2320218=1451mm2214216=710mm2316218=1112mm2选用的As均大于 =160 mm2（2）次梁斜截面承载力计算=175.2N=117.85kN=52360N=52.36kN （117.85kN）、（107.94kN）=56210N=56.21kN =0.12%第4章主梁设计4.1主梁的计算（按弹性理论计算）（1）荷载计算由次梁传来恒载： =54.61kN主梁自重： =8.90kN主梁抹灰： =0.969kN 主梁恒载标准值： =64.48kN主梁活载标准值： =110.25kN主梁恒载设计值： =77.38kN主梁活载设计值： =143.33kN（只须考虑由可变荷载效应控制的组合）（2）计算简图计算跨度（图7）图7主梁计算跨度边跨=7426mm=7435mm故，取=7426mm中跨mm平均跨=7463mm（计算B支座负弯矩用）主梁计算简图见图8。图8主梁计算简图4.2内力计算边跨与中跨计算长度相差=0.996%10%，可按等跨连续梁计算内力。主梁按弹性理论计算，主梁自重近似化为集中荷载，在集中荷载作用下（三跨）连续梁的弯矩、剪力系数列于表4。表4等截面等跨连续梁内力系数表荷 载 图跨内最大弯矩支座弯矩剪 力0.2440.067-0.267-0.2670.733-1.2671.000-1.0001.267-0.7330.289-0.133-0.1330.866-1.134001.134-0.8660.200-0.133-0.133-0.133-0.1331.000-1.0000.1330.1330.2290.170-0.311-0.0890.689-1.3111.222-0.7780.0890.089注：表中系数，表中系数； -使截面上部受压，下部受拉为正，-对邻近截面所产生的力矩沿顺针方向者为正。弯矩计算： （其中、可由表3查出）边跨=574.6kN.m =1064.4kN.m中间跨=580.35kN.m =1076.0kN.m支座B=577.5kN.m =1069.7kN.m主梁弯矩计算见表5。 表5 主梁弯矩计算表项 次荷载简图1234（）内力不利组合组合项次族合值+269.34+269.34+269.34+269.34+269.34组合项次族合值+269.34+269.34+269.34+145.00+269.34组合项次组合值+69.03+69.03+-290.12+69.03+69.03注：表中项次4中括号内数值为C支座弯矩系数和弯矩值，其余项次的C支座弯矩系数和弯矩值与B支座相同。剪力计算（、由表3查出）主梁剪力计算见表6，剪力包络图如图9所示。表6主梁剪力计算表项 次荷载简图1234内力不利组合组合项次组合值+180.8+260.5+77.38组合项次组合值+37.6+117.7+220.68组合项次组合值+155.5+285.9+252.48图9主梁弯矩包络图（上）及剪力包络图（下）4.3承载力计算（1）正截面承载力计算主梁跨中截面在正弯矩作用下按T形截面计算，翼缘宽度为：=2500mm384kNm，属第一类T形截面主梁支座截面及在负弯矩作用下的截面按矩形截面计算，支座截面钢筋排二排，=570mm；其它支座截面钢筋排一排，=595mm；主梁正截面承载力计算见表7。表7主梁正截面承载力计算表截 面1B2（kN.m）447.8-486.9254.1-104.2（kN.m）45.21（kN.m）447.8441.69254.1104.2或（N.mm）=（二排）=（二排）=（一排）=（一排）0.0380.380.0200.0820.0390.510.0200.086（mm2）378449482026871选配钢筋328425=3811mm2428525=4917mm2225322=2122mm2218120=823mm2注： =226.05kN； B截面支座宽度（即柱宽度）=400mm。（2）斜截面承载力计算=410400N=410.4kN=285.9kN=131670N=131.67kN（285.9kN）、（252.48kN）=137400N=137.4kN252.480kN每道弯起钢筋4.4主梁吊筋计算由次梁传给主梁的全部集中荷载：=208.86kN每边需附加吊筋面积为（）=983.5mm2=492mm2选用218，。第5章附件（配筋图）板配筋平面图，主、次梁尺寸图，主、次梁配筋图：谢 辞这次的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，将课堂知识彻底实践化，也培养了我如何去投入学习，心无旁骛，同时，自己独立完成设计的能力也提高。在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习。学会了合作，学会了宽容，学会了理解，掌握了一些学习和实践的宝贵方法，这些对我之后的生活学习都大有裨益。 通过这次课程设计，我掌握了房屋楼盖设计中的一些步骤过程及设计方法，了解了主体结构中的许多规范，再设计中学会了楼板、次梁、主梁以及承重墙的设计尺寸配筋和强度验算，进一步把理论知识转化为实践能力。参考文献1混凝土结构课本2建筑力学课本3钢筋混凝土现浇楼盖课程设计指导及设计实例 403-G101标准图集 5东南大学等合编.混凝土结构设计.北京: 中国建筑工业出版社,20026国家标准.建筑制图标准(GB/T50104-2001).北京:中国计划出版社,20027建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集.北京:中国建筑工业出版社,19988国家标准.建筑结构荷载规范(GB50005-2001).北京:中国建筑工业出版社,2002第 - 25 - 页 共 27页