混凝土设计书

《钢筋混凝土楼盖结构》课程设计任务书一、设计目的熟悉混凝土结构设计的过程和方法,掌握混凝土结构的设计理论.熟悉《建筑结构荷载规范》和《混凝土结构设计规范》.二、设计资料某4层工业厂房,标准层平面为矩形,轴线尺寸.楼梯位于平面之外.楼盖采用现浇钢筋混凝土结构,承重墙体和柱为砖砌体.内部要求宽敞,可设柱.层高.外围墙体厚,砖柱.楼面做法:水磨石地面.室内粉刷:石灰砂浆打底,刷白色涂料二度.室外为浅红色瓷砖墙面.楼面等效均布活荷载标准值.三、设计要求和成果设计标准层现浇钢筋混凝土楼盖结构,包括板、梁、柱网布置,板、梁配筋计算.设计成果:设计计算书一份,设计施工图二张(结构布置图,板、梁配筋图).四、参考资料《建筑结构荷载规范》GB50009-2001.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002.曹双寅，工程结构设计原理，东南大学出版社,2002周克荣、顾祥林、苏小卒，混凝土结构.同济大学出版社,2002.叶列平，混凝土结构.清华大学出版社,2002.藤智明、朱金銓，《混凝土结构与砌体结构》.中国建筑工业出版社,1995.唐锦春、郭鼎康，《简明建筑结构设计手册》.中国建筑工业出版社,1992.钢筋混凝土楼盖设计计算书设计要求某多层工业厂房，标准层平面为矩形，轴线尺寸36000×21600。楼梯位于平面之外。楼盖采用现浇钢筋混凝土结构，承重墙和柱为砖砌体。内部要求宽敞，可设柱，层高3.9m。外围墙体厚2400mm，砖柱400×400。露面做法：水磨石地面。室内粉刷：20mm石灰砂浆打底，刷白色涂料二度。室外为浅红色瓷砖墙面。露面等效均布活荷载标准值6楼盖结构平面布置确定主梁跨度7.2m、次梁跨度7.2m，主梁每跨内布置2根次梁，板跨2.4m。取板厚h=80mm；次梁截面高度h=500,截面宽度b=250；主梁截面高度h=650，截面宽度b=300。布置如下图：板的设计荷载板的恒荷载标准值：水磨石面层0.65800mm钢筋混凝土0.08×25＝220mm石灰砂浆打底0.02×17＝0.34小计2.99板的活荷载标准值：6恒荷载设计值g=2.99×1.2≈3.6活荷载设计值q=6×1.3=7.8荷载总设计值g+q=11.4计算简图次梁截面250mm×500mm，现浇板在墙上的支撑长度为240mm。按内力重分布设计，板计算跨度：边跨=+h/2=2400-250/2+80/2=2290mm＜+a/2=2400-250/2+240/2取=2290mm中间跨==2400-250=2150mm跨度相差下于10％，按等跨连续板计算。取1m宽板作为计算单元，计算简图如右图弯矩设计值边跨中：离端第二支座：中间支座：中跨中：正截面受弯承载力计算板厚80mm，=80–20=60mm，C20混凝土，=1.0，=9.6；HPB235钢筋，=210。板的配筋计算如下表：截面1B2C弯矩设计值kNN.m5.43-5.433.29-3.760.1570.1570.0950.109ξ0.1720.1720.1000.116轴线①～②⑤～⑥计算配筋471.93471.93275.20317.06实际配筋φ8＠100φ8＠100φ6/8＠1000φ6/8＠1000As＝502As＝502As＝392As＝392轴线②～⑤计算配筋471.93471.93220.16253.65实际配筋φ8/10＠1330φ8/10＠1330φ6/8＠1300φ6/8＠1300As＝495As＝495As＝302As＝302对于轴线②～⑤间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的设计弯矩折减20％。次梁设计（按考虑内力重分布）荷载恒荷载设计值板传来的恒荷载3.6×2.4=8.64次梁自重(含粉刷)[0.25×(0.5-0.08)×25+0.02×(0.5-0.08)×2×17]×1.2=3.49小计12.11活荷载设计值7.8×2.4=18.72荷载总设计值g+q=30.83计算简图主梁截面尺寸300×650；次梁在砖墙上的支撑长度240mm。次梁计算跨度：边跨=1.025=(7200-300/2)×1.025=7226mm>+b/2=7200mm取=7200mm中间跨==7200-300=6900mm跨度相差下于10％，按等跨连续梁计算。次梁计算简图计算简图如右图：次梁计算简图内力计算弯矩设计值：边跨中：离端第二支座：中间支座：中跨中：剪力设计值A支座：B支座左侧：B支座右侧：C支座：承载力计算正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘跨度取，故取。C20混凝土，=1.0，=9.6，=1.1；纵向钢筋采用HRB335钢筋，=300；箍筋采用HPB235钢筋，=210。次梁正截面属第一类T形截面，其正截面承载力计算如下表：截面1B2C弯矩设计值145.29-145.29991.74-104.840.0290.2800.0180.202ξ0.0300.3370.0190.1281057.21252.3663.8848.3选配钢筋2Φ14＋2Φ22(弯1)2Φ14+3Φ222(弯2)2Φ14+1Φ22((弯)1Φ14＋2Φ22(弯1)As=10688As=14488As=688As=914斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，由于/b=385/250=1.54<4，截面尺寸按下式验算：截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：：采用φ6双肢箍筋，计算算支座B左侧截面面，箍筋间间距=167mm调幅后，受剪承承载力应加加强，调整整箍筋间距距=1677×0.88=1333.6，最后取取=1200mm，沿梁长长不变验算配箍率下限限值：弯矩调幅时，配配箍率下限限：，实际际配箍率，满足足要求。主梁设计（按弹弹性方法）荷载设计值为简化计算，主主梁自重等等效为集中中荷载。主梁自重(含粉粉刷)[(0.65--0.088)×0..3×2..4×255+0.002×(00.65--0.088)×2××2.4××17]××1.2==13.443次梁传来恒荷载载12..11×77.2=887.199恒荷载活荷载计算简图主梁端部支撑在在墙上的长长度为240mmm，中间支支撑在400mmm×4000mm的砖柱上上。其计算算跨度：边跨=11.0255=((72000-4000/2)××1.0225=71175mmm<+b/2==72000mm取=7175mmm中间跨===72200-4400=66800mmm跨度相差下于110％，按等等跨连续梁梁计算。主梁计算简图计算简图如右图图：主梁计算简图内力设计值及包包络图弯矩设计值弯矩，式中系数数、由“等截面等等跨连续梁梁在常用荷荷载作用的的内力系数数表”查得。不不同荷载情情况下弯矩矩计算结果果见下表：：表中，弯矩值单单位为；、分别表示示边跨和中中跨跨内所所受最大弯弯矩值；、分布表示示第一、二二支座得弯弯矩值；其其中弯矩正正值表示弯弯矩使截面面上部受压压、下部受受拉。荷载组合①荷载组合①＋②弯矩图455.64384.74321.38321.38384.74455.6483.74(2))弯矩包络络图A）荷载组合①＋＋②时，出现现边跨跨内最大正弯矩矩455..64和中中跨跨内最大负弯矩矩-3211.38。弯矩图图如右“荷载组合①＋②弯矩图”荷载组合①荷载组合①＋③弯矩图135.5368.87314.66229.18314.6668.87135.53B）荷载组合①＋＋③时，出现现中跨跨内最大正弯矩矩229..18和两两个中跨支座最大负负弯矩-3144.66。弯矩图如右“荷荷载组合①＋③弯矩图”荷载组合①荷载组合①＋④弯矩图397.61274.58477.79133.87201.69274.3393.76148.97C）荷载组合①＋＋④时，出现现第一跨跨内最大正弯弯矩397..61和第第二支座出现最大大负弯矩-4777.79。弯矩图如右“荷荷载组合①＋④弯矩图”根据各荷载组合合项的弯矩矩图画出主主梁的弯矩矩包络图，如如下图(3)剪力设计计值剪力，式中系数数、由“等截面等等跨连续梁梁在常用荷荷载作用的的内力系数数表”查得。不不同荷载情情况下剪力力计算结果果见下表：：表中，单位为；；、和分别表示示主梁第一一支座、第第二支座左左侧和右侧侧所受的剪剪力；其中中剪力正值值表示该剪剪力对邻近近截面产生生的力矩沿沿顺时针方方向。(4)剪力包络络图荷载组合①＋②②时，主梁梁所受剪力力状况，如右“荷荷载组合①①＋②剪力图”荷载组合①＋④④时，主梁梁所受剪力力状况，如右“荷荷载组合①＋④剪力图”根据各荷载组合合项的剪力力图画出主主梁的剪力力包络图，如如下图承载力计算①正截面受弯承载载力跨内按T形截面面计算，因因，翼缘计算算宽度/33=72000/3==24000与＝300++21000之间取较较小值，故故取=24400B支座边的弯矩设设计值纵向向受力钢筋筋除第一跨跨内和支座座B截面采用用两排外，其其余均为单单排。C20混凝土，==1.0，=9.66，=1.11；纵向钢钢筋采用HRB3335钢筋，=3300；箍箍筋采用HPB2235钢筋，=2210。主主梁正截面面属第一类类T形截面，其其正截面承承载力计算算如下表：：截面1B2弯矩设计值kNN.m455.64-400.711229.18-82.740.0590.4140.0280.0800.9700.7080.9860.958计算配筋2700.53253.41291.3463.6选配钢筋4Φ26(弯2)++2Φ20(弯2)4Φ26(弯2)+4Φ20((弯2)2Φ20(弯2)+2Φ142Φ20As=2752As=3380As=1369As=628主梁纵向钢筋的的弯起和切切断按主梁梁弯矩包络络图确定。②斜斜截面受剪剪承载力验算截面尺寸：：，由于/b=5500/3300=11.67<<4，截面尺尺寸按下式式验算：截面尺寸满足要要求。计算所需腹筋采用φ10@160双双肢箍筋，=190.477<，=2655.32<<，=3044.19>>支座截面左边所所需弯起钢钢筋面积(弯起角取取=45°°) 根据主梁剪力包包络图，需需要在B截面左边边2.4mm范围内布布置4排弯起钢钢筋才能