混凝土楼盖-课程设计计算书-

混凝土课程设计计算书指导教师：班级：消防班学号：姓名:设计资料1.题号：可变荷载8.4kN/m3，楼盖尺寸2.某多层厂房的楼盖建筑平面尺寸见图1，其中楼梯间在建筑平面外；3.楼面做20mm厚的水泥砂浆，板底15mm石灰砂浆，见图2；4.外墙采用MU7.5的普通烧结粘土砖，M2.5的混合沙浆眠砖砌筑，墙宽240mm，壁柱尺寸统一取370×370mm。内框架柱网尺寸6600×6000mm，内柱采用钢筋混凝土柱，柱的尺寸统一采用300×300mm。板在外墙上搁置长度统一取120mm，次梁在外墙上搁置长度统一取240mm，主梁在外墙上搁置长度统一取360mm。板厚，次梁和主梁的截面尺寸先根据经验确定，然后由计算进行调整；5.材料：混凝土强度等级，根据实际情况选择；梁纵向受力钢筋为Ⅱ级，其余为Ⅰ级；6.钢筋混凝土容重γ=25kN/m3，水泥砂浆容重γ=20kN/m3，石灰砂浆容重γ=16kN/m3；图1楼盖结构平面布置图1楼盖结构平面布置L166006600660066006600600060006000L2240240240240图2楼盖做法详图一楼盖的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，故主梁跨度为B=6600mm；次梁跨度为A=6600mm。主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为B/3=2200mm。楼盖的结构平面布置图见图1。图1楼盖的结构平面布置图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、板按照跨高比条件，要求连续单向板厚h≥L/30(L为板的短向跨长),此时h≥73mm。对工业楼面而言，板厚不应小于70，故取板厚h＝80mm。2、次梁次梁截面高度应满足h=/18～/12=6600／18～6600／12＝367～550mm，考虑到楼盖可变荷载较大。故选取h＝500mm，并取截面宽度b=200mm。3、主梁主梁截面高度应满足h=/15～/10=6600／15～6600／10＝440～660，故选取h＝650mm，并取截面宽度b=300mm。三板的设计计算1、荷载板的恒荷载标准值gk：20mm厚水泥砂浆面层80mm厚钢筋混凝土板顶棚混合砂浆抹灰15mm厚=2.64kN/m2取恒荷载分项系数1.2，恒荷载设计值g=1.2×2.64＝3.17kN/m2而本设计中楼面活荷载标准值qk=8.4kN/m2，该值大于4kN/m2，故取活荷载分项系数1.3，则板的活荷载设计值q=1.3×8.4＝10.92kN/m2板荷载设计值g＋q=3.17+10.92=14.09kN/m22、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=200mm，板按塑性内力重分布进行设计，则计算跨度为边跨近似取2100mm中间跨跨度相差小于10%，按等跨连续板进行计算。取1m宽板带为计算单元，b=1000mm；计算简图如图2所示。图2板的计算简图3、板的弯矩设计值对①～②及⑤～⑥的板带，由于梁和板均搁置在外墙上，所以其弯矩系数为：-1/16；边跨跨中：1/11；离端第二支座：-1/11；离端第二跨跨中：1/16；中间支座：-1/14；中间跨跨中：1/16.弯矩设计值,故4、板的配筋计算由于活载较大，因此选用C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。假定纵向钢筋直径d=10mm，由板厚h=80mm，则截面有效高度；板宽1000mm。C30混凝土，，；选用HPB300钢筋，。板配筋计算过程列于表-1。表-1板的配筋计算截面位置A1BC2弯矩设计值（）-3.885.64-5.64-4.0253.520.0780.1160.116<0.350.08150.0709<0.35计算配筋：(mm2)248369369250225实际配筋(mm2)Φ8@200A=251Φ8/10@170,A=379Φ8/10@170,A=379Φ8@200A=251Φ6/8@170,A=231结果表明，支座截面的均小于0.35，符合内力重分布原则；A/bh=231/1000*80=0.288%此值大于，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。5.钢筋长度计算①．分布钢筋：板厚80mm，分布钢筋。共45块板，板长=6600mm，净跨=6600-300=6300mm，伸入长度=300/2=150mm，Ⅰ级钢180度弯钩弯起长度=6.25d=38mm，钢筋长度=6300+2*150+2*38=6676mm。②．跨中钢筋：第1跨：共10块板，板宽=2200mm，净跨=2200-200=2000mm，伸入长度=100mm，Ⅰ级钢180度弯起长度=6.25d=50mm8/63mm10，钢筋长度：8=2300mm，10=2326mm。中间跨：共35块板，数据同上，钢筋长度=2300mm。③．A支座计算得到单侧长度=460mm，取500mm，钢筋长度=500+100+2*60=760mm。同理，B支座单侧长度=500mm，钢筋长度=500*2+200+2*60=1320mm。同理，C支座单侧长度=500mm，钢筋长度=500*2+200+2*60=1320mm。四次梁的设计计算次梁按考虑内力重分布方法设计,按照从属面积的有关规定,可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\*GB3①由已选定的次梁截面尺寸b及h,可得次梁的自重为（其中b，h均以m计）=2\*GB3②板传永久荷载（gk为板上荷载）近似取7kN/m小计：2）次梁的活荷载设计值活荷载设计值次梁的荷载设计值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=300mm×650mm,则次梁的计算跨度为边跨；中间跨；各跨跨度相差小于10%，按等跨连续梁进行计算,计算简图见图3。3.内力设计值由表可查得弯矩系数和剪力系数。1）弯矩设计值2）剪力设计值根据各支座处剪力系数,有4.承载力计算取,则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=2200，B/3=2200，中较小值,故取。C30混凝土，，，，；纵向钢筋选用HRB335钢筋，T形截面的判别:由前面计算结果可知T形梁为第Ⅰ类T形梁计算过程列表如下(表2)表2次梁正截面受弯承载力计算截面位置A1B2C弯矩设计值（kN.m）-58.14699.68-126.8683.21-95.100.099<0.350.0280.205<0.350.0230.170<0.35(mm2)438720909591780实配钢筋（根数规格）（mm2）2φ185093φ187632φ18+2φ169113φ166032φ18+2φ16911注:1.在计算跨中截面时,取b=bf,,结果表明，支座截面的均小于0.35，符合内力重分布原则；此值大于，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。钢筋计算：①．A支座负钢筋：共10根L1次梁。全梁通长配置2φ18，次梁配置钢筋全长=33000+2*240-2*35=33410mm，HRB335钢筋最长9000mm，钢筋搭接长度按照300mm计算。两侧90度锚固，基本锚固长度=529mm，，因此单根梁所需钢筋长度=2*（3*9000+8246）=70492mm。（2φ18）B、C支座负钢筋：采用钢筋2φ16，经计算得支座两侧需加钢筋2100mm，钢筋按照135度折弯锚固，折弯锚固长度=5d=80mm。因此所需单根钢筋长度=2*2100+300+2*80=4660mm，单根梁需要长度=8*4660=37280mm。（2φ16）②．第1跨钢筋：采钢筋3φ18，在B支座底与跨中钢筋3φ18搭接，搭接长度300mm。两端135度折弯锚固。钢筋长度=6600+200+300+2*5d=7280mm。单根梁需要长度=2*3*7280=43680mm。（3φ18）中间跨钢筋：采用钢筋3φ16，在B支座底与第1跨钢筋3φ18搭接，搭接长度为300mm。两端135度折弯锚固，钢筋长度=3*6600+3*300+2*5d=20860，钢筋不连续需要两处搭接，则修正后长度=20860+600=21460。单根梁需要长度=3*21460=64380mm。（3φ16)2)斜截面受剪承载力=1\*GB3①截面尺寸验算因为所以按照下式验截面尺寸满足要求.=2\*GB3②配箍计算采用φ6双肢箍,且不考虑弯起钢筋抗剪。计算B左侧截面。由计算可得箍筋间距：调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。调整箍筋间距：。截面高度300～500的梁，最大箍筋间距200mm最后取值s=160mm。为方便施工，间距沿梁长不变。验算配箍率如下：弯矩调幅时要求配箍率下限为：实际配箍率，满足要求。箍筋长度计算：由于箍筋135度弯钩，箍筋长度==1324mm，所需箍筋个数n=5*6300/160+1=198个。（φ6@160）、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，将主梁自重化为集中荷载。1.荷载设计值1）主梁的恒荷载设计值G：=1\*GB3①由已选定的主梁截面尺寸b及h,可得主梁的自重设计值（带两侧粉刷）=2\*GB3②次梁传下G22）主梁的活荷载设计值QG和Q作用在主次梁相交处的支座位置.2.计算简图主梁端部支承在240mm砖墙上,支承长度a=360mm;中间支承在300mm×300mm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=6600;计算简图见图4。图4主梁的计算简图3.内力设计值及包络图1）弯矩设计值弯矩式中系数由附表6-2查得。2）剪力设计值剪力设计值式中系数由附表6-2查得3)弯矩和剪力包络图根据结构对称性及荷载作用特点,可变荷载分为三种情况。①：第1、3跨有可变荷载，第2跨无可变荷载。如图5：图5第①种情况由附表6-2知，支座B、C弯矩为：在第一跨内：以支座弯矩、的连线为基线，作、的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点处弯矩值分别为：（与前面计算的接近）在第二跨内：以支座弯矩的连线作为基线，作、的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：②第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载。如图6：图6第②种情况第一跨内：在第一跨内以支座弯矩、的连线为基线。作、的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第二个集中何在作用点处弯矩值分别为：在第二跨内：。以支座弯矩，的连线作为基线，作、的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点处的弯矩值分别为：③第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载如图7图7第③种情况第2跨两个集中荷载作用点处的弯矩为：第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：弯矩包络图如图8所示：图8弯矩包络图4）承载力计算主梁采用C30混凝土，，，，；纵向钢筋选用HRB335钢筋，。=1\*GB3①正截面受弯承载力计算跨内按照T形截面计算，因跨内设有间距小于主梁间距的次梁，翼缘宽度按照和中较小值确定，取。主梁混凝土保护层以及跨内界面有效高度计算同次梁。支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的较差重叠，截面有效高度计算方法有所不同。板混凝土保护层15mm，板上部纵筋10mm、次梁上部纵筋直径20mm。假定主梁上部纵筋直径25mm，则一排钢筋时取590mm；两排钢筋时，。纵向手里钢筋除B截面以及边跨跨中截面需要2排外，其余均1排。跨内截面经判别均为第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算,b×h=300mm×650mm。B支座边弯矩设计值-457.8。正截面受弯承载力的计算过程见表3。表3主梁正截面受弯承载力计算截面位置1B22(-)弯矩设计值（kN.m）423.55-457.8211.12-106.260.0530.3780.0040.077(mm2)27473021248675实配钢筋（根数规格）（mm2）6φ2529458φ2230412φ143082φ22760注:1.在计算跨中截面时,正弯矩取b=bf,,负弯矩取b.=2\*GB3②斜截面受剪承载力计算=1\*GB2⑴截面尺寸验算，因为，截面尺寸按下式验算：截面尺寸满足要求。=2\*GB2⑵计算腹筋（仅考虑箍筋）采用φ8双肢箍,且不考虑弯起钢筋抗剪。计算B左侧截面。由计算可得箍筋间距：取验算配箍率如下：弯矩调幅时要求配箍率下限为：实际配箍率，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，，附加箍筋布置范围取附加箍筋φ8@200双肢箍，则在长度s内可布置附加箍筋排数排。由，满足要求。因主梁高度，需要在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置2φ14，构造钢筋配箍φ8@400。，满足要求。主梁钢筋截断说明：主梁纵向钢筋的弯起和切断需要按照弯矩包络图确定。底部纵向钢筋全部深入支座，不配置弯起钢筋，所以仅需确定B支座上部钢筋的切断点。材料图如图8。将B支座①、③、④号钢筋按照钢筋面积比确定各自抵抗弯矩，如①号筋（2φ22，）抵抗弯矩为：=。147.8钢筋的充分利用点和不需要点的位置可按照几何关系求得。第一批截断④号筋（4φ25），因截断点位于受拉区，距离该钢筋充分利用点距离应大于；截断点距离该钢筋不需要点的距离应大于和20d=500mm。④号筋阶段点距离B支座中心线距离：按照第一个条件为1842mm；按第二个条件745+775=1520mm，由第一个条件控制。同理，右侧可推得，见材料图。③号筋的截断位置同理确定。由计算表可知，跨中最大负弯矩将①号筋贯通，可承受负弯矩，满足要求。主梁钢筋长度计算：①号筋长度：①号筋贯通全梁，全梁长19800mm+240mm，共4根主梁。1号筋锚固折弯长度=0.6*22*29.3=386.76mm,因此①号筋全长=20040-2c+2*386.76=mm，单根梁需要