混凝土砌体 楼盖设计

一：钢筋混凝土现浇楼盖课程设计任务书 （p2-p6） 二：钢筋混凝土现浇楼盖课程设计指导书 （p7-p12） 三：具体做法 （p13-p21） 建筑工程学院 土木工程专业建筑工程方向 《混凝土及砌体结构》 课程设计 题 目：钢筋混凝土现浇楼盖 姓 名： 班 级： 学 号： 建筑工程学院 一、设计目的 1、了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定； 2、掌握板厚及梁系截面尺寸的确定方法； 3、通过板及次梁的计算，掌握按考虑塑性内力重分布分析内力的计算方法； 4、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的计算方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法； 5、掌握板、梁的配筋计算； 6、了解并熟悉现浇梁板结构的有关构造要求； 7、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方法、制图规定，进一步提高制图的基本技能； 8、学会编制钢筋材料表。 二、设计 某多层厂房，采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，结构布置如附图所示。 1、结构布置柱网尺寸及楼面活载大小详见“六 附图”； 2、楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面，容重20KN/m3，板底及梁用15mm厚混合砂浆抹面，容重17KN/m3； 3、混凝土强度等级C20，钢筋除梁纵向主筋采用HRB335钢筋外，其余均采用HPB235钢筋，钢筋混凝土容重25KN/m3。 三、设计内容和要求 进行楼盖梁板系统结构设计，并绘制施工图。 要求：提交设计说明书一本，楼盖结构施工图一套； 1、对设计说明书的要求 设计说明书应包括下列内容： （1）本梁板结构系统布置的优缺点评述； （2）板厚及梁系截面尺寸的确定； （3）板、梁计算简图； （4）荷载计算； （5）内力分析及内力组合； （6）配筋计算； （7）构造要求。 2、对图纸的要求 楼盖结构施工图应包括下列内容： （1）楼盖结构平面布置图（板的配筋绘于此图上） 板、梁、柱均要编号且注明定位尺寸； 板的配筋可采用分离式或弯起式，钢筋要编号，同一编号的钢筋至少有一根钢筋要注明直径、间距及截断或弯起位置。 （2）次梁配筋图 要求绘出次梁立面和足够数量的断面及配筋图； 要求几何尺寸，钢筋编号、型号、直径、间距、弯起和截断位置、搭接长度、锚固长度等标注全面； 可以利用对称性只画一半。 （3）主梁配筋图 要求同次梁。 （4）整个楼盖主梁钢筋材料表（任选） （5）设计说明 包括混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋搭接长度、锚固长度等需要说明的问题。 四、注意事项 1、计算书书写认真，字迹工整，装订成册； 2、施工图用白图纸绘制，图面布置合理，比例适当，图面整洁，线条清楚，文字采用仿宋体，符合制图，达到施工图要求。 五、参考文献 1、混凝土结构设计（GB50010－2002） 2、建筑结构荷载规范（GB50009－2001） 3、建筑结构制图标准（GB/T50105－2001） 4、房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） 5、梁兴文、史庆轩，混凝土结构设计，中国建筑工业出版社，2009.4 六、附图 结构布置柱网尺寸及楼面活载大小 序号 次梁跨度(mm) 主梁跨度(mm) 楼面活载标准值(kN/m2) B B′ L L′ 1+3n 6000 5500 5400 5000 4.0 2+3n 6600 6000 6000 5400 5.0 3+3n 7000 6600 6300 6000 6.0             钢筋混凝土现浇楼盖课程设计指导书 一、设计说明书 （一）本梁系布置的优缺点评述 （二）板厚及梁系截面尺寸的确定 板厚的确定： ，且满足楼面最小板厚构造要求： 。 次梁截面尺寸的确定： ， 。 主梁截面尺寸的确定： ， 。 （三）板的计算 1、计算简图 板按考虑塑性内力重分布的多跨连续板计算，取1m宽板带为计算单元。 2、荷载计算 恒载标准值(gk)计算，活载标准值(qk)计算，荷载设计值(g+q)计算。 3、内力计算 当计算跨度相差不超过10％时，近似按等跨连续板计算，但在计算支座负弯矩时，计算跨度l0应按相邻两跨的较大跨度值计算，计算跨内弯矩则仍按本跨的计算跨度计算。 板的弯矩计算 截面 边跨中 第一内支座 中跨中 中间支座 弯矩系数α (kN.m)                   4、配筋计算 截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座 在平面上的部位 ①～⑦ ①～⑦ ①～② ⑥～⑦ ②～⑥ ①～② ⑥～⑦ ②～⑥ M(kN.m)                                                 选用钢筋             实配As(mm2)                           说明：②～⑥轴线间中间跨中及中间支座弯矩考虑推力的有利影响，弯矩可减少20％。 5、配筋示意图 （四）次梁的计算 1、计算简图 次梁按塑性内力重分布方法计算。 2、荷载计算 恒载标准值(gk)计算，活载标准值(qk)计算，荷载设计值(g+q)计算。 3、内力计算 当计算跨度相差不超过10％时，近似按等跨连续梁计算弯矩和剪力，但在计算支座负弯矩时，计算跨度l0应按相邻两跨的较大跨度值计算，计算跨内弯矩则仍按本跨的计算跨度计算。 ①次梁的弯矩计算 截面 边跨中 第一内支座 中跨中 中间支座 弯矩系数α (kN.m)                   ②次梁的剪力计算(剪力计算按静跨ln计算) 截面 边支座 第一内支座(左) 第一内支座(右) 中间支座 剪力系数β 0.4 0.6 0.5 0.5 (kN)                   4、次梁正截面承载力计算 跨中截面一般按T形截面计算，支座截面一般按矩形截面计算。 截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座 M(kN.m)         b或bf’(mm)         或                         选用钢筋         实配As(mm2)                   5、次梁斜截面承载力计算 截面 边支座 第一内支座(左) 第一内支座(右) 中间支座 V(kN)         (kN)         (kN)         箍筋直径、肢数                         实配箍筋间距                   6、次梁的配筋示意图 （五）主梁的计算 1、计算简图 主梁按弹性理论计算，柱或墙作为主梁的铰支座。 2、荷载计算 恒载标准值(Gk)计算，活载标准值(Qk)计算，荷载设计值(G+Q)计算，主梁自重可折算为集中荷载。 3、内力计算 当计算跨度相差不超过10％时，近似按等跨连续梁计算弯矩和剪力，但在计算支座负弯矩时，计算跨度l0应按相邻两跨的较大跨度值计算，计算跨内弯矩则仍按本跨的计算跨度计算。同时，应根据最不利内力组合来确定主梁的最不利内力值。 项次 荷载简图 弯矩(kN.m) 剪力(kN) M1 MB M2 MC … VA VB左 VB右 VC左 VC右 … ①                         ②                         ③                         ④                         ⑤                         …                         内力组合 ①＋②                       ①＋③                       ①＋④                       ①＋⑤                       ①＋…                                                 4、绘制弯矩包络图和剪力包络图（任选） 选择适当的比例，根据上一步骤中各种内力组合的弯矩和剪力分别绘制出弯矩包络图和剪力包络图，标出每一根线段的荷载组合情况（要求能反映出包络图的绘制过程）。 5、主梁正截面承载力计算 类同于次梁的正截面承载力计算，但应考虑支座宽度对支座弯矩的影响(即削峰)。 6、主梁斜截面承载力计算 类同于次梁斜截面承载力的计算。 二、设计图纸 根据本课程设计任务书的要求并参考有关资料，绘制出楼盖结构平面布置图，次梁配筋图，主梁弯矩包络图、材料图及配筋图，主梁钢筋材料表，设计说明等。 1、楼盖结构平面布置图（板的配筋绘于此图上） 板、梁、柱均要编号且注明定位尺寸；板的配筋可采用分离式或弯起式，钢筋要编号，同一编号的钢筋至少有一根钢筋要注明直径、间距及截断或弯起位置。 2、次梁配筋图 应绘出次梁立面和足够数量的断面模板及配筋图(可以利用对称性只画一半)，且次梁截面的几何尺寸，钢筋编号、型号、直径、间距、弯起和截断位置、搭接长度、锚固长度等标注全面。 3、主梁配筋图 同次梁。 4、整个楼盖主梁钢筋材料表（任选） 5、设计说明 包括混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋搭接长度、锚固长度等需要说明的问题。 一、设计说明书 （一）本梁系布置的优缺点评述 本梁系主梁横向布置，次梁纵向布置。整体性好，但结构自重较大 （二）板厚及梁系截面尺寸的确定 按高跨比条件，当 时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求 ，取板厚 。 主梁的截面高度应该满足 ～ ～ ，取 ，则 ～ ～ ，取 。 次梁的截面高度应满足 ～ ～ ，根据经验取 ，则 ～ ～ ，取 。 （三）板的计算 1、计算简图 板厚 ，次梁截面尺寸为450mm×250mm。板具体尺寸及支承情况如下图： g+q=8.8KN/m 2、荷载计算： 表1    板的荷载计算   20mm水泥砂浆面层 80mm钢筋混凝土现浇板 15mm厚混合砂浆天棚抹灰 合计 板的永久荷载标准值 0.02×20=0.40KN/㎡ 0.08×25=2KN/㎡ 0.015×18=0.27KN/㎡ 2.67KN/㎡           永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4 线恒载设计值（g） 2.67×1.2=3.20KN/㎡ 线活载设计值（q） 4.0×1.4=5.60KN/㎡ 荷载设计总值（g+q） 8.8KN/㎡     3、内力计算 次梁的截面高度为：450mm  宽度为：250mm 按塑性内力重分布设计，板的计算边跨： 边跨：ln=2.500-0.12-0.10=2.28 l0= ln+h/2=2.28+0.8=2.36 l0= ln+a/2=2.28+0.12/2=2.34<2.36 取l0=2.34 中间跨：l0 = ln =2.50-0.20=2.30mm 板的弯矩计算 截面 边跨中 第一内支座 中跨中 中间支座 弯矩系数α - (kN.m) 4.38 -4.38 3.01 -3.44           b=1000mm，h=80mm， =80mm-20mm=60mm  =1.0 连续板各截面配筋计算如下： 4、配筋计算 板带部位截面 边区板带（①~②，⑥~⑦）轴线间 中间区板带（②~⑥轴线间） 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨跨内、中间跨跨内 中间支座 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨跨内、中间跨跨内 中间支座 M(kN.m) 4.38 -4.38 3.01 -3.44 4.38 -4.38 3.01×0.8=2.408 -3.44×0.8=2.752 0.126 0.126 0.087 0.10 0.126 0.126 0.07 0.08 0.135 0.135 0.091 0.106 0.135 0.135 0.073 0.084 370.29 370.29 249.06 290.74 370.29 370.29 200.23 230.40 选用钢筋 Φ6/8@100 Φ6/8@100 Φ6/8@150 Φ6/8@130 Φ6/8@100 Φ6/8@100 Φ6/8@190 Φ6/8@160 实配As(mm2) 393 393 262 314 393 393 207 246                   说明：②～⑥轴线间中间跨中及中间支座弯矩考虑推力的有利影响，弯矩可减少20％。 5、连续板的配筋示意图如下： （四）次梁的计算 1、计算简图 次梁按塑性内力重分布方法计算。主梁截面高度为：650mm  宽度350mm 主梁有关尺寸及支承情况如图。 2、荷载计算   由板传来 次梁自重 侧粱抹灰 合计 次梁的永久荷载设计值g(KN/m) 3.20×2.7=8.64 1.2×25×0.2×(0.45-0.08)=2.22 1.2×17×0.015×(0.45-0.08)×2=0.23 11.09           活荷载设计值：由板传来q=5.6×2.2=12.32 合计：g+q=11.09+12.32=23.41 3、内力计算 计算跨度： 边跨：ln=5.5-0.12- 0.35/2=5.205 ln+a/2=5.205+0.24/2=5.325 1.025ln=1.025×5.205=5.335>5.325 取l0=5.325      中间跨：l0=ln=6.0-0.35=5.65 跨度差：（5.65-5.325）/5.325=6.1%<10%    则可按连续梁计算内力。次梁尺寸及计算简图如下： g+q=23.41KN/m ①次梁的弯矩计算 截面 边跨中 第一内支座 中跨中 中间支座 弯矩系数α (kN.m) 60.35 -60.35 41.49 -47.42           ②次梁的剪力计算(剪力计算按静跨ln计算) 截面 边支座 第一内支座(左) 第一内支座(右) 中间支座 剪力系数β 0.4 0.6 0.5 0.5 (kN) 48.74 73.11 60.93 60.93           4、次梁截面承载力计算 跨中截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为： 边跨bf'=1 /3 l0 =1 /3×5325=1775M 均属第一类T型截面 支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑。取h0=450-60=390 其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h0=415 连续次梁正截面截面承载力计算如下： 截面 边跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座 M(kN.m) 60.35 -60.35 41.49 -47.42 b或bf’(mm) 1775 250 1883 250 或 0.021 0.165 0.013 0.115 0.021 0.181 0.013 0.123 495 548 305 384 选用钢筋 2Φ14+1Φ16 3Φ16 3Φ12 2Φ12+1Φ16 实配As(mm2) 509.1 603 339 427.1           5、次梁斜截面承载力计算 截面 边支座 第一内支座(左) 第一内支座(右) 中间支座 V(kN) 48.74 73.11 60.93 60.93 (kN) 243.4> V 259.6> V 259.6> V 243.4> V (kN) 78.1> V 83.1> V 83.1> V 78.1> V 箍筋直径、肢数 2Φ6 2Φ6 2Φ6 2Φ6 2×28.3=56.6 2×28.3=56.6 2×28.3=56.6 2×28.3=56.6 176.4 235.9 189.8 189.8 实配箍筋间距 200 200 200 200           6、次梁的配筋示意图 （五）主梁的计算 1、计算简图    主梁按弹性理论计算，柱或墙作为主梁的铰支座。 柱截面尺寸为300×400  。主梁的有关尺寸及支承情况如图 2、荷载计算 恒载标准值(Gk)计算，活载标准值(Qk)计算，荷载设计值(G+Q) 计算，主梁自重可折算为集中荷载。   由梁传来 主梁自重 侧粱抹灰 合计 次梁的永久荷载设计值G(KN/m) 11.09×6.0=66.54 1.2×25×0.25×(0.65-0.08)=4.275 1.2×17×0.015×(0.65-0.08)×2×2.7=0.945 71.76           活荷载设计值：由次梁传来Q=12.32×6=73.92KN 合计：G+Q=71.76+73.92=145.68KN 3、内力计算 ln=5.0-0.12- 0.4/2=4.68 l0=1.025ln+b/2=1.025×4.68+0.4/2=4.997 M 支座截面按矩形截面取，取h0=650-80=570。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取h0=650-60=590 截面 边跨跨内 离端第二支座 中间支座 中间跨跨内 M1 、M4 MB 、MD MC M2 M3 M/(kN.m) 150.4 -135.1 -73.44 114.3 117.1 V0 /(kN.m) — 34.08 17.04 — — （M- V0 ）/(kN.m) — 100 56.4 — — = /（ b ）或 = /（ ） 0.023 0.024 0.013 0.019 0.019 ξ 0.023 0.124 0.113 0.019 0.019 0.023×1800×615×9.6/300=814.7 0.124×350×590×9.6/300=819.3 0.113×350×590×9.6/300=746.7 0.019×1800×615×9.6/300=673 0.019×1800×615×9.6/300=673 选配钢筋 2Φ18+1Φ20 2Φ18+1Φ20 3Φ18 2Φ16+1Φ20 2Φ16+1Φ20 实配钢筋面积 823.2 823.2 763 716.2 716.2             6、主梁斜截面承载力计算 类同于次梁斜截面承载力的计算。 截面 端支座 离端第一支座 中间支座 离端第一支座 端支座 V/kN 55.31 97.64 87.98 76.79 105.8 78.6 90.69 23.74 516600〉V 495600〉V 495600〉V 47880〉V 47880〉V 49560〉V 49560〉V 51660〉V 175743> V 159005> V 159005> V 219450> V 219450> V 159005> V 159005> V 175743> V 选用箍筋 2Φ8 2Φ8 2Φ8 2Φ8 2Φ8 2Φ8 2Φ8 2Φ8 =n 1/mm2 101 101 101 101 101 101 101 101                 实配箍筋间距 200 200 200 200 200 200 200 200