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1、个人资料整理仅限学习使用2018年12月26日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用课程设计任务书设计题目钢筋混凝土现浇楼盖学生姓名所在院系土木与建筑工程学院专业、年级、班设计要求： 砼楼盖课程设计是理论教案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，达到以下教案要求
2、：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、主梁的弯矩包罗图、主次梁的配筋图）。4）考虑主梁承重墙均设有宽度为4000mm ，高度为 1800mm 的窗户，试对主梁下承重墙进行设计。学生应完成的工作：课程设计内容及要求：（1）设计题目：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；4）设计成果的要求：完整计算
3、过程的课程设计说明书一份；完整楼盖配筋施工图一套。参考文献阅读：钢 筋混凝土 现浇楼 盖课程设计 指导及设计实 例03-G101 标准图集建筑结构王黎怡 .北京大学出版社工作计划：识图及课程设计时间总共为两周，识图训练为3 天；理论计算4 天, 绘图 3 天。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，进行内力计算并确定配筋量和相应的构造处理；画图3 天，按照绘图要求和表示方法，将配筋计算结果绘制为一张1#图。并完整填写绘图图框内容。任务下达日期： 2018 年 12 月 14 日任务完成日期： 2018 年 12 月 26 日指导教师 签名）：学生签名）：精选学习资料
4、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用钢筋混凝土现浇楼盖设计摘要： 按课程设计任务书的要求确定的柱网参数和荷载条件），合理确定结构布置及截面尺寸，并对其进行受力计算板和次梁按照弹性理论计算，主梁则考虑塑性调幅），考虑主梁承重墙结构，对主梁下承重墙进行设计；参考相关图集确定配筋及做了相关的构造处理，达到了实际施工的的深度；设计成果主要包括课程设计说明书一份包括选择的参数说明，板、次梁、主梁构件以及砌体的计算过程，构件配筋图等）。关键词： 现浇楼盖设计、结构布置、受力计算、配筋、塑性调幅、承重墙、砌体、荷载目录精
5、选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用1. 设计背景1 2. 设计方案22.1 材料选用2 2.2 结构平面布置2 3. 方案实施33.1 板的计算3 3.2 次梁的计算6 3.3 主梁的计算9 3.4 墙体的计算17 4. 结果与结论225. 收获与致谢226. 参考文献227. 附件22精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用1. 设计背景某多层工业厂房，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，厂房的
6、平面布置见图1，其中=7.5m,=6.3m。剖面及楼面做法见图2墙下为砖基础，基础顶标高为-1.2m），楼面可变荷载标准值为=7.0 kN/m2，要求设计该多层工业厂房的楼盖。部分常用材料重力密度见表1。本设计暂不考虑圈梁设计，构造柱按照需要进行设计。l1234567ABCD2l1l1l1370AA400 x400370370370l2l2l2l2l2图 1 楼盖平面图 表表 1 部分常用材料的重力密度材料名称重力密度 kN/m3）备注钢筋混凝土24-25 本设计可取25kN/m3 水泥砂浆20 石灰砂浆、混合砂浆17 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
7、 - - - -第 5 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用ABCD7.80011.7003.900 0.000-0.500AA20mm厚水泥砂浆抹地坪现浇钢筋混凝土楼板20mm厚混合砂浆抹底图 2 厂房剖面图2. 设计方案2.1 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。2.2 结构平面布置 见图 3）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共
8、27 页个人资料整理仅限学习使用123456ABCD630063006300630063003x25003x25003x2500主梁次梁图 3 楼盖结构平面布置图3. 方案实施3.1 板的计算 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=450 787.5mm， 故 取 次 梁 高度=650mm，宽度=250mm。1）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 25k
9、N/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/m2 80mm厚钢筋混凝土板：kN/m2 20mm厚石灰砂浆抹底：kN/m2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用板恒载标准值：=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=12.3
10、88kN/m2 2）计算简图图 4 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。A12321BCCBA21102300230023002110q=12.388kN/m2图 5 板的计算简图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用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 =4.096k
11、N.m =-4.681kN.m 4）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=1000m。-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2。表 2 板的配筋计算截面1 B 2 C 弯矩设计值kN.m ）5.062 -5.500 4.096 3.277）-4.681 -3.745）0.146 0.159 0.119 0.095）0.135 0.108）0.159 0.174 0.127 0.100）0.146 0.115）mm2）436 477 348 274）400 315）选配钢筋8110
12、=457 mm2 8110 =457mm2 6/8110 =357 mm2 6110 =257 mm2）8125 =402 mm2 6/8125 =314mm2）3.2 次梁计算 按考虑塑性内力重分计算）1）荷载计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用由板传来恒载：=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）：=33.1
13、52kN/m 2）计算简图图 6 次梁计算跨度设主梁截面尺寸为mm，则计算跨度为 图 6）：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）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用次梁计算简图如图7 所示。A12321BCCBA60506050605060506050q=33.152kN/m2图 7 次梁计算简图3）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
14、。弯矩计算：=110.3kN.m =-110.3kN.m =75.84kN.m =-86.67kN.m 剪力计算：=88.39kN =117.85kN =110.3kN 4）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：=2018mm112.5kN.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 3。表 3 次梁正截面承载力计算截 面1 B 2 C kN.m ）110.3 110.3 75.84 86.67 0.043 0.431 0.029 0.336 0.044
15、0.629 0.029 0.427 mm2）1047 1468 683 997 选配钢筋316 216 =1005mm2320 218 =1451mm2214 216 =710mm2 316 218 =1112mm2选用的 As 均大于 =160mm2=117.85kN =52360N=52.36kN 117.85kN）、107.94kN）=56210N=56.21kN 88.39kN 可见次梁截面尺寸满足要求，A,B 支座及中间支座截面应按计算配箍筋，次梁斜截面承载力计算见表4只考虑箍筋的抗剪作用，部分弯筋的抗剪作用作为安全储备）。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总
16、结 - - - - - - -第 12 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用表 4次梁斜截面承载力计算截 面A B左）B右）C kN）88.39 117.85 107.94 107.94 箍筋肢数直径28 28 28 28 mm2）=101 101 101 101 kN）56.21 56.21 56.21 56.21 N/mm2）210 210 210 210 mm ）=300.7 157.0 187.0 187.0 选配箍筋 =0.12% 3.3 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
17、：=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 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用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 =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9。A121BBA742675007426G=77.38kNP=110.25kN图 9 主梁计算简图3）内力计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳
18、总结 - - - - - - -第 14 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用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5。表 5 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A12BCDPPPPPP0.244 0.067 -0.267 -0.267 0.733 -1.267 1.000 -1.000 1.267 -0.733 PPPP0.289 -0.133 -0.133 0.866 -1.134 0 0 1.134 -0.866 PP0.200 -
19、0.133 -0.133 -0.133 -0.133 1.000 -1.000 0.133 0.133 PPPP0.229 0.170 -0.311 -0.089 0.689 -1.311 1.222 -0.778 0.089 0.089 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 4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 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
20、 - - - - -第 15 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用主梁弯矩计算见表6。表 6 主梁弯矩计算表项 次荷载简图1 12G GG GG G2 PPPP3 PP4 PPPP）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 4
21、 查出）主梁剪力计算见表7，剪力包络图如图10 所示。表 7 主梁剪力计算表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用项 次荷载简图1 12G GG GG G2 PPPP3 4 PPPP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 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 27 页个人资料整理仅限学
22、习使用图 10 主梁弯矩包络图上）及剪力包络图下）4）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：=2500mm384kN m，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；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用主梁正截面承载力计算见表8。表 8 主梁正截面承载力计算表截 面1 B 2 kN.m ）447.8 -486.9 254.1 -104.2 kN.m ）45.21
23、 kN.m ）447.8 441.69 254.1 104.2 或N.mm ）=二排）=二排）=一排）=一排）0.038 0.38 0.020 0.082 0.039 0.51 0.020 0.086 mm2）3784 4948 2026 871 选配钢筋328 425 =3811mm2428 525 =4917mm2225 322 =2122mm2 218 120 =823mm2注：=226.05kN ； B 截面支座宽度 即柱宽度）=400mm。=285.9kN =131670N=131.67kN 285.9kN）、252.48kN）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归
24、纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用=137400N=137.4kN =180.8kN 可见主梁截面尺寸满足要求，A、B 支座截面应按计算配腹筋，主梁斜截面承载力计算见表 9。表 9 主梁斜截面承载力计算表截 面A B 左）B 右）252.480kN 每道弯起钢筋6）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 2 18，。3.4 墙体计算1）确定静力计算方案屋楼）盖为钢筋混凝土梁板，横墙间距=31.532m ，该房屋静力计算方精选学习资料 - - - - - - -
25、- - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用案为刚性方案。2）高厚比验算纵墙： s=31.5m 2H =5.1m 砂浆 M10 M7.5 =26 因为纵墙承重=1.0 =0.75 =19.5 满足要求3）荷载计算荷载标准值：屋盖结构自重： 二毡三油上铺小石子 0.35 20厚水泥砂浆找平层 0.420 厚水泥找平层 0.480 厚现浇钢筋混凝土楼板 2.020 厚混合砂浆抺底 0.34楼盖结构自重： 20 厚水泥砂浆找平层 0.480 厚现浇钢筋混凝土楼板 2.020 厚混合砂浆抺底 0.34次梁自重：1.6kN/m 主梁自重： 3.56k
26、N/m 墙体自重： 370厚砖墙 20厚单面抺灰 6.69钢框玻璃窗自重： 0.45屋面活荷载： 2.0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用楼面活荷载： 7.0楼面活荷载折减计算：本建筑物为三层，计算截面以上各楼层活荷载的折减系数为0.85 纵墙承载力计算 . 计算单元 : 取一个开间的外纵墙作为计算单元, 受荷面积为m elIIIIIINN0lMNMNIIIIII图 11首层内力图 计算截面 : 取外纵墙首层窗间墙为计算截面控制截面, 取-和 - 截面 . 荷载计算 : 纵墙计算单元所承受
27、的荷载屋面处计算单元的受荷面积为: 25.83楼面处计算单元的受荷面积为:屋面恒载标准值：楼面恒载标准值 :屋面梁高度范围内墙重标准值:每层墙自重标准值 :底层墙自重标准值 :精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用屋面活载标准值 :楼面活载标准值 : 内力计算 : 大梁支承反力的偏心距 : 实际支承长度 a=370mm,=2.31对屋盖梁：对楼盖梁：计算由荷载标准值产生的内力- 和 - 截面：计算由荷载设计值产生的内力-和 - 截面：受压承载力计算：列表进行验算，计算结果表明承载力足够。首层砖
28、墙内力最大，其他各层可不必验算。外纵墙较内纵墙受力不利，故内纵墙可不必验算。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用见下表：工程验算位置首层 A轴墙厚 hmm ）H=370 计算截面面积 A）计算高度砌体强度2.31 高厚比截面位置- 截面- 截面偏心距 emm ）31.77 0 相对偏心距 e/h 31.77/370=0.086 0 影响系数0.665 0.818 承载力2577.82 3171 轴向力设计值 1 满足1 满足 梁端局部受压承载力验算故故取上部平均压应力设计值则局部受压面积内上
29、部轴向力设计值为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用则故该墙体的局部受压承载力不满足要求。设置预制刚性垫块，取垫块高度为，符合刚性垫块尺寸要求。垫块面积影响砌体局部受压强度的计算面积因故取砌体局部受压强度提高系数：则垫块面积内上部轴向力设计值为由，查表得 :梁端有效支承长度求合力对垫块形心的偏心距e: 对垫块形心的偏心距为：则由则局部受压满足要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用4.
30、结果与结论板的配筋图、次梁的配筋图和主梁的配筋图分别见附件。5. 收获与致谢两周的课程设计结束了，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，自己独立完成作业的能力也提高。在设计过程中，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督，也与老师互动。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，进一步把课堂知识转化为实践能力。6.
31、 参考文献1 彭少民 . 混凝土结构 下册） M. 武汉工业大学出版社，2002. 2 王黎怡建筑结构 M。北京大学出版社，2007 7. 附件板配筋图，次梁配筋图，主梁配筋图。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 27 页个人资料整理仅限学习使用指导教师评语：课程设计报告成绩：，占总成绩比例：课程设计其它环节成绩：环节名称：，成绩：，占总成绩比例：环节名称：，成绩：，占总成绩比例：环节名称：，成绩：，占总成绩比例：总成绩：指导教师签字：年月日本次课程设计负责人意见：负责人签字：年月日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 27 页