楼盖设计计算书1.doc

钢筋混凝土楼盖设计任务书一 题目:某市轻工业厂房楼盖设计 图1 二 设计条件 某市轻工业厂房承重体系为钢筋混凝土内框架，四周为370mm砖墙承重，厂房平面尺寸见下图，二楼可变荷载为7.0kN/m2，设计只考虑竖向荷载，要求学生完成二层钢筋混凝土整浇楼盖的设计。二层平面尺寸见图一。1.永久荷载：楼面面层采用20mm厚水泥砂浆，重度20kN/m3；板底、梁侧及梁底抹灰层15mm厚混合砂浆，重度17kN/m3；钢筋混凝土重度25kN/m3。2.二楼楼面可变荷载7.0kN/m2。3.材料：混凝土强度等级C25；主梁、次梁主筋采用HRB335级钢筋；其余钢筋采用HPB235级钢筋。4.板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm。5.柱断面尺寸400×400mm。三 设计内容 1.学生承担的具体设计题号见表一 表一 课程设计题号表可变荷载题号a×b5.005.506.006.507.007.5022.5×37.5（1）（2）（27）（28）（29）21.6×36.00（3）（4）（5）（30）（31）20.70×34.5（6）（7）（8）（9）（32）19.80×31.50（10）（11）（12）（13）（14）18.90×31.50（33）（15）（16）（17）（18）（19）18.00×30.00（34）（20）（21）（22）（23）17.10×28.50（35）（36）（24）（25）（26）注明：可变荷载的单位为kN/m22.设计计算书一份,内容包括:（1）二层楼面结构平面布置：柱网、主梁、次梁及板的布置。（2）现浇板、次梁的承载力计算（内力计算按塑性内力重分布考虑）。（3）主梁的承载力计算（内力计算按弹性理论考虑）。3.A3图纸一张,内容包括:（1）二层楼面结构布置图，板的配筋图，板的配筋图画在结构布置图上。（2）次梁的配筋图，主梁的配筋图。（3）必要的结构设计说明。钢筋混凝土楼盖设计楼盖a×b=(20.70×34.5)m,可变荷载为5.50kN/20.7÷3=6.9m 34.5÷5=6.9m 6.9÷3=2.3m3300÷35=94.2mm 3300÷40=82.5mm 取板厚为90mm故设计单向板 a×b×h=6900mm × 2300mm × 90mmh:6900÷12=575mm 6900÷18=383.33mm 取次梁高位400mmb:400÷3=133.3mm 400÷2=200mm 取次梁宽为160mm 设计次梁 a×b×h=6900mm × 160mm × 400mmh:6900÷15=460mm 6900÷12=575mm 取次梁高位540mmb:540÷3=180mm 540÷2=270mm 取次梁宽为240mm 设计主梁 a×b×h=6900mm × 240mm × 540mm单向板配筋计算钢筋混凝土重度25kN/ 1×0.09×25 =2.25 kN/楼面面层水泥砂浆重度20kN/ 1×0.02×20 =0.4 kN/+板底抹灰混合砂浆17kN/ 1×0.015×17=0.255 kN/ 板的恒荷载标准值 =2.905 kN/ 板的活荷载标准值 =1×5.50=5.5 kN/板的计算简图板在活荷载控制下的外力设计值：（g+q）=+ =1.2×2.905+1.3×5.50=10.636 kN/板在恒荷载控制下的外力设计值：（g+q）= +=1.2×2.905+0.7×1.3×5.50=8.491 kN/两者取大值，故 (g+q)=10.636 kN/边跨: = + =(2.3-0.12-0.08)+ =2.145m= + =(2.3-0.12-0.08)+ =2.16m两者取小值，故=2.145m中跨：=2.3m平均跨：=（2.3+2.145）/2=2.223m各跨以及支座弯矩设计值：=×10.636×=4.45 kN=-×10.636×=-4.78 kN=×10.636×=3.52 kN=-×10.636×=-4.02 kN=-=-3.52 kN计算：假定受力钢筋排一层，则=-20=90-20=70mm计算，并判断是否属于超筋板=-=70-=5.56mm<=0.550×70=38.5mm不属于超筋板计算=1.0×11.9×1000×5.56/210=315=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×1000×90=180 < 不属于少筋板查表，选配690。计算，并判断是否属于超筋板=-=70-=6.00mm<=0.550×70=38.5mm不属于超筋板计算=1.0×11.9×1000×6.00/210=340=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×1000×90=180 < 不属于少筋板查表，选配685。计算，并判断是否属于超筋板=-=70-=4.36mm<=0.550×70=38.5mm不属于超筋板计算=1.0×11.9×1000×4.36/210=247=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×1000×90=180 < 不属于少筋板,去=243查表，选配6110。计算，并判断是否属于超筋板=-=70-=5.01mm<=0.550×70=38.5mm不属于超筋板计算=1.0×11.9×1000×5.01/210=284=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×1000×90=180 < 不属于少筋板查表，选配6100。因为=-,故选配6110。次梁配筋计算次梁两侧抹灰重度17kN/ 2×0.31×0.015×17=0.1581 kN/钢筋混凝土重度25kN/ 0.16×0.31 ×25= 1.24 kN/次梁恒载标准值 =2.905×2.3+0.1581+1.24=8.0796 kN/次梁活载标准值 =5.50×2.3=12.65 kN/板在活荷载控制下的外力设计值：（g+q）=+ =1.2×8.0796+1.3×12.65=26.14 kN/板在恒荷载控制下的外力设计值：（g+q）= +=1.2×8.0796+0.7×1.3×12.65=21.21 kN/两者取大值，故=26.14 kN/边跨: = 1.025=1.025×(6.9-0.12-0.24)=6.7035m= + =(6.9-0.12-0.24)+ =6.74m两者取小值，故=6.74m中跨：=6.9m平均跨：=（6.9+6.74）/2=6.82m次梁计算简图各跨以及支座弯矩设计值：=×26.14×=107.95 kN=-×26.14×=-110.53 kN=×26.14×=77.78 kN=-×26.14×=-88.89 kN=-=-77.78 kN根据各弯矩设计值，计算次梁配筋如下：确定翼缘计算宽度按次梁的计算跨度考虑：=6900/3=2300mm按次梁净距考虑：=+=160+6540=6700mm按翼缘厚度考虑：=90/365=0.247>0.1,不受此项限制。取较小值得翼缘计算宽度=2300mm计算：假定受力钢筋排一层，则=-35=400-35=365mm对于段，判别T形截面的类型=1.0×11.9×2300×90×（365-90/2） =788.256×>=107.95 kN属于第一类T形截面计算= =10.98mm计算=1.0×11.9×2300×10.98/300=1001.74=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×160×400=128 < 不属于少筋梁选配418对于段，判别T形截面的类型=1.0×11.9×2300×90×（365-90/2） =788.256× > =77.78 kN属于第一类T形截面计算= =7.87mm计算=1.0×11.9×2300×7.87/300=718.01=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×160×400=128 < 不属于少筋梁选配910对于段，因为=-=-77.78 kN，故选配910。对于支座，计算，并判断是否属于超筋次梁= =11.24mm<=0.550×365=200.75mm计算，并判断是否少筋=1.0×11.9×2300×11.24/300=1025.46=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×160×400=128 < 不属于少筋梁选配714对于支座，计算，并判断是否属于超筋次梁= =9.01mm<=0.550×365=200.75mm计算，并判断是否少筋=1.0×11.9×2300×9.01/300=822.01=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×160×400=128 < 不属于少筋梁选配416次梁箍筋计算计算各支座的剪力=0.45(g+q) =0.45×26.14×6.74=79.28KN=0.6(g+q) =0.6×26.14×6.9=108.22KN=0.55(g+q) =0.55×26.14×6.9=99.20KN计算A处的箍筋 查表得=1.0 =210N/复核截面尺寸=365/160=2.28125 < 4.0应按式复核截面尺0.25=0.25×1.0×11.9×160×365=173.74KN > =79.28KN截面尺寸满足要求确定是否需按计算配置箍筋=0.7×1.27×160×365=51.92KN < =79.28KN需按计算配置箍筋，确定箍筋数量=0.286按构造要求，箍筋直径不宜小于6mm,现选用6双肢箍筋（=28.3） =197.90mm查表得，=200mm，取S=190mm。验算配箍率=0.19%=0.24×1.27/210=0.15% < =0.19%配箍率满足要求，所以箍筋选用6190，沿次梁长均匀布置。计算处的箍筋，按式复核截面尺0.25=0.25×1.0×11.9×160×365=173.74KN> =108.22KN截面尺寸满足要求确定是否需按计算配置箍筋=0.7×1.27×160×365=51.92KN < =108.22KN需按计算配置箍筋，确定箍筋数量=0.588按构造要求，箍筋直径不宜小于6mm,现选用8双肢箍筋（=50.3） =171.09mm查表得，=200mm，取S=170mm。验算配箍率=0.36%=0.24×1.27/210=0.15% < =0.36%配箍率满足要求，所以箍筋选用8170，沿次梁长均匀布置。计算，处的箍筋，按式复核截面尺0.25=0.25×1.0×11.9×160×365=173.74KN> =99.20KN截面尺寸满足要求确定是否需按计算配置箍筋=0.7×1.27×160×365=51.92KN < =99.20KN需按计算配置箍筋，确定箍筋数量=0.493按构造要求，箍筋直径不宜小于6mm,现选用6双肢箍筋（=28.3） =114.81mm查表得，=200mm，取S=120mm。验算配箍率=0.29%=0.24×1.27/210=0.15% < =0.29%配箍率满足要求，所以箍筋选用6120，沿次梁长均匀布置。主梁按弹性方法计算次梁传来的恒荷载：6.9×8.0796=55.8KN主梁的自重：25×(0.54-0.09)×0.24×2.3=6.21KN主梁两侧的抹灰层：2×17×0.015×（0.54-0.09）×2.3=0.52785KN主梁的永久荷载总计：G=55.8+6.21+0.52785=62.54KN主梁活荷载：Q=12.65×6.9=87.29KN边跨：=+=(6.9-0.2-0.37)+ +=6.515m =1.025+=1.025×(6.9-0.2-0.37)+ =6.688m两者取小，故取=6.50m中跨：=+b=(6.9-0.4)+0.4=6.9m平均跨：=6.7m主梁边跨与中跨相差=5.79% < 10%,故按照等跨连续梁计算内力。主梁计算简图弯矩设计值系数表附录荷 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弯矩设计值弯矩 式中系数k1、k2由附录相应栏内查得。主梁弯矩表项 次 荷 载 简 图 （1） 99.1928.91-111.82-115.22（2） 163.97-77.78-80.11（3） 120.46-77.78-80.11（4） 129.93102.39-181.89-53.60组合项 （1）+（2） 263.16-189.6-195.33（1）+（3） 149.37-189.6-195.33（1）+（4） 229.12131.3-293.71-168.82剪力设计值剪力，式中系数K3、K4由上面的系数表可查得。根据G、Q值及相应的K3和K4系数可求得各支座左、右剪力值。主梁剪力计算表项 次 荷 载 简 图 （1） 45.84-79.2462.54（2） 75.59-98.990（4） 60.14-114.44106.67组合项 （1）+（2） 121.43-178.2362.54（1）+（4） 105.98-193.68169.21主梁跨中按T形截面计算，假定钢筋排两层，则h0=540-35×2=470mm翼缘计算宽度=(6900-200-370)/3=2110mm，=240+6500=6740mm两式较小者=2110mm主梁跨中截面按 式判别T形截面类型。=2110×90×11.9×(540-)=1118.61×>=263.16 kN属于第一类T形截面计算= =23mm计算=1.0×11.9×2300×23/300=2098=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×160×400=128 < 不属于少筋梁选配818对于段，判别T形截面的类型=2110×90×11.9×(540-)=1118.61×>=149.37 kN属于第一类T形截面计算= =13mm计算=1.0×11.9×2300×13/300=1186=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×160×400=128 < 不属于少筋梁选配616主梁支座截面按矩形截面计算对于支座，计算，并判断是否属于超筋次梁= =26mm<=0.550×470=258.5mm计算，并判断是否少筋=1.0×11.9×2300×26/300=2372=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×160×400=128 < 不属于少筋梁选配332对于支座，计算，并判断是否属于超筋次梁= =17mm<=0.550×365=200.75mm计算，并判断是否少筋=1.0×11.9×2300×17/300=1550=0.45×1.27/300=0.19%，取=0.2%=0.2%×160×400=128 < 不属于少筋梁选配422主梁箍筋计算计算A处的箍筋 查表得=1.0 =210N/复核截面尺寸=365/160=2.28125<4.0应按式复核截面尺0.25=0.25×1.0×11.9×240×470=336KN > =121.43KN截面尺寸满足要求确定是否需按计算配置箍筋=4.89 > 3,取=3确定箍筋数量=0.476按构造要求，箍筋直径不宜小于6mm,现选用6双肢箍筋（=28.3） =118.90mm查表得，=200mm，取S=110mm。验算配箍率=0.85%=0.24×1.27/210=0.15% < =0.85%配箍率满足要求所以箍筋选用6110，沿次梁长均匀布置。计算处的箍筋复核截面尺 =1.96 < 4应按原腹梁复核截面尺寸0.25=0.25×1.0×11.9×240×470=335.58KN > =193.68KN截面尺寸满足要求确定是否需按计算配置箍筋=4.89 > 3,取=3确定箍筋数量=1.06按构造要求，箍筋直径不宜小于6mm,现选用9双肢箍筋（=63.6） =120mm查表得，=200mm，取S=120mm。验算配箍率=0.44%=0.24×1.27/210=0.15% < =0.44%配箍率满足要求所以箍筋选用9120，沿次梁长均匀布置。21