钢筋混凝土楼盖设计

　2.1钢筋混凝土楼盖设计任务书 2.1.1题目:某市轻工业厂房楼盖设计 图一　　 2.1.2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/mm2，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HRB235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。 2.1.3设计内容 　　1.学生承担的具体设计题号见表一。 　　　　　　　　　　　　2.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.A2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（板采用分离式配筋）。 　　（2）次梁的配筋图，主梁的配筋图。 　　（3）必要的结构设计说明。 2.1.4时间安排（一周） 　　　　结构计算　　　　　　　　　2天 　　　　绘制结构施工图　　　　　　2天 　　　　计算书整理、修改施工图　　1天2.2课程设计指导书 2.2.1初步选择梁、板的截面尺寸 　　1.板的尺寸除满足承载力、刚度、裂缝宽度要求外，尚应满足施工要求。板厚 取h≥l0/40；按施工要求，一般楼板厚度不少于60mm，密肋板厚度不少于50mm，工业建筑楼板厚度不少于70mm，本设计楼板厚度选80mm。 　　2.次梁截面尺寸：次梁高度取，宽度取。本设计次梁截面尺寸选b×h=200×450mm。 　　3.主梁截面尺寸：主梁高度取，宽度取。本设计主梁截面尺寸选 b×h=300×600mm。 2.2.2在计算书上绘出结构平面布置图 　　在计算书上画出图二，并标注出柱、主梁、次梁和板的名称（或编号），布置上板、次梁和主梁的计算单元及荷载的取值范围。 图二2.2.3板的设计 　　本设计采用单向板整浇楼盖，按塑性内力重分布方法计算内力。对多跨连续板沿板的长边方向取1米宽的板带作为板的计算单元。 　　1.计算简图（见图三） 　　计算跨度边跨：取，两式较小值 　　　　　　　中间跨：　　　　边跨与中间跨计算跨度相差若不超过10%，可按等跨连续板计算内力。本设计为九跨连续板超过五跨按五跨计算内力。 图三 　　2板的荷载计算（见表二）荷载种类荷载标准值 （KN/mm2）荷载分项系数荷载设计值 （KN/mm2）永久 荷载20mm厚水泥砂浆面层 80mm厚现浇板自重 15mm厚板底抹灰小计（g）可变荷载（q）总荷载（g+q）　　3.板的内力计算 　　板考虑塑性内力重分布后，各跨中及支座截面的弯矩系数α值按图四采用，各跨中及支座截面的弯矩按式计算。图四 　　板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求，所以只进行正截面承载力计算。计算B支座负弯矩时，计算跨度取相邻两跨的较大值。板的弯矩计算见表三。板的弯矩计算表　　　　表三截面边跨中M1B支座MB中间跨中M2、M3中间支座Mc弯矩值（KN·m） 　　4.板的配筋计算（见表四） 　　b=1000mm，h0=h-20=60mm。各截面配筋计算过程见下表，中间板带内区格四周与梁整体连接，故M2、M3及Mc应降低20%，计算结果应填在表四括号内。 　　5.绘制板的配筋施工图 　　板采用分离式配筋，板的配筋图按1∶100的比例绘制在A2图纸上。板正截面承载力计算表　　　　表四截面边跨跨中 （1）第一内支座 （B）中间跨中（2）（3）中间支座（C）边板带(中间板带)边板带(中间板带) 选配钢筋验算配筋率2.2.4次梁的设计 　　1.次梁计算简图 　　计算跨度边跨：取，两式较小值 　　中间跨： 　　次梁采用塑性内力重分布方法计算。本设计次梁仅为五跨，按五跨连续梁计算内力。边跨与中间跨计算跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算内力。次梁的构造简图如图五所示，计算简图如图六所示。　图五　图六　　2.次梁荷载计算（见表五）荷载种类荷载标准值（KN/m）荷载分项系数荷载设计值（KN/m）永久 荷载由板传来次梁自重梁侧抹灰小计(g)可变荷载(q)总荷载(g+q)　　3.次梁内力计算（见表六） 　　考虑塑性内力重分布后，跨中及支座截面的弯矩系数α值、剪力系数β值分别按图七（1）和图七（2）采用。　　　　　　　　　　　　　　　　　图七次梁内力计算表　　　　　　表六截面M1=－MBM2=M3Mc截面VAVB左VB右弯矩值（KN·m） 剪力值 　　4.次梁配筋计算 　　（1）次梁正截面承载力计算 　　次梁支座按矩形截面计算，跨中按T形截面计算，取h0=415mm。次梁翼缘计算宽度取，两式较小者。次梁跨中截面按式判别T形截面类型。次梁正截面承载力计算见表七。次梁正截面承载力计算表　　　　表七 截面边跨跨中（1）第一内支座（B）中间跨跨中（2）中间支座（C）选配钢筋（实配AS）（2）次梁按仅配箍筋进行斜截面承载力计算，次梁斜截面承载力计算见表八。　　　　　　　　　　　　　　　　　　次梁斜截面承载力计算表　　　　表八截面边支座A第一内支座B左第一内支座B右中间支座C选配箍筋肢数、直径实配钢筋间距S（mm）　　5绘制次梁的配筋图 　　由于次梁的各跨跨度相差不超过20%，且q/g≤3，次梁纵筋的截断可直接按教材的次梁配筋构造要求图布置钢筋。次梁配筋图按1∶50、剖面图按1∶20的比例绘制在2#图纸上。 2.2.5主梁的设计 　　主梁的荷载较大，且结构的重要性超过板和次梁，为保证主梁具有足够的可靠性，主梁内力按弹性理论方法计算。 　　1.主梁计算简图 　　计算跨度边跨：取， 两式较小值 　　　　　　中间跨： 　　梁计算跨度相差小于10%，计算内力时可采用等跨连续梁的弯矩及剪力系数。主梁构造简图如图八，计算简图如图九所示。图八图九　　2.主梁荷载计算 　　为简化计算，将主梁自重折算成集中荷载，并作用在次梁位置。主梁荷载计算见表九。 　　　　　　　　　　　　　　主梁荷载计算表　　　　表九荷载种类荷载标准值（KN）荷载分项系数荷载设计值（KN）永久荷载由次梁传来主梁自重主梁抹灰小计（G）可变荷载（Q）总荷载（G+Q）　　3.主梁内力计算 　　（1）弯矩，式中系数K1、K2由教材附录3中相应的系数可查得。应先将及值计算出来，在计算及值时B支座计算跨度取相邻两跨的平均值。 　　根据及值及相应的K1和K2系数可求得各跨中及支座弯矩值，主梁弯矩值计算见表十。 　　　　　　　　　　　　　　　　主梁弯矩计算表　　　　表十项次荷载简图（1）（2）（3）（4）组合项（1）+（2）（1）+（3）（1）+（4）　　（2）剪力，式中系数k3、k4由教材附录3中相应的系数可查得。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，主梁剪力值计算见表十一。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　主梁剪力计算表　　　　表十一 项次荷载简图（1）（2）（4）组合项（1）+（2）（1）+（4）注：项次（3）的活荷载布置对任何支座截面均不产生最大剪力，故不必计算。　　4.主梁配筋计算 　　（1）主梁跨中按T形截面计算，取mm，翼缘计算宽度取，两式较小者，主梁跨中截面按式判别T形截面类型。主梁支座截面按矩形截面计算，取mm（两排钢筋）。主梁正截面承载力计算见表十二。 　　（2）主梁按仅配箍筋进行斜截面承载力计算，主梁斜截面承载力计算见表十三。 　　　　　　　　　　　　　　主梁正截面承载力计算表　　表十二截面边跨跨中（1）支座（B）中间跨跨中（2）或选配钢筋（实配AS）主梁斜截面承载力计算表　　表十三截面VAVB左VB右选配箍筋肢数、直径、间距 　　 　　5.主梁附加横向钢筋的计算 　　由次梁传给主梁的集中荷载为： 　　优先采用附加箍筋，本设计按每侧设置5根、直径同主梁抗剪箍筋，间距取，然后按式验算附加箍筋是否能够承担次梁传给主梁的集中荷载。 　　若附加箍筋不足以承受次梁传来的集中荷载，再按式计算所需附加吊筋的面积。 　　6.绘制主梁的配筋图 　　由于主梁是重要构件，主梁纵筋的截断需按弯矩包络图和抵抗弯矩图确定，考虑到学生毕业后基本上是面向施工单位，对绘制主梁配筋施工图进行简化，主梁纵筋的截断不按弯矩包络图和抵抗弯矩图确定，主梁纵筋的截断以及其他钢筋的设置要求按图十构造尺寸绘制。 　　主梁上部架立钢筋伸入支座的锚固长度不小于钢筋受拉的锚固长度，架立钢筋与负弯矩钢筋的搭接长度取150～200mm。下部钢筋伸入端支座的锚固长度，伸入中间支座的锚固长度。图十