砼课设设计说明书.docx
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砼课设设计说明书
《混凝土结构课程设计》
目:
多层房屋楼盖(或屋盖)设计
名:
龚逸凡
级:
地下1702班
t=r.
号:
311707001207
河南理工大学
课程设计任务书
一、题目多层房屋楼盖(或屋盖)设计
二、主要任务与要求
(1)
基本资料:
框架结构
柱网尺寸:
6.6mX5.1m
荷载:
5.0KN/m2
层咼:
3.3m
柱尺寸:
450mmX450mm
混凝土采用.C40
(2)
设计任务:
自主设计
框架结构楼盖
(3)
设计内容:
1)标准层结构平面布置:
柱网、梁格的布置。
2)现浇钢筋混凝土板、次梁和主梁的计算(板和次梁内力计算按塑性内力重分布的
方法考虑)。
3)绘制结构施工图。
①板、次梁和主梁配筋图
②必要的结构设计说明
(4)设计成果:
计算书草稿1份、正稿1份、结构施工图1套
(5)设计要求:
符合相关现行规范
结构设计》评分表
课程设计题目
多层房屋楼盖(或屋盖)设计
序号
评分内容
主要问题、情况
分数
1
设计思路和方法的正确性(10分)独立思考、解决问题能力(10分)
2
课程设计施工图质量(15分)设计说明书完整性、正确性(15分)书写工整性(10分)
3
课程设计期间考勤与态度(20分)
4
答辩评分内容(20分)
课程设计总评成绩
指导教师签字:
1设计资料.
1.1楼面梁格布置.
2板的设计.
2.1荷载
2.2内力计算.
2.3正截面承载力计算
3次梁的设计.
3.1荷载
3.2内力计算.
3.3截面承载力计算.
4主梁的设计.
16
17
参考文献附录
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖
1设计资料
1建筑设计的平面尺寸(见图1-1),层高3.3m,柱尺寸为450mM450mm墙厚240mm外墙轴线位置为距墙外边缘120mm处。
2楼面顶面为30mm厚水泥砂浆面层(单位自重20kN/m);钢筋混凝土现浇板;楼板底面、梁侧及梁底为15mm厚纸筋灰粉刷(单位自重16kN/卅);墙体外墙面为20mm厚水泥砂浆粉刷,内墙面为15mm厚纸筋灰粉刷;混凝土自重取25kN/nt
3楼面活荷载标准值:
5.0KN/m。
4材料选用:
混凝土C40(?
c=19.1N/mm)
钢筋:
主梁、次梁和柱的主筋采用HRB40(钢筋(?
y=360N/mrT);其余钢筋为HPB300(?
y=270N/mm。
1.1楼面梁格布置
图1-1楼面梁格布置图
2板的设计
对四边支承板12/ll
5100/22002.322,可按单向板计算,楼面上无直接动力荷
载,板可按考虑塑性内力重分布方法计算。
板的厚度取h80mmI1/302200mm/3073.33mm,且大于单向板最小厚度
70mm。
次梁截面高度按12/125100mm/12425mm,取h=450mm;截面宽度取b=200mm。
同理主梁截面高度按311/106600mm/10660mm,取H=700mm,截面宽度取B=
300mm。
板的尺寸及支撑情况如图2-1所示。
80
WO
2.1荷载
恒载标准值:
gq10.408KN/m2
2.2内力计算
计算跨度(两端与支撑构件整浇)
2.0295m,取1。
2.00m
边跨:
10In22.00m1.025ln
中间跨:
10L2.000m
n
因跨度差不差过10%,说明可以按等跨连续板计算内力。
取1m宽板带作为计算单元,其计算简图如图2-1(b)所示。
各截面的弯矩计算见表2-10
表2-1板的弯矩计算
截面
边支座
边跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
弯矩系数
-1/16
1/14
-1/11
1/16
-1/14
M=a
-1/16X
1/14X
-1/11X
1/16X
-1/14X
(g+q)
10.408X
10.408X
10.408X
10.408X
10.408X
|02(KN-m)
22=-2.60
22=3.03
22=-3.86
22=2.60
22=-2.97
2.3正截面承载力计算
取板的截面有效高度h0=6Ommb=1000mm各截面配筋计算见表2-2,板的配筋图见
附件,钢筋表见附录。
表2-2板的正截面承载力计算
截面
边支座
边跨中
第一内
支座
中间跨中
中间支座
在平面图中的
位置
①-⑥
轴间
①-⑥
轴间
①-⑥
轴间
①-②
⑤-⑥
轴间
②〜⑤轴
间
①〜②
⑤〜⑥
轴间
②〜⑤
轴间
M(KN-m)
-2.60
3.03
-3.86
2.60
0.8X
2.60=2.08
-2.97
-2.08
M
s1fcbh:
-0.051
0.044
-0.056
0.038
0.030
-0.043
-0.030
1J12s
0.055
0.045
-0.055
0.039
0.031
-0.042
-0.030
A1fcbh。
氏f
fy
151
144
174
123
98
135
95
选配钢筋
C6@150
C6@15
0
C6@15
0
C6@20
0
C6@280
C6@19
0
C6@28
0
实配钢筋面积
(mm2)
189
189
189
189
189
189
189
中间板带②〜⑤轴线内,其各区格板的四周与梁整体连接,故各跨跨中和中间支座
考虑板的内拱作用,其弯矩降低20%
3次梁的设计
取次梁的梁高h=450mm,梁宽b=200mmo
3.1荷载
(1)恒荷载
k=8.276KN/m
qk=5.0X2.2=11.0KN/m
g+q=1.2gk+1.4qk=1.2X8.276+1.4X11.0=25.33KN/m
g+q=1.35gk+1.4X0.7Xqk=1.35X8.257+1.4X0.7X11.0=21.95KN/m
取g+q=25.33KN/m
3.2内力计算
按塑性内力重分布计算次梁内力。
中间跨度
边跨
故可按等跨连续梁计算内力。
计算简图如图3-2所示。
*偏门
-/
图3-2次梁的计算简图
次梁内力计算见表3-1,3-2。
表3-1次梁弯矩计算表
截面
边支座
边跨跨中
第一内支座
中间跨中及
离端第二跨
中
中间支座
弯矩系数a
-1/24
1/14
-1/11
1/16
-1/14
M=a(g+q)
L2(KN*m)
-28.32
41.69
-53.05
36.48
-41.69
表3-2次梁剪力计算表
截面
边支座右侧
第一内支座
(左)
第一内支座
(右)
中间支座左、
右侧
剪力系数p
0.45
0.60
0.55
0.55
V(gq)ln(kN)
55.01
73.35
66.82
66.82
3.3截面承载力计算
次梁按T型截面进行计算,其翼缘宽度取二者的较小值。
2.02.2m故取bf1.6m
bfl/34.8/31.6m,bfbsn0.2
取h0=45O-35=415mm
故次梁跨中截面属于第一类T型截面
表3-3次梁正截面承载力计算
截面
边支座
边跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
M(KN-m)
-28.32
41.69
-53.05
36.48
-41.69
M
s1fcbfho
M
s1fcbh;
0.050
0.011
0.086
0.007
0.063
1质
0.052
0.011
0.090
0.007
0.065
As1fcbfh。
/fy
As1fcbh0/fy
229
380
395
245
288
选配钢筋
2C14
2C16
2C16
2C14
2C14
实配钢筋面积(mm
308
402
402
308
308
次梁斜截面承载力计算见表3-4。
当混凝土强度等级不超过C50时取Pc=1o
表3-4次梁斜截面承载力计算
截面
端支座右侧
第一内支座
(左)
第一内支座
(右)
中间支座内
外侧
V(KN)
55.01
73.35
66.82
66.82
0.25Pcbho?
c(N)
396325>V
372450>V
372450>V
396325>V
0.7?
tbh0(N)
99351>V
93366>V
93366>V
99351>V
按构造要求配置28@20(的箍筋。
其中
Asv
sv■——
bs
101f171
100%0202%024丄100%024—100%0152%
200200■fyv■270
故满足最小配筋率要求。
次梁配筋图见附件。
4主梁的设计
按弹性理论计算主梁内力,不考虑塑性内力重分布。
取柱的截面尺寸为450mrX450mm柱高3.3m。
主梁的截面尺寸与支撑情况如图4-1
所示。
图4-1主梁几何尺寸及支撑情况
4.1荷载
(1)恒荷载
(2)使用活荷载
Qk
11.05.1
56.1KN
(3)
荷载组合设计值
GQ1.2Gk1.4Qk1.2
51.391.4
56.1140.208KN
GQ1.35Gk1.40.7
Qk1.35
51.391.40.756.1124.35KN
取
G
1.251.39
61.67KN
Q
1.456.1
78.54KN
.2
内力计算
计算跨度如下:
中间跨1。
6.6m
边跨10lnb/2a/26.60.120.45/2
0.45/20.36/26.56m
梁侧抹灰(折算为集中荷载)
51.39KN
1.025(6.60.120.45/2)0.45/26.54m
Gk
Io1.0251nb/2
X(0.7-0.08)X22X0.015X16=0.65KN
取Io6.6m
图4-2主梁计算简图
计算简图如图4-2。
各种荷载情况的主梁内力计算表4-10
表4-1各种荷载情况下主梁内力计算
荷载情
计算简图
内力图
•-10933
GGGGGG
27.27
£a
45.20
61.67
-U.47
'69.36
GGGGGG
■12655
150,72
-69.36
-如95%[0,
12=
hl
-110,45
10367
78.54
f-1*2.19
fl
-+6.41
lie.72
内力计算过程见表4-2。
M1
mb
m2
k1GI099.91kNmk1GI0109.33kNm
k1GI027.27kNm
弯矩
Ma
54.n
nze6.99
-2
443
■1
-61.15
9562
-102.97
表4-2内力计算过程表
剪力
Ga|Mb61.672.22/3109.3362.79kNm
M1
kzQIo
0.28978.546.64
150.72kNm
Mb
k?
QI0
0.13378.546.6469.36kNm
M2
k2QI0
69.36kNm
Ma
Qa
2Mb78.542.2
3B
2/369.36126.55kNm
M1
kzQI0
0.04478.54
6.6422.95kNm
kzQI0
Mb
M2
0.13378.546.6469.36kNm
Ma
Mb
Mc
M1
Ma
M2
M2
kzQI0
2
-M
3
0.278.546.6103.67kNm
269.3646.24kNm
3
kzQI0
kzQl0
kzQl0
0170
78.54
0.31178.546.64162.19kNm
0.08978.546.6446.41kNm
78.54
2
3mb
78.54
2.21/3162.19
78.542.22/3
6.688.12kNm
2.22/3162.191/3
118.72kNm
VA
V佑
VB左
VB右
V2左
k3G0.73361.6745.20X1X1
VAG45261.6716.47kNk3G1.26761.6778.14kNk3G61.67kN
0
Vb左
k4Q
1.13478.54
Vb右
kdQ
0
VA
k4Q
0.1337854
V佑
Va
10.45 Vb右 k4Q 7854kN 1Q45kN Va V1右 k4Q0.86678.5468.02kN VAQ68.0278.5410.52kN 89.06kN 162.1964.66kN 46.4149.19kN Va V1右 Vb左 Vb右m右 k4Q068978545411kN VAQ785454112443k k4Q1.31178541029741 k4Q1.227854958玄N95827854172&N 最不利组合见图4-3。 主梁的弯矩包络图见图4-4。 ①+②: ①+③: ①+④: 图4-3主梁的最不利弯矩组合 主梁的弯矩包络图如下: 4.3截面承载力计算 主梁跨中截面按T型截面计算,其翼缘宽度取下列二值中的较小值: 11 bf一1-66002200mmbs05100mm,故取bf2200mm,h0=700-35=665mm,33 判别T型截面类型: ifcbfhf(ho牛)1.022008019.1(66580/2)2101kNm250.63kNm 故各跨中截面属于第一类T型截面。 主梁支座截面按矩形截面计算,第一内支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取ho=7OO-7O= 630mm 主梁的截面承载力及配筋计算见表4-3,4-4。 表4-3主梁正截面承载力计算 截面 边跨中 中间支座 中间跨中 弯矩M(kNm) 250.63 -271.52 130.94 V0b/2 (GQ)b/2(61.67 78.54)0.45/231.55 M1Vob -303.07 ifcbh: 或 250.63X -303.07X 130.94X 1O6/22OO/6652/19.1=0.0 1O6/22OO/6652/19.1=O.O ifcbfh2 13 1O6/3OO/63O2/19.1=O.133 07 M或ifcbh) M 0.013 O.133 0.007 1fcbfho 1J2s 0.014 0.144 0.007 (b0.550) s10.5 0.993 0.928 O.996 250.63X -303.07X 130.94X AM/sfyh0 1O6/O.993/665/36O=1O54 1O6/O.928/63O/36O=144O. 1O6/O.996/665/36O=549 .3 0 .1 选配钢筋 2C18+2C20 2C20+2C25 4C14 实配钢筋面积 1137 1610 615 (mm2) 表4-4主梁斜截面承载力计算 截面 边支座 支座(B左) 支座(B右) V(KN) 113.22 181.11 157.49 0.25Cbho? c(N) 0.25X1X3OOX665 X19.1=952613 0.25X1X3OOX63O X19.1=902475 902475 O.7? bho 0.7X1.71X3OOX 665=238802 0.7X1.71X3OOX 630=226233 226233 按构造要求通长配置8@250勺箍筋。 4.4主梁吊筋计算 由次梁传至主梁的全部集中荷载为 G+Q=1.2<42.21+1.4X56.1=129.192KN 则Asv2fhi^扁%253.8mm2'取2C14(Asv308mm2) 主梁的配筋图见附件。 其中主梁的腰筋按构造要求配置通长hw700mm,0.1%bhw210mm2,所以取 212@200(As226mm2)。 参考文献 [1]顾祥林主编.《混凝土结构基本原理》[M].同济大学出版社,2014 [2]GB50010-2015,《混凝土结构设计规范》[S].中国建筑工业出版社,2015 附录 板的配筋表 编号 形状尺寸 直径 间距 长度 ① 严2200竽 6 150 2280 ② 4040 芒22003 6 280 2280 ③ 4040 疋2200J 6 200 2280 ④ 1200 7070 6 150 1340 ⑤ 1200 70|冗 6 280 1340 ⑥ 1200 770 6 190 1340 ⑦ S70jq% 6 200 510 ⑧ 1270 70|旳 6 200 1410 ⑨ 5皿 T0|旳 6 200 710
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