中南大学混凝土与砌体结构课程设计

发布 2022-10-04 01:16:28 阅读 6308

中南大学土木工程学院

土木工程专业(本科)建筑工程方向。

混凝土结构及砌体结构设计》

课程设计任务书。

题目:钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计。

姓名: 班级:

学号:一、设计目的。

1、掌握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、设计资料。

某多层工业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、楼面为水磨石地面(包括10mm面层和20mm厚水泥砂浆打底),其自重标准值为0.65kn/m2;板底及梁用15mm厚混合砂浆抹面,其自重标准值为20kn/m3;

3、混凝土强度等级c20,钢筋除梁主筋采用hrb335钢筋(抗拉强度设计值为fy=300 mpa)外,其余均采用hpb300钢筋(抗拉强度设计值为fy=270mpa),钢筋混凝土容重标准值为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(一号图)一张;

板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算;主梁按弹性理论计算内力。

1、对设计说明书的要求。

设计说明书应包括下列内容:

1) 封面。

2) 设计任务书。

3) 目录。

4) 正文,包括:

本梁板结构系统布置的优缺点评述;

板厚及梁系截面尺寸的确定;

板、梁计算简图;

荷载计算;

内力分析及内力组合;

配筋计算;

构造要求。

5) 设计体会。

6) 参考文献。

7) 封底。

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和板的配筋图。

楼盖结构平面布置要注明定位轴线尺寸和编号,板、梁、柱等构件要进行定位尺寸标注和编号;

板的配筋图可绘于楼盖结构平面布置图上,并注明板的厚度;

板的配筋可采用分离式或弯起式,钢筋(包括受力钢筋、分布钢筋和其它构造钢筋)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;

可以利用对称性只画四分之一楼面。

2)次梁模板及配筋图。

绘制次梁配筋和模板图,以及足够数量的控制截面配筋详图;

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;

绘制次梁抽出钢筋图;

可以利用对称性只画一半。

3)主梁模板及配筋图。

根据内力包络图确定主梁钢筋的弯起、截断、搭接和锚固位置和长度;

其余绘制要求与次梁相同。

4)整个楼盖主梁钢筋材料表。

对整个楼盖主梁钢筋材料用量进行列表计算。

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、计算书文本规范、层次分明、字体工整,图表准确整洁,装订成册;

2、施工图图面布置合理,比例适当,图面整洁,线条清楚,文字采用仿宋体,符合制图标准,达到施工图要求。

五、参考文献。

1、混凝土结构设计规范(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、袁锦根、余志武,混凝土结构设计基本原理,中国铁道出版社,2003.2

6、余志武、袁锦根,混凝土结构与砌体结构设计,中国铁道出版社,2004.3

六、附图。结构布置柱网尺寸及楼面活载大小。

一、本梁板结构系统布置的优缺点评述6

二、板厚及梁系截面尺寸的确定6

三、板的计算6

四、次梁计算8

五、主梁的计算12

六、设计体会16

七、参考文献17

正文。一)本梁板结构系统布置的优缺点。

优点:本梁板结构采用整体式现浇混凝土结构,是混凝土结构最基本的结构形式之一,其整体性好,使用机械少。施工技术简单,该布局在满足建筑物使用的前提下,柱网和梁格划分规整,结构布置简单、整齐、统一,符合经济和美观的要求。

梁板结构划分为等跨度,便于设计和施工。

缺点:结构末班用量大,施工周期长,施工时手冬季和雨季的影响大,活荷载较大。

二)板厚及梁系截面尺寸的确定。

根据单向板及其楼盖的次梁、主梁不需挠度验算的要求确定板厚、梁系截面尺寸:

板厚: /40=2850/40=71.25mm,考虑到工业房屋楼面的最小厚度h=80mm,故取板厚h=80mm。

次梁:截面高h按(1/12~1/18)=6000/18—6000/8=333mm—750mm,,考虑活荷载较大,取次梁截面高h=650mm,次梁截面宽b=(1/3—1/2)h=217mm—325mm,取b=250mm。

主梁:截面高h按l/8~l/14=5700/14—5700/8=407mm—713mm估算,取h=650mm,主梁宽按h/3~h/2估算,取b=300mm。

三)板的计算。

1、计算简图。

板按考虑塑性内力重分布设计。根据梁、板的构造要求,故不需做挠度验算的最小厚度为/40=2850/40=71.25mm,考虑到工业房屋楼面的最小厚度h=80mm,故取板厚h=80mm。

次梁截面高h按(1/12~1/18)=6000/18—6000/12=333—500mm,,考虑活荷载较大,取次梁截面高h=500mm,次梁截面宽b=250mm。

板伸入墙体120mm。各跨的计算跨度为:

边跨=2700-120-250/2+80/2=2495mm

ab,de之间中跨=2700-250=2450mm

bd之间中跨=2850-250=2600mm

边跨与中跨的计算相差小于10%,按等跨连续板计算。

荷载。楼面、面层 1.20.65=0.78 kn/m2

板自重1.20.0825=2.40 kn/m2

板底抹灰1.20.01520=0.36 kn/m2

g=3.54 kn/m2

楼面活荷载 q=1.312.0=15.6 kn/m2

合计g+q=19.14 kn/m2

故板的计算简图见图1所示。

2、内力计算。

m=(q+g)l=19.142.495=10.831kn·m

m=(q+g)l=19.142.45=7.180kn·m

m=(q+g)l=19.142.495=-8.510kn·m

m=(q+g)l=19.142.7=-8.721kn·m

3、配筋计算。

取h=80-25=55mm,各截面配筋计算见表1,板的配筋图见一号图纸。

表1 板正截面承载力计算。

说明:②~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%。

4)次梁计算。

1、计算简图。

主梁截面高h按l/8~l/14=5700/14—5700/8=407mm—713mm估算,取h=650mm,主梁宽按h/3~h/2估算,取b=300mm。次梁伸入墙中240mm,按考虑塑性内力重分布计算,各跨计算跨度为。

边跨 =6000-150-120+240/2=5850mm

1.025(6000-150-120)=5873mm

取边跨=5850mm

中跨 =6000-300=5700mm

边跨与中跨相差小于10%,故可以按等跨连续梁计算。

荷载。板传来恒载3.542.85=10.09 kn/m

次梁自重1.20.2(0.55-0.08)25=2.82 kn/m

次梁侧面抹灰 1.20.015 (0.55-0.08)220=0.34 kn/m

g=13.25 kn/m

板传来活荷载 q=15.62.85=44.46 kn/m

合计q+g=57.71 kn/m

故次梁的计算简图见图2:

内力计算。m=(q+g)l=57.715.85=179.544kn·m

m=(q+g)l=57.715.7=117.187kn·m

m=(q+g)l=57.715.85=-179.544kn·m

m=(q+g)l=57.715.7=-117.187kn·m

v=0.4(q+g)l=0.457.715.85=135.041kn·m

v=0.6(q+g)l=0.657.715.85=202.562kn·m

v=0.5(q+g)l=0.557.715.7=168.802kn·m

v=0.5(q+g)l=0.557.715.7=168.802kn·m

2、正截面抗弯承载力计算。

取h=650-40=610mm

混凝土与砌体结构

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