2015建工混凝土楼盖 课程设计任务书(新规范)

混凝土楼盖课程设计

一、设计任务书

二、设计指导书

三、设计计算书

专业

班级

姓名

设计号

设计时间年月日

一、设计任务书

1、设计资料

⑴、某藏书库楼盖，平面轴线尺寸如图1示。

图1 楼盖平面轴线尺寸

其中纵向尺寸为5×A，横向尺寸为3×B；（见下列组合）楼盖尺寸A、B 由指导教师给定；

A1=6000；A2=6600；A3=6900；A4=7200；A5=7500；A6=7800；A7=8100；B1=6600；B2=6900；B3=7200；B4=7500；B5=7800；B6=8100；B7=8400；

外围墙体为砖墙，采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑，其中纵墙厚度为370mm，横墙厚度为240mm；轴线通过各墙体截面中心线。楼梯间设在该平面之外(本课程设计时不考虑) 。

⑵、本设计中内柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为350mm×350mm；

⑶、楼面采用水磨石面层，自重标准值0.65kN/m2；

顶棚为混合砂浆抹灰20mm厚，自重标准值17kN/m3；钢筋混凝土自重标准值按25kN/m3计算。

⑷、混凝土强度等级：C25；

⑸、楼面活荷载标准值q k(kN/m2)分别为：

1、设计内容

⑴、按指导教师给定的设计号进行设计(设计号的给定方式为：A×B×q×,如

A1B3q2等等)，编制设计计算书；

⑵、用2号图纸2张绘制楼盖结构施工图，包括结构平面布置图、板配筋

图、次梁及主梁配筋图(铅笔图完成) 。

2、设计要求

⑴、计算书应书写清楚，字体端正，主要计算步骤、计算公式、计算简图

均应列入，并尽量利用表格编制计算过程；

⑵、图面应整洁，布置应匀称，字体和线条应符合建筑结构制图标准。

二、设计指导书

1、结构平面布置

按给定的设计号进行单向板肋形楼盖布置，各构件按类型编号，主梁一般沿横向设置；梁系应贯通，布置应规整，同类构件截面尺寸应尽可能统一；

2、设计计算

⑴、按构造规定选择板、次梁和主梁截面尺寸；

⑵、单向板和次梁采用塑性内力重分布方法计算，利用相应弯矩系数和剪力系数求内力，列表计算截面配筋；主梁采用弹性理论方法计算、按连续梁考虑，分别计算恒荷载和各最不利布置活荷载作用下的内力，绘制弯矩包络图和剪力包络图，列表计算截面配筋；进行主粱附加横向钢筋的计算。

3、绘图

绘图可按教材的传统方法绘制;也可采用平面整体绘图方法(平法),但必须画出相应节点构造并编制钢筋表.

⑴、当采用2号图纸绘图时，其中一张图纸绘制结构平面布置图和板的配筋图(结施02)，另一张绘制次梁配筋图和主梁配筋图(结施02)；

⑵、绘图时先用硬铅打底，后按规定加粗、加深。

⑷、设计图纸的图签可按如下内容要求编制:其中图别为:结施;图号分

别为01(此时图纸内容填写: 结构平面布置及板配筋图)、02(此时

图纸内容填写: 次梁和主梁配筋图)。

三、设计计算书

(设计号 A＿ B ＿ q＿ )

(一) 楼盖的结构平面布置

根据给出的平面尺寸，确定主梁沿房屋横向布置，故主梁跨度为B=＿＿m；次梁跨度为A=＿＿m。主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为B/3=＿＿m。楼盖的结构平面布置图见图1。

图1 楼盖的结构平面布置图

(二) 构件截面尺寸选择(注：以下尺寸单位凡未注明者，均为mm)

1、板

按照跨高比条件，要求连续单向板厚h≥L/40(L为板的短向跨长),此时h≥＿＿mm。对民用楼面而言，板厚不应小于60 mm，故取板厚h＝＿＿mm。

2、次梁

次梁截面高度应满足 h = L/18～L/12 =A／18～A／12＝＿＿～＿，

故选取h＝＿＿mm，并取截面宽度b= ＿＿mm。

3、主梁

主梁截面高度应满足h= L/15～L/10 =B／15～B／10＝＿＿～＿＿，

故选取h＝＿＿mm，并取截面宽度b= ＿＿mm。

(三) 板的设计计算

1、荷载

板的恒荷载标准值g k：

水磨石面层0.65kN/m2

＿＿mm厚钢筋混凝土板＿＿×25＝ kN/m2

顶棚混合砂浆抹灰20mm厚 0.02 ×17＝ kN/m2

g k = kN/m2

取恒荷载分项系数1.2，恒荷载设计值g =1.2×＿＿＝＿＿kN/m2

而本设计中楼面活荷载标准值q k=＿＿kN/m2，该值大于4kN/m2，故取活荷载分项系数1.3，则

板的活荷载设计值q =1.3×＿＿＿＝＿＿＿kN/m2

板荷载设计值 g＋q =＿＿＿ +＿＿＿ =＿＿＿kN/m2

2、计算简图

现浇板在墙上的支承长度取为120，而次梁截面宽度b= ＿＿，板按塑性内力重分布进行设计，则计算跨度为

边跨l01= ln+ h/2 =＿＿＋＿＿/2＝＿＿＿mm；

中间跨l02= B/3 －b ＝＿＿＿mm

跨度相差小于10%，按等跨连续板进行计算。取1m宽板带为计算单元，b=1000mm；计算简图如图2所示。

图2 板的计算简图

3、板的弯矩设计值

对①～②及⑤～⑥的板带，其弯矩系数分别为：

边跨跨中，1/11；第一内支座，-1/11；中间跨跨中，1/16；中间支座，-1/14。

弯矩设计值=( g＋q) l02×系数,故

边跨跨中 M1=＿＿＿×＿＿＿ /11 = ＿＿＿kN.m

第一内支座 M B= －＿＿＿×＿＿＿／11=－＿＿＿kN.m (注：此时跨度

可取相邻跨较大值)

中间跨跨中 M2=＿＿＿×＿＿＿ /16 = ＿＿＿kN.m

中间支座 M c=－＿＿＿×＿＿＿／14=－＿＿＿kN.m

4、板的配筋计算

由板厚h=＿＿mm，则h0=h－20=＿＿mm；C25混凝土，f c=11.9N/mm2；板钢筋采用HPB300级，f y=270N/mm2。配筋计算过程见表1。

表1 板的配筋计算

径,s控制在70_200mm间,超过该范围时可重选d;

2、对轴线②～⑤板带的中间支座和中间跨跨中,其弯矩设计值可降低20% ,为方便起见,可直接对钢筋面积近似折减20% .

附计算过程：

(四) 次梁的设计计算

次梁按考虑内力重分布方法设计,按照从属面积的有关规定,可不考虑活荷载的折减。

1.荷载设计值

1）次梁的恒荷载设计值：

①由已选定的次梁截面尺寸b及h,可得次梁的自重g1k为

g1k=25bh=25×＿＿＿×＿＿＿=＿＿＿ kN/m （其中b，h 均以m 计）

（注:在次梁自重的计算中,未扣除板厚,也未计入梁侧粉刷,二者相抵误差不大,但较为简便,可用于实际设计。主梁自重的计算相同。）

②板传下 g2k= g k×B/3=＿＿＿×＿＿＿/3=＿＿＿ kN/m （g k为板上荷载）

则

次梁的恒荷载设计值g = 1.2（g1k + g2k）=1.2（＿＿＿+＿＿＿） =＿＿＿kN/m

2）次梁的活荷载设计值

活荷载设计值 q=板话荷载设计值×B/3 =＿＿＿×＿＿＿/3 =＿＿＿ kN/m

3）次梁的荷载设计值

g+q =＿＿＿+＿＿＿ =＿＿＿ kN/m

2. 次梁的计算简图

次梁在砖墙上的支承长度a=240mm,主梁截面尺寸b×h=＿＿×＿＿mm,则次梁的计算跨度为

边跨l01=l n1+a/2 = A – b/2 = ＿＿＿mm；

中间跨l02= l n2 = A –b =＿＿＿ mm；

各跨跨度相差小于10%，按等跨连续梁进行计算, 计算简图见图3。

图3 次梁的计算简图

3.内力设计值

1）弯矩设计值

边跨跨中 M1 =（g+q ）l012 /11 = ＿＿＿×＿＿＿/11 =＿＿＿ kN.m

第一内支座 M B = - M1 = - ＿＿＿ kN.m

中间跨跨中 M2=（g+q ）l022 /16 =＿＿＿×＿＿＿/16 =＿＿＿kN.m

笫一内支座右 M c= -（g+q ）l022 /14 = -＿＿×＿＿/14 =-＿＿＿kN.m 2）剪力设计值

根据各支座处剪力系数,有

边支座 V A= 0.45(g+q)l n1 =0.45×＿＿＿×＿＿＿ =＿＿＿kN

笫一内支座左 V BL= 0.60(g+q)l n1 =0.60×＿＿＿×＿＿＿ =＿＿＿kN

笫一内支座右 V BR=中间支座 V c = 0.55(g+q)l n2

=0.55×＿＿＿×＿＿＿ =＿＿＿ kN

4.承载力计算

取a s=35mm, 则 h0 =h- a s=＿＿＿ -35 =＿＿＿mm

1) 正截面受弯承载力

跨中截面按T形截面计算,其受压翼缘宽度b f,为 A/3 =＿＿及 B/3 =＿＿＿中较小值, 故取b f, =＿＿＿ mm. 支座截面按矩形截面计算.

T形截面的判别:

f c b f,h f,(h0-0.5 h f, ) =＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿kN.m

为＿类T形.

计算过程列表如下(表2)

附计算过程：

表2 次梁正截面受弯承载力计算

f 2.纵向受力钢筋采用HRB ＿＿ 级,fy=＿＿ N/mm 2 .b ξ= ＿＿＿,支座处应满足≤ξ0.35 的要求.

2) 斜截面受剪承载力 ① 截面尺寸验算

因次梁截面h/b ＜4,故hw w /b ＜4,则因

0.25f c bh 0 =0.25×＿＿＿×＿＿＿×＿＿＿ = ＿＿＿kN ＿＿V max 截面尺寸＿＿＿要求.

② 配箍计算

采用双肢箍,且不考虑弯起钢筋抗剪.计算过程列表如下(表3) 配箍计算值按如下原则确定:

当剪力设计值小于0.7f t bh 0 时,直接按构造要求;

当剪力设计值介于0.7f t bh 0 和0.94f t bh 0时, 按最小配箍率计算确定; 当剪力设计值大于0.94f t bh 0时,按如下公式计算确定

7.0h f bh f V s A yv t sV -=

实配箍筋在配箍计算值基础上增加20%以保证塑性铰转动能力.

表3 次梁斜截面受剪承载力计算

(五) 主梁的设计计算

主梁按弹性理论设计。承受次梁传下的集中荷载及主梁自重。为简化计

算，将主梁自重化为集中荷载。

1.荷载设计值

1）主梁的恒荷载设计值G：

①由已选定的主梁截面尺寸b及h,可得主梁的自重设计值G1

G1 =1.2×25bh×B/3=1.2×25×＿＿＿×＿＿＿×＿＿/3=＿＿＿ kN

②次梁传下G2

G2 =g×A =＿＿＿×＿＿＿ =＿＿＿ kN (g为次梁的恒荷载设计值)

G = G1 + G2 = ＿＿＿+＿＿＿ =＿＿＿ kN

2）主梁的活荷载设计值Q

Q = q×A =＿＿＿×＿＿＿ =＿＿＿ kN (q为次梁的活荷载设计值) G和Q 作用在主次梁相交处的支座位置.

2.计算简图

主梁端部支承在370mm砖墙上,支承长度a=370mm;中间支承在350mm×

350mm的混凝土柱上. 主梁按弹性理论设计时,计算跨度可取支座中心线间距离. 本设计按连续梁进行,且为等跨度, 计算跨度l0= B ;计算简图见图4。

附箍筋计算过程：

图4 主梁的计算简图

3.内力设计值及包络图

1）弯矩设计值

利用查表得出的系数k1、k2,可得 M=k1GL+k2QL,列表计算如下(表4)

项次②为1跨和3跨作用活载，

项次③为2跨作用活载，

项次④为1跨和2跨作用活载，

项次⑤为2跨和3跨作用活载。

2）剪力设计值

剪力设计值 V =k3G +k4Q ,系数利用表格查出,计算结果如表5,相应项次对应的计算简图与表4相同.

3) 弯矩和剪力包络图

根据结构对称性及荷载作用特点,可画出弯矩和剪力包络图见图5 .

图5 弯矩和剪力包络图

4）承载力计算

主梁采用C25混凝土，f c=11.9N/mm2；f t=1.27N/mm2；纵向受力钢筋采用HRB400级，f y=360N/mm2 ;箍筋采HPB300级，f yv=270N/mm2。

①正截面受弯承载力计算

跨中截面按T形截面计算,其受压翼缘宽度b f,按规范要求

为 B/3 =＿＿＿及A=＿＿＿中较小值, 且b f,/h =＿＿＿, 故取b f, =＿＿＿ mm.

T形截面的判别(按一排钢筋布置,a s=35mm)

f c b f,h f,(h0-0.5 h f, ) =＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ =＿＿＿kN.m

为＿类T形.

中间支座截面按矩形截面计算,b×h=＿＿＿mm×＿＿＿mm.

中间支座边缘弯矩设计值M B=M-V0×b/2=＿＿＿ -＿＿＿×＿＿/2 =＿＿＿kN.m (其中V0= G +Q =＿＿＿ kN, b为柱截面宽度).

中间支座截面按两排钢筋布置,a s =70mm;

计算过程见表6, 钢筋的弯起和截断按弯矩包络图确定.

表6 主梁正截面受弯承载力计算

f

② 斜截面受剪承载力计算

⑴ 截面尺寸验算

hw w =h 0 - h f , = ＿＿＿ - ＿＿＿ = ＿＿＿ mm

hw w /b =＿＿＿/＿＿＿ = ＿＿＿ ＜ 4

且 0.25f c bh 0 =0.25 ×11.9×＿＿＿×＿＿＿ = ＿＿＿kN

故截面尺寸＿＿＿＿＿＿.

⑵ 构造配箍验算

0.7 f t bh 0 =0.7×1.27×＿＿＿×＿＿＿ =

0.94 f t bh 0 =＿＿＿＿＿＿ N

⑶ 箍筋计算 分段计算

① A 支座附近

V A ＜Vcs = 0.7 f t bh 0 + 1.0 0h s

A f sv

yv

,选Φ 8双肢箍 1/0

7.0h A f bh f V s sv yv t -= =

则 s= mm,选用＿＿＿＿＿＿双肢箍.

② B 支座附近

V B ＜Vcs = 0.7 f t bh 0 + 1.00h s

A f sv

yv

,选Φ 8双肢箍

1/0

7.0h A f bh f V s sv yv t -= =

则 s= mm,选用＿＿＿＿＿＿双肢箍.

5）附加横向钢筋计算

次梁传下集中力F 1 =G 2 +Q = ＿＿＿+＿＿＿ =＿＿＿ kN, h 1 =主梁高 –次梁高 = ＿＿＿-＿＿＿=＿＿＿mm ,

附加箍筋布置在次梁两侧各h 1+b=＿＿＿mm 范围内(b 为次梁宽),选Φ 8双肢箍均布,则由1F =m yv f A sv 有

==

sv

yv A f F m 1

取m =＿＿.(m 应为偶数)

五、施工图的绘制 见图纸