混凝土结构及砌体结构课程设计.docx
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混凝土结构及砌体结构课程设计
1、设计任务书
（1）
2、设计计算书
（2）
3、平面结构布置
（2）
4、板的设计（3）
5、次梁的设计（6）
6、主梁的设计（io）
7、关于计算书及图纸的几点说明（16）
附图1、平面结构布置图（18）
附图2、板的配筋图（19）
附图3、次梁的配筋图（20）
附图4、主梁配筋图（21）
参考资料：
1、建筑荷载规范
2、混凝土结构设计规范
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书
一、设计题目
单向板肋梁楼盖设计
二、设计内容
1、结构平面布置图：
柱网、主梁、次梁及板的布置
2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）
3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）
4、主梁强度计算（按弹性理论计算）
5、绘制结构施工图
（1）、结构平面布置图（1：
100）
（2）、板的配筋图（1：
100）
（3）、次梁的配筋图（1：
50；1：
10）
（4）、主梁的配筋图（1：
50；1：
10）及弯矩M剪力V的包络图
（5）、钢筋明细表及图纸说明
三、设计资料
1、楼面的活荷载标准值为2.5kN/m2
2、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm.
3、材料选用：
（1）、混凝土：
C25
（2）、钢筋：
主梁及次梁受力筋用H级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用I级。
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
一、平面结构布置：
1、确定主梁的跨度为5.4m,次梁的跨度为5.0m,主梁每跨内布置两根次
梁,板的跨度为1.8m。
楼盖结构布置图如下：
2、按高跨比条件’当「点一亦时’满足刚度要求’可不验算挠度。
对于工业建筑的楼盖板，要求h一80mm,取板厚h=80mm
3、次梁的截面高度应满足h=（）L=（278〜417）mm，取400mm
1218
11
则b=（）h=（133〜200）mm，取b=200mm。
23
4、主梁的截面高度应该满足〜丄）L=（386〜675）mm,600mm，则
814
11
h=（2〜3"=（200〜300）mm，取b=250mm。
二、板的设计（按塑性内力重分布计算）
1、荷载计算:
板的恒荷载标准值:
取1m宽板带计算:
0.651=0.65kN/m
水磨石面层
恒载：
gk=2.905kN/m
活载：
qk=2.51=2.5kN/m
恒荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值等于
2.5kN/m，所以活荷载分项系数取1.4。
于是板的
设计值总值:
gq=1.2gk1.4qk=6.986kN/m
2、板的计算简图:
120
F'*
次梁截面为200mmx400mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm取板在墙上的支承长度为120mm按塑性内力重分布设计，板的计算边跨:
Al0^ln■-h=1800-100-120SO?
=1620胡.025ln=1845mm,
取l01=1620mm（a=120mm）
中跨：
|02=ln=1700-200=1600mm
板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相
同，且跨差不超过10%寸，均可按五跨等跨度连续板计算。
计算简图如下图：
q+g=6.986kN/m
丿}1
丁
丿1
1
/1
1
11
1
1丿
1
B
2
C
3
C
2
B
■
p1620
1600
1600
1600
亠
1620
3、内力计算及配筋:
用塑性内力重分布理论计算，则有a系数如下：
表1.0
支承情况
截面位置
端支座
边跨支座
离端第一支座
离端第二跨中
中间支座
中间跨中
A
1
B
2
C
3
梁板搁支在墙上
0
1/11
两跨连续：
-1/10三跨以上连续：
-1/11
1/16
-1/14
1/16
板
与梁整浇连接
-1/16
1/14
梁
-1/24
梁与柱整浇连接
-1/16
1/14
则由M=〉（g7）1；可计算出Mi、Mb、M2、Mc，计算结果如下表:
截面位置
1
B
2
C
a
1/11
-1/11
1/16
-1/14
2
M=ct（g+q）l°
1/11X6.986X1.622
1./'11x6.986<1.62
116X6.98&1.62
2
-1/14:
<6.986x1.6
（kN/m）
=1.607
=—1.568
=1.078
=-1.231
由题知：
b=1000mm,设a$二20mm,贝卩h0二h—a$=80—20二60mm,fc=11.9N/mm2,fy=210N/mm2
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:
截面
1
B
2
C
M（kNm）
M1
Mb
M2
0.8M2
Mc
0.8Mc
2
M"（g+q）l°
1.607
-1.568
1.078
0.86
1.23
0.99
«1fcbh：
（kNm）
42.84
M
«1fcbh（2
0.037
0.036
0.025
0.020
0.029
0.023
匕=1-J1-2%
（,=0.614）
0.038
0.037
0.025
0.020
0.029
0.023
化=1-0.5：
0.981
0.982
0.988
0.990
0.986
0.989
As=M/"h。
（m冷
130.0
126.7
86.6
68.9
99.0
79.4
选钢筋
①〜②轴线
⑤〜⑥轴线
*8@200
中8@200
4'8@200
1申8@200
②〜⑤轴线
°8@200
*8@200
4；8@200
屮8@200
实际配
筋
①〜②轴线
⑤〜⑥轴线
2
251mm
251mm
251mm
2
251mm
X
②〜⑤轴线
2
251mm
2
251mm
2
251mm
2
251mm
位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（M2、M3）和中间支座（Me）计算弯矩可以减少20%其他截面则不予以减少。
4、确定各种构造钢筋：
⑴分布筋选用8@20Q
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用8@200
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用8@200
⑷板角构造钢筋：
选用|v'|8@200双向配置板四角的上部。
5、绘制板的配筋示意图：
采用弯起式筋，详见板的配筋图.
三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：
1、次梁的支承情况：
2、荷载计算:
由板传来：
2.9052.2=6.391kN/m
次梁肋自重：
0.20.4-0.0825=1.6kN/m
次梁粉刷重
0.0150.4-0.08217=0.2176kN/m
恒载：
g^8.2086kN/m
活载：
qk=2.52.2=5.5kN/m
设计值总值：
gq=1.2gk1.4qk=17.55kN/m
3、确定计算跨度及计算简图。
塑性内力重分布计算时，其计算跨度：
中跨：
|02=ln=5000-250=4750mm
边跨：
1。
1=lna2=5000-120-25022402=4875mm
_1.0251n=1.0254755=4873mm,取l01=4870mm（a=240mm）
因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算，计算简图如下:
q+g=17.55kN/m
厂
1）
I
]1
1
11
*
I1
I
B
2
C
3
C
n
B
1
X-
4870
4750
4750
4750
4
4870
vvV°°7匸
3、内力计算：
由M「（gq）l0可计算出M1、Mb、M?
、，计算结果如下表:
截面位置
1
B
2
C
a
1/11
-1/11
1/16
-1/14
2
m=ot（g+q）i°
111x17.55x4.87
2
0V/11x17.55X4.87
2-
0116x17.55x4.75
2
0_1/14x17.55x4.75
（kN/m）
=37.83
=」7.83
=24.75
=<8.28
由V八（gq）ln可计算出Va、Vbi、VBr、Vc，计算结果如下表:
截面位置
A
Bi
Br
C
a
0.45
0.60
0.55
0.55
0.45X17.55X4.75
50.60X17.55X4.755
0.55X17.55X4.75
00.55乂17.55X4.750
V=B（g竹儿
（kN）
=37.55
=50.07
=45.85
=45.85
4、截面承载力计算:
⑴、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度b'f，按
11
bfl5000=1667mm:
:
:
bs0=2000200=2200mm，故取bf=1667mm。
3
3
梁高：
h=400,h0二400「40=360mm
翼缘厚：
hf=80mm
判定T形截面类型:
：
jfcbh（h°-匕）=1.011.9166780（360-翌）=507.8106Nmm
22
二507.8kNm
37.83kNm边跨中）
24.25kNm中间跨中）
故各跨中截面属于第一类T形截面
⑵、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考
虑，取h。
=400-60=340mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，
取％二360mm
⑶、次梁正截面承载力计算见下表:
截面
1
B
2
C
弯矩M（kNm）
37.83
-37.83
24.75
-28.28
ctifcbh。
2或cdfcbfh2
2
1.0x11.9x1667x360
=2570.914X106
2
1.0x11.9x200x340
=275.128X1O6
1.0<11.9<166^36C2
=2570.914X106
2
1.0x11.9x200x360
=308.448X106
MM
aPM或apcb』；
0.015
0.137
0.010
0.092
（g』350）
0.015
0.148
0.010
0.096
=1-0.5；
0.993
0.926
0.995
0.952
As=M/Ysfyh。
503.9
572.2
329.0
392.9
选用钢筋
3中16（弯1）
3虫16（弯1）
3少12（弯1）
2*16（弯1）
实际钢筋截面
面积（mm）
603
603
339
402
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表:
截面
A
B左
B右
C
V（kN）
76.03
101.37
92.82
92.82
0.25氏fcbh（kN）
214.2aV
截面满足
202.3aV
截面满足
202.3aV
截面满足
214.2AV
截面满足
V^0.7ftbh0（kN）
64.01>V
无需配箍筋
60.45aV
无需配箍筋
60.45aV
无需配箍筋
64.01>V
无需配箍筋
四、主梁设计（按弹性理论计算）：
1、支承情况：
B
柱截面350X350,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。
主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370。
2、荷载计算：
为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。
次梁传来的荷载：
8.20865.0=41.043kN
主梁自重：
（0.6-0.08）0.251.825=7.15kN
主梁粉刷重：
2（0.6-0.08）0.0152.217=0.58344kN
恒载：
Gk=48.776kN
恒载设计值：
Gn1.2GkH58.53kN
活载设计值：
Q=2.52.25.01.4=38.5kN
3、确定计算跨度及计算简图
主梁计算跨度:
边跨：
11
l01=lnb柱0.025ln=51053500.0255105=5408mm
22
11
-lna匕柱=5105370/235012=5480mm，
22
近似取|01=5410mm
因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算，计算简图如下：
主梁的计算简图
3、内力计算：
1）、弯矩设计值：
M=k1GLk2QL
其中，k1k2可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。
2）、剪力设计值：
V=k3G+k4Q，其中，k3可由书中表查可知。
主梁弯矩计算
项
次
荷载简图
k/M1
k/MB
①
GGGG
丨丨J
0.222
-0.333
70.29
-105.43
②
QQ
11
0.278
-0.167
57.74
-34.69
③
Q（
1
0.056
—0.167
10.93
-32.79
mC.Xi.J.
④
QQQ（
11）
1
0.222
46.11
-0.333
-69.16
Mmin
（kNm）
组合项次①+②
128.01
-174.59
组合项次①+③
77.2
-132.19
Mmax
（kNm）
组合项次①+④
102.39
-103.39
由此可作出下列几种情况下的内力图：
①+②；①+③；①+④
-174.59
弯矩包络图
将以上各图绘于
同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图
主梁剪力计算
项次
荷载简图
kM
k/VB左
①
GGgG
11丨丨
0.667
-1.333
37.04
—74.02
③
Q
1
Q
J
-0.167
-6.43
—1.167
—44.93
②
Q
|
Q
1
0.833
-0.167
32.07
-6.43
④
Q
I
Q
I
Q
]|
Q
I
0.677
-1.333
1
J
i|
26.06
-51.32
组合项次
①
+②
69.11
-118.95
①
+③
30.61
-80.45
—vmin
1小）
①
+④
63.10
-125.34
同样可绘出剪力包络:
130.96
66.11
-33.9
-130.96
剪力包络图
4、主梁正截面和斜截面承载力计算：
⑴、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf，按
11
bfl5400=1800mm:
：
b£=5000mm，故取bf=1800mm。
33
梁咼：
h=60Qh0=600-40=560mm（边跨），h0二600-40=560mm（中间跨）
翼缘厚：
h；二80mm
判定T形截面类型：
…h；806
rfcbfhfg。
-）=1.011.9180080（560）=891.110Nmm
22
-891.1kNm,341.44kNm（边跨中）
故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考
虑，取h0=600—70=530mm。
正截面配筋计算。
截面
1
B
弯矩M（kN，m）
128.01
-174.59
V°b/2
（58.53+38.5）0.4/2
=19.41
1
M——V°b
2
-155.18
«1fcbh。
2或qfcbfho
2
1.0期1.9<1800<560
6
=6717.31X10
2
1.0汇11.9沃250<530
=835.6775X106
MM
Gpcbh0或apcb'f忙
0.019
0.186
隽—1-2後
（兰乍9.550）
0.019
0.208
化=1-0.5：
0.991
0.896
As=M/Ysfyh。
1139.1
1556.1
选用钢筋
6中16（弯4）
6*18（弯起4
根）
实际钢筋截面
面积（mm）
1206
1526
斜截面配筋计算:
截面
A
B左
V（kN）
69.11
125.34
hw=ho—h/=530—80=450mm,因十=45%50=1.8,截面尺寸按下
面式验算
0.25氏fcbh0（kN）
394.2aV
截面满足
394.2>V
截面满足
剪跨比：
Z
h=型°=3.33>3,取人=3.0
540
175
Vc=—ftbh。
（kN）九+1
77.79nV
不需配箍筋
73.62eV
需配箍筋
箍筋肢数、直径
X
2申8
Asv=nAsv1
100.6
s=1.OfyvAsvho/（V-Vc）
195.24
实配箍筋间距
200
Vcs=Vc+1.0fyvjAsvhc
s
126.32aV
满足
验算最小配筋率
f
Psv=Av=100.6=0.00202>0.24t=C
svbs250汉200fyv
，满足要求
5、两侧附加横向钢筋的计算：
次梁传来的的集中力：
F=41.0431.238.5=87.75kN,h=600-400=200mm
附加箍筋布置范围：
s=2hi，3b=22003250=1150mm
取附加箍筋8@200mm,则在长度范围内可布置箍筋的排数：
m=115°200「6.75取8）排,梁两侧各布置四排。
另加吊筋118，Asb=254.5mm2，则由:
2fyAsbsinamnfyvA^=2300254.50.7076221050.3=234.7kNF,，满足要求。
五、关于计算书和图纸的几点说明:
1、经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。
2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图，图纸采用2#图纸，2张。
2、结构平面布置图：
比例1:
100。
3、板的配筋图：
比例1：
100⑴、分布筋选用：
6@250
⑵、与主梁垂直的附加负筋选用：
8@200,深入板中的长度为500mm。
⑶、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用：
8@200,伸出墙边长度为300mm。
⑷、板角附加短钢筋双向布置8@200,每一方向伸出墙边的长度为500mm。
4、次梁的配筋图，比例：
纵剖面1：
50,横剖面1：
10
⑴、箍筋选用：
6@150通长布置。
⑵、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm。
⑶）、②、⑤号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩，相当于116，在矩支座边缘
1300mm处截断。
（⑷、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。
（5）、两根⑤号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩，相当于116，在矩支座边缘
1300mm处截断。
（6）、B支座第二批截断的⑥号钢筋，在距支座边缘1800mm处截断。
（7）、③号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋，右端在距支座边缘2100mm处截断，与
⑦号钢筋在600mm范围内搭接，兼作第二跨的架立筋。
（⑻、⑦号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。
5、主梁的配筋图，比例：
纵剖面1：
50,横剖面1：
10
⑴、箍筋选用：
加密区选用6@100,非加密区选用6@150。
⑵、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm。
（⑶、在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋，选用8@200,两边各布置三排,另加
一根118吊筋.
（⑷、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。
（⑸、其余钢筋截断详见配筋图。
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