钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计.docx

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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

学校代码：

10128

学号：

200920601020

课程设计

题目：

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计B40方案

学生姓名：

学院：

土木工程学院

班级：

工程管理09-1班

指导教师：

杨立国

2012年7月4日

摘要

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计中,楼盖结构类型为现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，竖向承重结构体系采用外砖墙和钢筋混凝土内柱承重方案。

主梁按弹性理论方法计算其内力,而计算钢筋混凝土次梁、单向板内力时考虑塑性内力重分布,不仅仅可以使结构的内力分析与截面设计相协调,而且可以使结构在破坏时有较多的截面达到极限强度,从而充分发挥结构潜力,收到节约材料、方便施工、简化设计的效果。

关键词：

单向板肋梁楼盖钢筋混凝土板次梁主梁配筋

目录

第一章课程设计任务书1

1.1设计题目1

1.2设计目的1

1.3设计资料1

第二章设计计算1

2.1板的计算1

2.1.1荷载计算2

2.1.2计算简图2

2.1.3弯矩设计值3

2.1.4承载力计算3

2.2次梁计算5

2.2.1荷载的计算5

2.2.2计算简图5

2.2.3弯矩设计值和剪力设计值6

截面尺寸校核7

2.2.4承载力计算7

2.3主梁计算8

2.3.1荷载计算：

9

2.3.2计算简图9

2.3.3弯矩设计值和剪力设计值10

2.3.4承载力计算：

12

2.4吊梁计算13

第三章参考资料：

13

第一章课程设计任务书

1.1设计题目

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼楼盖B40设计方案

1.2设计目的

1、掌握现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构布置的一般原则.

2、掌握板、次梁、主梁的尺寸确定方法。

3、掌握单向板肋梁楼盖结构的计算方法和配筋构造。

4、掌握工程设计计算书的书写格式。

5、学习现浇单向板肋梁楼盖结构施工图的绘制。

6、进行结构工程师的基本训练

1.3设计资料

1、工厂仓库的建筑平面图。

2、楼盖结构类型为现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，竖向承重结构体系采用外砖墙和钢筋混凝土内柱承重方案。

3、墙厚240mm,板伸入墙体120mm,次梁伸入墙体240mm,，纵墙在主梁底部有外伸扶壁120mm

370mm,主梁搁置长度370mm,柱截面

。

4、混凝土采用C20、C25或C30，钢筋采用HPB235和HRB335级钢

2、楼盖结构类型为现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，竖向承重结构体系采用外砖墙和钢筋混凝土内柱承重方案。

3、柱截面400mm×400mm。

楼面构造层做法：

20mm厚水泥砂浆面层，20mm厚混合砂浆顶棚抹灰

4、混凝土采用C25（fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2），钢筋采用HRB335级钢（fy=300N/mm2）。

5、楼面活荷载：

标准值为5N/mm2.

6、恒载分项系数为1.2，恒载分项系数为1.4

第二章设计计算

2.1板的计算

板按考虑塑性内重分布方法计算。

板厚h≥

=45mm对工业建筑楼盖，要求h≥70mm，故取板厚h=120mm。

次梁截面高度应满足h=（

~

）L=（

~

）×6000mm=（344~500）mm，考虑到楼面活荷载，故取h=450mm。

梁宽b=（

~

）h=（150~225）mm,取b=200mm。

板的尺寸及支撑情况如图1—a所示：

图1-a板的构造

2.1.1荷载计算

20mm厚水泥砂浆面层0.02×20=04kN/㎡

120厚楼板自重0.12×25=3.0kN/㎡

20mm厚顶棚抹灰0.02×17=0.34kN/㎡

恒荷载标准值

=3.74kN/㎡

荷载设计值g=1.2×3.74=4.49kN/㎡

活荷载设计值q=1.4×5.5=7.7kN/㎡

合计g+0.7q

q/g=7.8/4.686=1.66<3

2.1.2计算简图

边跨Ln=1.60m

Lo=Ln

中间跨Lo=Ln+h/2=1.64m

跨度差=2.5%<10%，可按等跨连续板计算内力。

取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图1-b所示：

图1-b板的计算简图

2.1.3弯矩设计值

如表2—1连续板各截面弯矩计算

截面

1

B

2

C

弯矩计算系数α

1/11

-1/11

1/16（1/16*0.8）

-1/14（-1/14*0.8）

M=α（g+q）l02/KN·m

1/11*12.486*1.64^2=3.05

-11*12.486*（（1.64+1.6）/2）^2=-2.98

1/16*12.486*1.6^2=2.0（1.1）

-1/14*12.486*1.6^2=-2.28（-1.83）

2.1.4承载力计算

b=1000mm，h=120mm，h0=120–20=100mm。

钢筋采用HPB300级（fy=270N/mm²），混凝土采用C30（fc=14.3N/mm²），各截面配筋见表2：

表2板的配筋设计

截面

1

B

2

C

M/kN·m

3.05

-2.98

2.0（1.1）

-2.28（-1.83）

0.022

-0.02

0.014（0.011）

-0.016（-0.013）

117

106

74（58）

85（69）

选配钢筋

φ8/200

φ8/200

φ8/200

φ8/200

实配钢筋面积/mm2

251

251

251

251

对四周与梁整浇的单向板跨中和中间支座处，弯矩可减少20%

2.2次梁计算

主梁截面高度h=（

~

）L=（

~

）×5800mm=（387~580）mm，取主梁截面高度h=500mm。

梁宽b=（~）h=（~）×500=（217~325）,取b=200mm。

次梁尺寸及支撑情况如图3所示：

（a）尺寸以及支撑情况

（b）计算简图

图3

2.2.1荷载的计算

恒荷载设计值：

板传来恒荷载3.905×1.8=7.029kN/m

次梁自重1.2×25×0.2×（0.45-0.12）=1.98kN/m

侧梁抹灰1.2×17×0.015×（0.45-0.12）×2=0.20kN/m

合计g=9.209kN/m

活荷载设计值：

由板传来q=1.3*6.0*1.8=14.04kN/m

总计g+0.7q

q/g=1.52<3

2.2.2计算简图

次梁的计算跨度如图2—4：

边跨：

Ln=5.580mL0=Ln+h/2=5.64m；中间跨：

L0=Ln=5.600

跨度差：

=0.71%＜10%，按等跨连续梁计算，其计算简图如下3-b所示：

2.2.3弯矩设计值和剪力设计值

次梁各截面弯矩、剪力设计值见见表3、表4：

表3次梁各截面弯矩计算

截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中

中间支座

弯矩计算系数α

1/11

-1/11

1/16

-1/14

M=α（g+q）l02/KN·m

1/11×23.249×5.46^2=67.23

-1/11×23.249×

=-66.76

1/16×23.249×

=45.57

-1/14×23.249×

=-52.08

表4次梁各截面剪力计算

截面

A

C

剪力计算系数

0.45

0.6

0.55

0.55

V=β（g+q）ln/KN

58.38

77.84

71.61

71.61

截面尺寸校核

/b=415/250<4

0.25

=0.25*14.3*200*415=296.73KN>V

故截面尺寸满足要求

2.2.4承载力计算

（1）、正截面承载力计算

次梁跨中截面按T形截面计算，翼缘计算宽度按规定有：

取

=450-35=415mm,

/

=120/415=0.29>0.1,故

=1800mm,且

KN-m以此作为判别T形梁类别的依据。

次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表4、表5

表4次梁正截面承载力计算

截面

1

B

2

C

M/KN·m

67.23

-66.76

45.57

-52.08

截面类别及截面尺寸

一类T形

b*h=1800*450

矩形

B*h=200*450

一类T形

b*h=1800*450

矩形

B*h=200*450

0.015

-0.146

0.0103

-0.101

534

578

367

400

选配钢筋

2Φ20

2φ20

3Φ14

3Φ14

实配面积

628

628

462

462

表5次梁斜截面承载力计算

截面

A

C

V/KN

58.38

77.84

71.61

71.61

0.7ftbh0/N

83083

83083

83083

83083

ftbh0/N

118690

118960

118960

118960

选用箍筋

双肢φ6

双肢φ6

双肢φ6

双肢φ6

V<0.7ftbh0

V<0.7ftbh0

V<0.7ftbh0

V<0.7ftbh0

s/mm

180.00

180.00

180.00

180.00

2.3主梁计算

主梁按弹性理论方法计算。

截面尺寸及支座简化:

将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算,主梁端部支承于壁柱上，其支承长度a=370mm。

如图5-a所示：

2.3.1荷载计算：

次梁传来的荷载：

8.849×5.8=51.32KN

主梁自重（折算为集中荷载）1.2×25×0.2×（0.5-0.12）×1.8=4.104KN

梁侧抹灰（折算为集中荷载）1.2×17×0.015×（0.5-0.12）×2×1.8=0.419KN

合计G=55.843KN

活荷载设计值:

由次梁传来Q=14.04×5.8=81.432KN

总计G+0.7Q

2.3.2计算简图

（1）、计算见图的确定

主梁计算跨度的确定：

中心跨l0=5.80m

边跨l0=5.86m

则主梁计算简图如图5-b所示：

（2）、截面配筋计算

跨中截面在正弯矩的作用下，为T形截面，其翼缘宽度按规定取为：

故取

=1933mm

跨中钢筋按一排考虑，

支座截面在负弯矩作用下，为矩形截面，按两排钢筋考虑，取

主梁中间支座为整浇支座，宽度b=300mm，则支座边

，

2.3.3弯矩设计值和剪力设计值

主梁在不同荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行，其弯矩和剪力的具体计算结果见表6：

表6主梁各截面弯矩计算

项次

荷载图

跨内弯矩

支座弯矩

M1

M2

Mb

Mc

1

74.4

20.2

-80.96

-80.96

2

128.5

-58.48

-58.81

-58.81

3

-19.6

87.95

-58.81

-58.81

4

132.9

74.75

-137.52

-39.35

5

-

74.75

-39.35

-137.52

表7主梁各截面剪力计算

项次

荷载图

剪力

Va

Vb左

Vb右

Vc左

Vc右

Vd

1

40.93

-70.75

55.84

-55.84

70.75

-40.93

2

70.52

-92.3

0

0

92.3

-70.52

3

-10.83

-10.83

81.43

-81.43

10.83

10.83

4

56.11

-106.76

99.51

-63.35

7.25

7.25

5

7.25

7.25

-63.35

99.51

-106.76

56.11

将以上最不利的内力组合下的弯矩和剪力图画在一张图上，即可得到主梁的弯矩包络图和剪力包络图。

（见图6）

图6主梁的弯矩包络图和剪力包络图

2.3.4承载力计算：

（1）、支座截面按矩形截面计算

主梁的正截面及斜截面承载力计算分别见表8、表9

表8主梁正截面承载力计算

主梁正截面受弯计算

截面

边跨中

中间支座

中间跨中

M（kn.m）

207.3

-218.48

108.15（-38.28）

截面尺寸

0.035

-0.382

0.018（-0.06）

1500

1493

771（266）

实配钢筋

　2B22+2B20

5B20　

　3B18（2B20）

实配钢筋面积

1388

1570

763（628）

表9主梁斜截面承载力计算

截面

支座A

支座Bl（左）

支座Br（右）

V/KN

138.97

224.85

242.61

0.25βcfcbh0/KN

457.41>V

423.94>V

423.94>V

0.7ftbh0/KN

136.68

126.68

126.68

选用箍筋

双肢φ8

双肢φ8

双肢φ8

Asv=nAsv1/mm2

101

101

101

s=1.25fyvAsvh0/（v-0.7ftbh0）

201.90

154

154

实配钢筋间距/mm

250

250

250

Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/KN

201.90

-187.13

187.13

Asb=（V-Vcs）/（0.8fysinα）/mm2

负值

222

327

选配弯起钢筋

1φ22

1φ22

实配弯起钢筋面积/mm2

380.1

380.1

注：

弯起钢筋的弯起角度为

2.4吊梁计算

由次梁传至主梁的全部集中荷载：

G+Q=（64.58+106.39）KN=KN

吊筋采用HRB335，弯起角度为45o,则：

===403mm2

选配2φ16（402mm2）,主梁配筋图如下图7所示：

图7主梁配筋图

第三章参考资料：

1、《建筑荷载规范》

2、《混凝土结构设计规范》

3、《房屋结构设计》黄双华主编重庆大学出版社