钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖结构.docx
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钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖结构
西昌学院工程技术学院课程设计任务书
2012年11月29日至2012年12月7日
题目：
钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖结构设计
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
专业班级：
10工程管理
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姓名：
学号：
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
指导教师：
王灼英
二〇一二年十一月
一、目的与要求
1、设计目的
本课程对工程管理专业来说，是一门理论性和实践性均较强的专业基础课。
本课程设计的基本目的就是力图使学生在课程设计过程中，对建筑结构理论知识加深理解，在设计过程中对结构的总体知识，对结构体系、结构布置及结构形式有所了解，掌握一般结构的基本原理。
学生完成课程设计后，能：
①进行一般混凝土构件的选型与计算并绘制施工图；②进行梁板结构的受力分析、设计及计算；③能解决工程建设过程中一般结构问题。
2、设计要求
（1）设计一个混凝土结构时，需对其使用要求、材料规格、施工条件以及经济合理等一系列实际问题，进行综合比较，选定合理的好方案。
（2）应逐步掌握和提高综合各种因素进行分析比较的能力，为正确设计打下良好的基础。
（3）注意建筑结构与建筑力学的相同处与不同处。
在解决实际工程问题时，要注意理论的适用范围和适用条件，切勿盲目乱用。
（4）在进行本课程设计的过程中，对课堂理论教学内容进行全面的检验，找出薄弱环节，巩固本课程理论教学成果。
（5）要求绘图准确整洁，并要求写仿宋体字。
二、设计题目
设计某工业厂房现浇整体式钢筋混凝土肋形楼盖。
三、设计资料：
（根据附表按照学号顺序选一题号进行设计。
）
1、平面图：
肋形楼盖平面尺寸为L1×L2,厂房四周用370mm厚砖墙砌筑。
L2
L1
2、基本设计资料
（1）结构形式
某工厂仓库，采用多层砖混结构，内框架承重体系。
外墙厚370mm，钢筋混凝土柱截面尺寸为500x500mm，楼盖为现浇钢筋混凝土肋梁楼盖，其平面图如图所示。
板伸入墙内180mm；次梁、主梁伸入墙内250mm、370mm。
（2）楼面做法
20mm厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，15mm厚石灰砂浆抹底。
（3）荷载
永久荷载：
包括梁、楼板及构造层自重。
分项系数：
γG=1.2。
钢筋混凝土容重：
25kg/m3；水泥砂浆容重：
20kg/m3，石灰砂浆容重：
17kg/m3；
可变荷载：
楼面均布活荷载标准值见附表,分项系数γQ=1.4
（4）材料选用
混凝土：
楼板采用C20；主梁、次梁采用C30；钢筋：
梁受力纵筋采用Ⅱ级钢筋，其他钢筋一律用Ⅰ级钢筋
三、设计任务及要求：
本课程设计的内容主要包括计算书和配筋施工图两大部分。
（一）计算说明书一份，应包括：
1、楼盖的梁格布置：
要求确定柱网尺寸、主、次梁间距和跨度。
2、单向板的设计：
要求按塑性方法设计，包括截面尺寸的选定、
计算跨度的确定、荷载计算以及各跨中截面和支座截面的配筋计算。
3、次梁的设计：
要求按塑性方法设计，具体计算同板。
4、主梁的设计：
要求按弹性方法设计，除同板和次梁的计算外，
还要求绘制弯矩包络图，并根据此图进行配筋。
5、要求计算书书写字体一律采用仿宋体，计算准确，必要的示
意图不得用徒手画，并要求按照相应比例作图。
（二）施工图两张，应包括：
1、3#图要求绘制梁、板结构平面布置图及板平面配筋图（1：
100）要求各种尺寸标注齐全（墙厚、板跨、入墙深度、支座宽度等）；板平面配筋图中应注明受力筋及各种构造钢筋的直径、间距，以及受力钢筋的弯起点和切断点位置。
2、2#图要求绘制次梁和主梁配筋图：
（1）绘制主梁纵剖面图（1：
50或1：
40），要求注明梁跨、入
墙深度、支座宽度、钢筋编号及受力筋的弯起、切断点位置、箍筋直径和间距。
（2）横剖面图（1：
25或1：
20），要求注明截面尺寸及钢筋编号。
（3）用平面表示法绘制次梁和主梁配筋图。
施工图要求做到布图合理，图面整洁，按比例作图并符合“建筑制图统一标准”中关于线型、符号、图例等各项规定；图中书写字体一律采用仿宋体；同一张施工图中各截面编号及钢筋编号均不得重复。
四、参考资料：
GB-50010-2010《混凝土结构设计规范》、《钢筋砼结构》、《11G101-1、2、3》图集、11J系列西南图集。
五、附表：
楼面活载标准值设计题号表
活载
平面尺寸学号
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
21m×12m
01
02
03
04
05
06
07
08
09
21m×15m
10
11
12
13
14
15
16
17
18
24m×15m
19
20
21
22
23
24
25
26
27
24m×18m
28
29
30
31
32
33
34
35
36
27m×15m
37
38
39
40
41
42
43
44
45
27m×18m
46
47
48
49
50
51
52
53
54
27m×21m
55
56
57
58
59
60
61
62
63
30m×18m
64
65
66
67
68
69
70
71
72
30m×21m
73
74
75
76
77
78
79
80
81
30m×24m
82
83
84
85
86
87
88
89
90
33m×21m
91
92
93
94
95
96
97
98
99
33m×24m
100
101
102
103
104
105
106
107
108
36m×27m
109
110
111
112
113
114
115
116
117
36m×30m
118
119
120
121
122
123
124
125
126
36m×33m
127
128
129
130
131
132
133
134
135
39m×30m
136
137
138
139
140
141
142
143
145
钢筋混凝土“单向板肋形楼盖”课程设计指导书
一、基本思路：
此课程设计必须是在已学“钢筋混凝土结构”有关章节的基础下
进行的，所以在设计前要通读教材中《受弯构件承载力计算》和《整体式钢筋混凝土楼盖》的内容。
设计中要掌握受弯构件正截面和斜截面承载力计算；熟悉肋形楼盖的结构布置要点；理解钢筋混凝土塑性变形内力重分布的基本概念；掌握连续梁、板的设计方法，荷载取值及内力计算；熟悉弯矩包络图、抵抗弯矩图的绘制方法；掌握梁、板的构造要求；同时要熟悉计算中的各项有关规定。
二、设计步骤及方法：
（一）、收集、熟悉和分析原始资料：
如设计题目、采用的建筑材料、荷载取值、工程作法等。
这些原始资料必须在整理归类后放在计算书的最前面。
（二）、结构平面布置图：
柱网和梁格布置应力求协调、整齐划一，以简化设计、方便施工；但必须与建筑设计协调统一，必须满足建筑物使用上的技术要求，并尽量做到经济合理。
因本设计在使用上无特殊要求，故根据经济实用的原则，要求：
1、板的跨度取1.7—2.7m；次梁的跨度取4.0-6.0m；主梁的跨度取5.0-8.0m，同时宜为板跨的三倍。
2、板和梁尽可能布置成等跨，但有时不易得到完全相同的计算跨度，这时可将中间各跨布置成等跨，而两边跨可布置得稍小些，但跨度相差不宜超过10%。
（三）、初步确定板厚、次梁、主梁的截面尺寸
板厚和梁高一般按刚度要求初步估算，然后再根据荷载大小及构造要求初步确定。
初步确定的尺寸必须经过正截面、斜截面承载力计算，满足要求才能成为正式的截面尺寸。
根据刚度要求：
板厚hb≥80mm≥（1/40）L；次梁h=（1/12-1/18）L，b=（1/2-1/3）h;
主梁h=（1/8-1/14）L,b=（1/2-1/3）h
（四）、单向板的设计
1、荷载计算：
对单向板可取一米宽板带进行设计，计算每米宽度板带沿板跨长的均布活荷载设计值和恒载设计值（板自重、面层及板底粉刷重）。
1、计算简图：
从结构平面布置图中已知单向板的跨数多于五跨，且各跨跨度相等，故可简化为五跨等跨连续板进行计算，其计算跨度的取值可参考教材。
2、内力计算（按塑性方法计算）
（1）单向板只需按式
计算各跨跨中截面和支座截面的最大弯矩。
（2）当各跨计算跨度相差不超过10%时，可按等跨计算。
但要注意：
求支座弯矩时，lo取本跨的计算跨度。
二、配筋计算
（1）对周边与梁整体相连的多跨连续板的中间跨中和中间支座（第一内支座除外），可按计算所的弯矩降低20%采用；但对边跨跨中的计算弯矩则不应折减，因此，对于单向板可分为边缘板带I-I和中间板带Ⅱ-Ⅱ（见下图）进行配筋计算。
（2）建议采用表格方式进行配筋计算。
（参照教材）
三、选配钢筋并绘制板的配筋图
（1）、受力钢筋：
同一板内钢筋直径不宜超过两种，且至少相差2mm；板中受力钢筋常选用Φ6-Φ12，间距S在70mm-200mm之间。
本次设计可采用弯起式或分离式配筋。
选筋时，相邻两跨跨中和支座受力钢筋的间距必须相等或成倍数关系。
（2）、构造钢筋：
应包括分布筋（每米长度不少于三根）；垂直于主梁梁肋的板面构造筋（不少于5Φ6）；以及前入墙内的板所应附加的板面构造筋（不少于5Φ6，板角应双向布置这种钢筋）。
（五）、次梁的设计
1、荷载计算：
次梁承受宽度等于次梁间距的板带传来的恒载和活载，以及次梁的自重和粉刷重量。
2、计算简图：
根据结构平面布置图，次梁的跨数多于五跨，可简化成五跨等跨连续梁进行计算，其边跨的计算跨度lo1=1.025ln1≤ln+a/2；中跨的计算跨度lo=ln+b
构造简图：
3、内力计算（按塑性方法计算）
按式
m和
分别计算各跨跨中截面和各支座截面的弯矩、剪力，式中计算跨度
lo——求支座弯矩时，取相邻两计算跨度的较大值；
求各跨跨中弯矩时，取各跨的计算跨度。
4、正截面配筋计算
（1）、跨中截面应按T形截面设计，T形截面的翼缘计算宽度的取值按教材规定确定；支座截面应按矩形截面设计。
（2）、计算过程可列表进行。
（参考教材）
（3）、选配钢筋要求：
纵筋直径宜用10~25mm。
最大不宜超过28mm；同一梁内纵筋不宜超过两种，每排宜用3~4根；根据局算出的纵筋截面面积，一般先选跨中正弯矩钢筋，而支座负弯矩钢筋可由两边跨中一部分钢筋弯起充当，如不满足在另加直筋。
5、斜截面承载力计算
（1）、为了施工方便，建议沿全长采用相同直径及间距的箍筋，选配的方法见教材，并取支座最大剪力值进行验算。
（2）、也可根据各支座彼此不同的剪力值计算各跨的箍筋用量。
因此，可列表进行计算，计算方法参照教材。
6、绘制次梁配筋草图
（1）、根据规定，当次梁各跨跨度相等或相差不大于20%，且承受的均布活荷载与恒载之比p/g≤3时，纵筋的弯起与切断可直接按构造要求确定，参见教材图示。
（2）、跨中正弯矩钢筋至少要有两根伸入支座，并放在两边角上；支座上另加的直钢筋应放在上面一排角上，并宜放在上排角上，可以兼作为箍筋的架立钢筋。
（3）、架立钢筋的选用参见教材的规定。
（六）、主梁的设计
1、荷载计算：
根据结构平面布置图，主梁为三跨连续梁，每根主梁承受的荷载是通过次梁以集中荷载的方式传来的；主梁的自重虽是均布荷载，但为了方便计算也将其简化成集中荷载，作用与主、次梁相交处。
（1）恒载G为次梁传来的恒载和主梁自重（主梁每米的自重乘上次梁间距后化成集中荷载）以及主梁两侧的抹灰重。
（2）活载Q为作用在次梁上每米的活载乘以次梁跨度化成的集中荷载。
2、计算简图：
按三跨等跨连续梁计算，其计算跨度取：
边跨lo1=ln1+b/2+a/2≤ln1+b/2+0.025ln1；
中跨lo=ln+b（支座中心线间的距离）
构造简图：
3、内力计算：
按弹性理论法列表进行计算，并作出弯矩和剪力包络图。
（1）弯矩和剪力计算公式：
M=K1Glo+K2Qlo;V=K3G+K4Q
注意：
lo——计算支座弯矩时，去相邻两跨计算跨度的平均值；计算跨中弯矩时，取各跨本身的计算跨度。
（2）绘制主梁弯矩和剪力包络图：
将各种最不利荷载作用下所得的弯矩图（剪力图）以同一比例绘制在同一图上，其外包线就是弯矩或剪力包络图。
包络图表示梁的各截面可能产生的最大及最小弯矩（或剪力）值。
4、正截面配筋计算
（1）跨中截面应按T形截面设计；支座截面应按矩形截面设计。
注意：
在计算支座钢筋时，其截面有效高度ho应较一般取值降低。
单排时，ho=h-60mm;
双排时，ho=h-80mm
（2）求支座钢筋时支座计算弯矩应修正至支座边缘，参见教材。
（3）配筋计算可列表进行，参见教材例题。
（4）选配跨中和支座钢筋的方法同次梁。
但应注意受力钢筋和切断与弯起必须根据抵抗弯矩图确定，弯矩应在此钢筋的充分利用点以外，大于ho/2的地方起弯；支座处钢筋的切断应在此钢筋的理论断点以外一个延伸长度处。
5、斜截面承载力计算
（1）可只配箍筋抗剪，列表进行
（2）若为满足抗剪所需箍筋的间距过小，则可利用弯筋抗剪。
支座处的钢筋若需兼顾斜截面抗弯和抗剪要求，则必须满足第一排弯筋的上弯点距支座边缘S≤Smax，同时距充分利用点的距离a≥0.5ho。
若两具体要求冲突，可先满足斜截面抗弯要求，斜截面抗剪的要求可用加鸭筋的方法来解决。
6、附加箍筋的计算：
在主梁和次梁相交处（不包括支座截面），应在3b+2h1的范围内设置附加横向钢筋。
附加横向钢筋应优先采用附加箍筋。
设置附加箍筋的截面面积：
Asv≥F/fyvsinα
一、绘制施工图的一些补充说明：
1、绘制前必须进行图面布置，选择适当的比例（参见设计任务书）。
因连续梁、板对称，可绘出一半。
2、次梁及主梁应分别截取各支座和跨中截面，截面编号和钢筋编号均不得重复。
3、施工图上应有必要的说明和附注（混凝土强度、钢筋级别、保护层厚度以及其他施工中应注意的事项等）。
主梁应根据抵抗弯矩图配置钢筋，抵抗弯矩图的作法参见教材例题。
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
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