楼盖梁格布置与截面尺寸等设计书.docx

1、楼盖梁格布置与截面尺寸等设计书楼盖梁格布置及截面尺寸等设计书设计要求一、设计目的钢筋混凝土结构课程设计是水工专业教学的重要容， 通过课程设计一方面加深同学门对本课程所学容的理解， 做到理论联系实际， 另一方面让同学们进行工程师的基本训练， 为走向工作岗位打下一定基础。二、设计题目钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计三、设计资料某水电站生产副厂房为 布置如图所示：3 级水工建筑物， 采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，其结构D500021006C00柱 300*3006BB0006A120588060006000600025058800211234楼盖设计条件如下：1)厂房按正常运行状况设计；2)楼

2、面均布荷载标准值为 5kN/m2；3)楼面层用 20mm厚水泥砂浆抹面 (重度为 20kN/m3) ， 板底及梁用 15mm厚混合砂浆粉底(重度为 17kN/m3) ；4)混凝土强度等级为 C20，钢筋除主梁和次梁的主筋采用 HRB335钢筋外，其余均采用 HPB235钢筋；5)结构环境类别为一类；6)使用要求：7).梁、板允许挠度如下：楼盖允许挠度（以计算跨度 l 0 计算）短期组合长期组合当 l0 7m时l 0/200l 0 /250当 7ml 0 9m时l 0 /300l 0 /400最大裂缝宽度允许值如下 :短期组合 : max=0.4mm; 长期组合 : max=0.35mm7）采用

3、的规 : 水工混凝土结构设计规 （SL/T191 96） 。四、设计容（ 1）完成设计计算书一份。容包括：1）板、主梁和次梁的截面尺寸的拟定；2）板、主梁和次梁的荷载计算、力计算（按弹性体系方法）主梁的弯矩包络图和剪力包络图；3）构件截面配筋计算。（ 2）绘制楼盖结构施工图。容包括：1）梁板结构布置图；2）板的模板图及配筋图；3）次梁的模板图及配筋图；4）主梁模板图、配筋图及材料图；5）主梁钢筋表；6）设计说明，如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋的制作及构件的抹面粉底等。钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书一、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为 6.0m， 次梁的跨

4、度为 6.0m， 主梁每跨布置两根次梁， 板的跨度为 2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。图 1: 楼盖结构的平面布置图按钢度要求多跨连续单向板的厚度 h l/40=2000/40=50 ，单向板最小厚度，工业建筑楼板(水电站生产副厂房)为 80mm，所以板厚可取 h=80 。次梁截面高度应满足 (1/18 1/12)l=(1/18 1/12) 6000=333500mm，取 h=500mm，截面宽 b=(1/3.5 1/2)h=(1/3.5 1/2) 500=143 250mm，取 b=200mm。主梁截面高度应满足 h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) 6000=4297

5、50mm,取 h=700mm，截面宽度 b=(1/3.5 1/2)h=(1/3 .5 1/2) 700=200 350mm, 取 b=300mm。二 、 板的设计按考虑塑性力重分布设计（ 1）、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层： 0.02 20=0.4 kN/ 80mm厚钢筋混凝土板： 0.08 25=2.0 kN/ 15mm厚混合沙浆天棚抹灰： 0.015 17=0.255 kN/ 小计 2.655 kN/ 活荷载标准值 ： 5 .0 kN/ 2因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于 4.0kN/m ，所以活荷载分项系数取 1.3，恒荷载设计值： g=2.655 1.2=3.16

6、8 kN/ 活荷载设计值： q=5.0 1.3=6.5kN/ 荷载设计总值： g+q=9.668kN/ , 近似取 10.0kN/ （ 2）、计算简图 （ 采用五跨连续梁形式 ）取 1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为 b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为 a=120mm，则按塑性力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：l0=ln+h/2=（ 2000-120-200/2 ） +80/2 =1820mml0=ln+a/2=（ 2000-120-200/2 ） +120/2 =1800mm故边跨板的计算跨度取 l 01 =1820mm中间跨的计算

7、跨度取 l02=ln=2000-200=1800mm由于两者差距较小（ 1.1%）简便起见，可取 l0=1800mm。x图 3: 板的计算简图（ 3） 弯矩设计值由水工钢筋混凝土结构学表 9-2 查得：板的弯矩系数 M,，板的弯矩设计值计算过程见下表表 1 板的弯矩设计值的计算截面位置1 边跨跨中B 离端第二支座2 中间跨跨中C 中间支座弯矩系数 M1/11-1/111/16-1/14计算跨度 l 0（m）l0 =1.8l0=1.8l0 =1.8l0 =1.8MM(gq)l02210 1.8 / 112- 10 1.8 /11210 1.8 / 16- 10 1.82 / 14(kN.m)=2

8、.95=-2.95=2.03=-2.32（ 4） 配筋计算正截面受弯承载力计算板厚 80mm， h0=80-20=60mm， b=1000mm， C20混凝， 1 =1.0， f c =9.6N/ mm2， HPB235钢筋， fy=210 N/ mm2。 对轴线 间的板带，考虑起拱作用，其跨 2 截面和支座 C截面的弯矩设计值可折减 20%，为了方便，近似对钢筋面积折减 20%。板配筋计算过程见表。表 2 板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值（ kN m ）2.95-2.952.03-2.320.048-0.0480.033-0.038 1 12s0.049-0.0470.034-0.03

9、7轴线 计算配筋( mm2)As bh0 1fc/ fy13412994105实际配筋 （ mm2）6200620062506250As=142As =142As =113As=113轴线 配筋率验算：计算配筋( mm2)As bh0 1 fc / fy1341290.8 94=760.8 105=84实际配筋（ mm2）6200620062506250As =134As =134As=113As=113min 0.20%As / bh=0.16%As / bh=0.16%As / bh=0.14%As / bh=0.14%（ 5）板的配筋图绘制由弯矩配筋计算表的其安全配筋量很小 , 故其配筋

10、可按构造要求： min 0.20% ，可得板的单宽配筋为： 66，即其配筋为： 6160，其中： 0.22% 。板中除配置计算钢筋（按构造要求）外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。（ 6）抗裂验算由水工钢筋混凝土结构学附录 5 表 1 查得： wlim =0.40mm。由表 2 得：其最大裂缝处为 B 处。65已知数据： a =30+ =33mm， b=6000mm， h0 =80-33=47mm， As=168， Es=2 10 MPa2sB 处裂缝验算：符合条件： wc wmax 。、次梁的设计按考虑塑性力重分布设计（ 1）、荷载设计值：恒荷载设计值板

11、传来的荷载： 3.186 2.0=6.372kN/m次梁自重： 0.2 （ 0.5-0.08 ） 25 1.2=2.52kN/m次梁粉刷： 2 0.015 ( 0.5-0.08 ) 17 1.2=0.257kN/m小计 g=9.149 kN/m活荷载设计值： q=6.5 2.0=13 kN/m荷载总设计值： q+g=13+9.149=22.149 kN/m 近似取荷载 22.15 kN/m（ 2）、计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为 a=240mm，主梁宽度为 b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：l01 ln a /2 =(6000-120-300/2

12、)+240/2=5850mml02 1.025ln=1.025 (6000-120-300/2)=5874mm故边跨板的计算跨度取 l01=5850mm中间跨： l02 =ln=6000-300=5700mm(边跨净跨长近似取 l n =5.7m)由于两者差距较小( 3.0%)简便起见，可取 l0=5800mm。图 5：次梁计算简图3) 弯矩设计值和剪力设计值的计算3%小于 10%，可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数 M 和剪力系数 V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：表 3： 次梁的弯矩设计值的计算截面位置1 边跨跨中B 离端第二支座2 中间跨跨中C 中间支座弯矩系数 M1/11-1/111/16-1/14计算跨度 l 0(m)l0=5.8l0=5.8l0=5.8l0=5.82M M (g q)l0(kN.m)222.15 5.82 / 11=67.74- 22.15 5.82 / 11=-67.742 22.15 5.82/16=46.57- 22.15 5.82 / 14=-53.23截面位置A 边支座B（左 ） 离端第二支座B（右 ） 离端第二支座C 中间支座剪力系数 V0.450.60.550.55净跨度 l nln =5.7l