钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计doc.docx

1、钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计doc钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、 设计题目及目的题目：设计某三层轻工厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。目的： 1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。2、通过板及次梁的计算，掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。3、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式，制图规定，进一步提高制图的基本技能。6、学会编制钢筋材料表。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

2、）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（ 1：200）（2）、板的配筋图（ 1： 50）（3）、次梁的配筋图（ 1： 50； 1： 25）（4）、主梁的配筋图（ 1： 40； 1： 20）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、车间类别为 三类金工车间 ，车间内无侵蚀性介质，结构平面及柱网布置如图。 经查规范资料 ：板跨 1.2m 时，楼面的活荷载标准值为 16.0KN/ ；板跨 2.0m 时，楼面的活荷载标准值为 10.0KN/ ；次梁（肋梁）间距 1.2m 时，楼面的活荷载标准值

3、为 10.0KN/ ；次梁（肋梁）间距 2.0m 时，楼面的活荷载标准值为 8.0KN/ 。数据 ： Lx=6000, Ly=6300 。LLL2楼面构造。采用 20mm 厚水泥砂浆抹面，15mm 厚混合砂浆天棚抹灰。3屋面构造（计算柱内力用） 。三毡四油防水层， 20 厚水泥砂浆找平层、150 厚（平均）炉渣找坡层、 120 厚水泥珍珠岩制品保温层、一毡二油隔气层、60 厚钢筋混凝土屋面板、 15厚混合砂浆天棚抹灰。4梁、柱用 15厚混合砂浆抹灰。5混凝土采用C25；主梁、次梁受力筋采用HRB335级钢筋，其他均采用HPB235级钢筋。钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书1、楼盖梁格布置及截面

4、尺寸确定确定主梁的跨度为 6.0m，次梁的跨度为 6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。按高跨比条件要求板的厚度 hl/40=2000/40=50 ，对工业建筑的楼板，要求 h 80 ，所以板厚取 h=80 。次梁截面高度应满足 (1/18 1/12)l=(1/18 1/12 ) 6300=350 525mm ，取 h=500mm ，截面宽 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 500=167 250mm ，取 b=200mm 。主梁截面高度应满足 h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) 6000=429750mm,取 h=65

5、0mm ，截面宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 650=217 325mm, 取 b=300mm 。3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计（ 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 ：10.0 KN/ 因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m 2，所以活荷载分项系数取1.3 ，恒荷载设计值： g=2.655 1.2=3.168 KN/活荷载设计值： q=1

6、0 1.3=13.0KN/荷载设计总值： g+q=16.186 KN/ ,近似取 16.2KN/ （2）、计算简图取 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 ，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：l01=ln+h/2=(2000 - 120- 200/2)+80/2=1820mml011=ln+a/2=(2000 -120-200/2)+120/2=1840 mm故边跨板的计算跨度取 lo1=1820mm中间跨： l02=ln=2000-200=1800mm板的计算简图如

7、图所示。（ 3） 弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差（ 1820-1800） /1800=1.1% 小于 10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数 M, ，板的弯矩设计值计算过程见下表板的弯矩设计值的计算截面位置1B2C边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数M1/11-1/111/16-1/14计算跨度 l0 (m)l 01=1.82l01=1.82l02=1.80l02=1.80MM ( gq )l 0216.2 1.82 -16.2 1.82 16.2 1.80 -16.2 1.80 1.82/11=4.881.82/11=-4.881.80/16=3.281.80/

8、14=-3.75(kN.m)（ 4） 配筋计算正截面受弯承载力计算板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25 混凝土a1=1.0,fc=11.9N / mm2，HPB235 钢筋， fy=210 N /mm2。对轴线 间的板带，考虑起拱作用，其跨内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。板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值（ kN m ）4.88-4.883.28-3.75 s1cbh020.114-0.1140.077-0.088=M/ f 112 s0.1210.1-0.1210.30.080.1

9、-0.0920.355计算配筋（ mm2）-411272313轴线A= bh f /fy411 S01c实际配筋101901019081808160（ mm2）As=413As=413As=279As=314计算配筋（ mm2）4110.8 272=2180.8 313=250A S= bh0 1f c/f y411轴线 101901019081808180实际配筋（ mm2）As=413As=279As=279As=413配筋率验算 pmin=0.45ft/fy=0.45P=As/bhP=As/bhP=As/bhP=As/bh=0.52%=0.52%=0.47%=0.47%1.27/210=

10、0.27%（5）板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。4、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷载：次梁自重：次梁粉刷： 23.186 2.0=6.372KN/m0.2（ 0.5-0.08 ） 25 1.2=2.52 KN/m 0.015 （ 0.5-0.08 ） 17 1.2=0.257 KN/m小计 g=9.149 KN/m活荷载设计值： q=13 2.0=26 KN/m荷载总设计值： q+g=26+9.149=35.149 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

11、长度为的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：近似取荷载 35.15 KN/ma=240mm，主梁宽度为 b=300mm 。次梁l01=ln+h/2=(6300 - 120- 300/2)+240/2=6150mml011=1.025ln=1.025 6300=6181mm故边跨板的计算跨度取 lo1=6150mm中间跨： l02=ln=6300-300=6000mm计算简图如图所示。（3） 弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差（6150-6000） /6000=2.5% 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

12、设计值见表：次梁的弯矩设计值的计算截面位置1B2C边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数M1/11-1/111/16-1/14计算跨度 l0(m)l01=6.15l01=6.15l 02=6.0l 02=6.0235.15-35.1535.15-35.15MM (gq)l 0 (kN.m)6.15 2/11=120.866.15 2/11=-120.866.0 2/16=79.16.0 2/14=-90.4次梁的剪力设计值的计算截面位置AB(左)B(右)C边支座离端第二支座离端第二支座中间支座剪力系数V0.450.60.550.55净跨度 lnl n1=6.03l n1=6.03ln2

13、=6.0l n2=6.0V V (gq)ln0.45x35.15x6.030.6x25.15x6.030.55x25.15x6.00.55x25.15x6.0(kN)=95.38KN=127.17KN=116KN=116KN（ 4）配筋计算正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按 T 形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：b f=lo/3=6000/3=2000mmb f=b+Sn=200+2000-2000=2000mm故取 b f2000mmC25 混凝土 a1=1.0, fc=11.9 N / mm2 , ft=1.27 N / mm2 ; 纵向钢筋采用 HRB335 ，fy=

14、300 N /mm2 , 箍筋采用 HPB235 ， fyv=210 N / mm2 ,ho=500-35=465mm 。 判别跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（ kN m ）120.86-120.8679.1-90.4120.86x10 6/(1x11.9120.86x106 /(1x11.979.1x10 6/(1x11.990.4x10 6/(1x11.9 s1 cbh022x200x4652)=x2000x4652)=x2000x4652)=M/ fx2000x465 )=0.0230.2350.0154

15、0.176 11 2s0.0230.10.2720.350.01550.10.1950.350.195x2000x465选计算配筋（ mm2 ） 0.023x2000x4650.272x200x4650.0155x2000x465 x1x11.9/300x1x11.9/300x1x11.9/300x1x11.9/300配A S= bh0 1f c/f y=719.4=848.5=1003.4=571.8钢筋2 18+1 222 22+1 181 22+ 2 122 20+1 12实际配筋（ mm2）As=889.1As=1014.5As=606.1As=741.1斜截面受剪承载力计算(包括复核

16、截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。复核截面尺寸：h/b=465/200=1.93 V max =127.17KN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见下表：截面AB左B右CV(kN )95.38127.171161160.25 c f cbh0(kN )276.7V276.7V276.7V276.7V截面满足截面满足截面满足截面满足Vc0.7 ft bh0(kN )82.7V82.7V82.7V82.7V144.1V144.1V144.1V满足满足满足满足s（5）施工图的绘制次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入墙支座时， 梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定： l=l a =a

17、fy d/f t =0.14 30022/1.27=727.6,取 750mm.伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=12 18=216mm, 取 250mm.梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l12d=1222=264mm ，取 300mm.纵筋的截断点距支座的距离 : l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm,取 1650mm.5、主梁设计主梁内力按弹性理论设计 ：（ 1）荷载设计值。 （为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）次梁传来的荷载： 9.149 6.3=57.64KN主梁自重（含粉刷） ： （ 0.65-0.08 ） 0.3 2.0 25

18、+2（ 0.65-0.082.0 1.2 =10.958KN） 0.015 17恒荷载设计值： G=57.64+10.958=68.6KN活荷载设计值： Q=26 100.86.3=163.8 KN（ 2）计算简图主梁的实际结构如图所示 , 主梁端部支承在墙上的支承长度400mm的混凝土柱上 , 其计算跨度按以下方法确定 :a=370mm,中间支承在400mm边跨 : lo1= ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mm Lo1=1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6022mm故 lo1 取 6022mm中跨 lo2=600

19、0mm计算简图如图所示。（3）、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过 10%，可按等跨连续梁计算。弯矩值计算：弯矩 : M k1Gl k2 Ql ，式中 k1 和 k2 由附表 1 查得主梁的弯矩设计值计算（kN m ）项kkkkM 1M BM 2M C荷载简图次弯矩图示意图10.244-0.26740.067-0.2674 恒载100.8-110.327.6-110.320.289-0.133-0.133-0.133 活载285.1-130.95-130.7-130.953-0.044-0.1330.200-0.133 活载-43.4-130.95196.6-130.9540.229-

20、0.3110.096-0.089 活载225.9-306.294.3-87.6-0.089/-0.0890.17-0.31153 活载-87.6167.1-306.2-29.3组合项次 + + +M min(kN m)57.4-416.5-103.1-416.5组合项次+ +M max(kN m)385.9-197.9224.2-197.9、剪力设计值：剪力 :Vk3 GK 4 Q,式中系数 k3 , k 4 ,由附录 1中查到，不同截面的剪力值经过计算如表所示。主梁的剪力计算（kN ）kkk项次荷载简图V AV BlVBr0.733-1.2671.00恒载50.3-86.968.60.866

21、-1.1340活载141.9-185.700.689-1.3111.222活载112.9-214.7200.2-0.089-0.0890.788活载-14.6-14.6127.4组合项次 + + +V max(kN)192.2-101.5268.8组合项次 + + +V min (kN)35.7-301.668.6弯矩、剪力包络图绘制荷载组合 +时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此时， M A=0 ， M B=-110.3-130.95=-241.25 KN . m，以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载 G+Q=68.6+163.8=232.4KN 作用下的简支梁弯矩图：则第一个集中荷载下的弯矩值为 1/3(G+Q) l 01 -1/3 M B =386.1 KN . m Mmax , 第二集中荷载作用下弯矩值为 1/3(G+Q) l 01 -2/3 M B=305.7 KN m。中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为241.25KN m，以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为1/3 G l02M B =-104.05 KN m.荷载组合 + 时支座最大负弯矩M B=-416.5KN m 其它两个支座的弯矩为MA=0，M C=-197.9 KN m，在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在