钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计.doc

各专业全套优秀毕业设计图纸目 录、设计任务书-（3）、设计计算书-（4）（1） 工程概况-（4）（2） 设计依据及参考资料-（4）（3） 平面结构布置-（5）四、设计计算-（6） 1、板的设计-（6） 2、次梁的设计-（11） 3、主梁的设计-（19） 4、楼梯的设计-（28） 5、雨篷的设计-（31）钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 （一） 设计任务 烟台市某身中心(二层建筑物)，为现浇混凝土内框架结构（中间为框架承重，四周为墙体承重）,试对楼盖,楼梯和雨蓬进行设计。 （二）设计资料 1、建设地点：烟台市区 2、楼面做法：水磨石地面，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底； 3、层高：4.5m；门：宽高=3300mm3000mm；楼梯位置见图，楼梯尺寸自定。 4、墙体为370mm砖砌体，柱截面尺寸为400mm400mm。雨篷悬挑长度为1200mm。 5、雨蓬悬挑长度为1200mm. 6、建筑用途：健身中心 楼面活荷载：楼板：4.0；次梁：4.0；主梁：4.0 6、材料选用： a.混凝土： c35 b.钢筋：主梁及次梁受力筋用hrb400钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用hpb300钢筋。（三）设计要求1、楼盖、楼梯、雨篷的结构平面布置图。2、楼盖板的内力分析与配筋计算（考虑内力重分布）。次梁的内力分析与配筋计算（考虑内力重分布）。3、主梁内力分析与配筋计算。4、楼梯和雨篷的内力分析与配筋计算。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、工程概况 1、建筑功能 健身中心 2、建筑规模 面积 15*7200*6600=712800000=712.8 层数 2层 层高 4.5m 3、荷载 楼板 4.0 次梁 4.0 主梁 4.0 4、建筑做法 水磨石地面，钢筋混凝土现浇板,20mm石灰砂浆；二、设计依据及参考资料 1、东南大学等，混凝土结构，中国建筑工业出版社，北京：2001。 2、混凝土结构设计规范（gb500010-2001） 3、建筑结构荷载规范（gb50009-2001） 4、混凝土结构设计手册。 5、混凝土结构构造手册。三、楼盖的结构平面布置： 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为7.2m，主梁每跨内布置2根次梁，板的跨度为2.2m，l02/l01=7.2/2.2=3.273，故应按单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚h2200/40=55mm，对民用建筑的楼盖板，要求h60mm，取h=60mm。 次梁截面高度应满足h=(1/181/12) l0=(1/181/12)7200=400600mm。取h=400mm，截面宽度取为b=200mm。 主梁的截面高度应满足h=(1/121/8) l0=(1/121/8)6600=550825mm，取h=700mm,截面宽度取为b=300mm。3600072007200720072007200四、设计计算1、 板的设计（按塑性内力重分布计算）：已如前述，轴线、的板属于端区格单元板；轴线的板属于中间区格单元板。1.1 荷载板的永久荷载标准值： 水磨石面层 0.65kn/m2 60mm钢筋混凝土板 0.0625=1.5kn/ m2 20mm石灰砂浆 0.0217=0.34 kn/ m2 小计 2.49kn/m2 板的可变荷载标准值 4.0kn/ m2 永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值=4.0 kn/ m2，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的 永久荷载设计值 g=2.941.2=2.988 kn/ m2 可变荷载设计值 q=4.01.3=5.2n/ m2 荷载总设计值 gq=8.188/ m2 1.2 计算简图 次梁截面为200m400m，现浇板在墙上的支承长度不小于120m，取板在墙上的支承长度为a=120;性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨 l0=lnh/2=2200-100-120+60/2=2010mm ln +a/2=2200-100-120+120/2=2040mm,取l0=2010mm中间跨 l0= ln=2200200=2000mm 跨度差（2010-2000）/2000=0.5%10%，可按等跨连续板计算，取五跨。取1m宽板带作为计算单元，从左到右节点编号依次为a,b,c.c,b,a。单元中点处的编号1，2，3，2，1。计算简图如下1985.001950.001950.001950.001985.00 g+q=8.188g+q=8.188g+q=8.188g+q=8.188abccba( 1 )( 2 )( 3 )( 2 )( 1 )1.3 弯矩设计值由表11-1可查得，板的弯矩系数m分别为： 边跨中,1/11；离端第二支座 ,-1/11；中跨中1/16；中间支座,-1/14，故：m1= -mb=（g+q）l20/11=8.1882.012/11=3.01 knmmc= -(gq)l20/14=-8.18822/14=-2.34knmm2=m3=（gq）l20/16=8.18822/16=2.05 knm以上均为端区隔单向板的弯矩设计值，对于中间区隔单向板，考虑到板的内拱作用，其跨内截面2、3和支座c的弯矩设计值可折减20%，即mc、 m2、m3应乘以0.8。分别为：mc=0.8（-2.34）=-1.87knm m2=m3=0.82.05=1.64 knm1.4 正截面受弯承载力计算环境类别为一级，c35混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。板厚60mm，h0=6020=40mm；板宽b=1000mm。c35混凝土，1=1.0，fc=16.7n/mm2 ，=1.57n/mm2；hpb300钢筋，fy= 270n/mm2；板的配筋计算的过程如下表: 板 的 配 筋 计 算截面 1 b 2/3 c弯矩设计值（knm）3.01-3.012.05(1.64)-2.34(-1.87)s=m/(1fcbh02)0.1130.1130.077 (0.061)0.088(0.070)=10.1200.1200.080 (0.063)0.092(0.073) s=1-0.50.940.940.96(0.969)0.954(0.964)轴线 计算配筋（mm2）as=m/(fysh0)296.5296.5197.7227.1实际配筋（mm2）8170as=2968170as=2966140as=2026120as=235.8计算配筋（mm2）as=m/(fysh0)296.5296.5156.7179.6实际配筋（mm2）8170as=2968170as=2966170as=1666150as=189计算结果表明：支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；=as/（bh）= 166/（100060）=0.277%，此值大于0.45ft/fy=0.451.57/270=2.62%，2、次梁设计2.1 荷载设计值按考虑塑性内力重分布设计。据实际使用情况，该健身中心书库将长期有活载的存在，故楼盖次梁的可变荷载可按不考虑从属面积折减计算：永久荷载设计值 ： 板传来永久荷载 2.9882.2=6.57kn/m次梁自重 0.2（0.40.06）251.2=2.04kn/m次梁粉刷 0.02（0.40.06）2171.2=0.281kn/m 小计 g=8.89kn/m 可变荷载设计值 q =41.32.2=11.44kn/m 荷载总设计值 gq =8089+11.44=20.33kn/m 2.2 计算简图 次梁在砖墙上的承重长度为a=240mm。主梁截面为300mm700mm。计算跨度：边跨 ： l0=lna/2=7200120300/2240/2=70501.025ln=7103mm，故取 l0=7050mm中间跨 ：l0=ln=7200300=6900mm跨度差（72006900）/6900=2.17%0.1因而取最小值b/f=2200mm。纵向受力钢筋布置一排：一类环境,c35混凝土，梁的保护层厚度为20mm，单排钢筋截面有效高度取h0=40040=360mm， 1=1.0，c=1，fc=16.7n/mm2，ft=1.57n/mm2，纵向钢筋采用hrb400级钢筋，fy=360n/mm2，箍筋采用hpb300级钢筋，fyv=270n/mm2；经判别跨内截面类型：1 fc b/f h/f（h0h/f/2）=1093.015 knm=104.51knm，则跨内截面均属于第一类t形截面正截面承载力计算过程列于下表 次 梁 正 截 面 受 弯 承 载 力 计 算截面 1b2/3c弯矩设计值（knm）91.86-91.8660.49-69.14s=m/(1fcbh02)或s=m/(1fcbfh02)91.86106/（116.722003602）=0.01991.86106/（116.73003602）=0.14160.49106/（116.722003602）=0.01369.14106/（116.73003602）=0.106=1-0.0190.1530.0130.112s=1-0.50.9910.9240.9940.944as=m/(fysh0)715.2767.1476.2565.1选配钢筋（mm2）120+216as=716.3120+216as=763118+212as=479.5316as=562.5 计算表明：支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，配筋率 = as/bh0=0.48%h/ h0 =0.215% ,满足最小配筋率的要求。5.4.2斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算： 截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用8双肢箍筋，计算支座b左侧截面。由，可得到箍筋间距将s代入vcs中,求得v因为,箍筋间距不能大于200mm。故取s=200mm。为了施工方便，沿梁长不变。验算最小配箍率：。而最小配箍率。满足最小配箍率要求。5、 主梁设计主梁按弹性方法设计。（1） 荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载 主梁自重 梁侧抹灰 永久荷载设计值 可变荷载设计值 （2） 计算简图主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm；中间支承在400mm400mm的混凝土柱上。其计算跨度边跨，取较小值，中跨主梁的计算简图如图。因跨度相差不超过10%，故可利用附表6-2计算内力。 主梁计算简图（3） 内力设计值及包络图 弯矩设计值弯矩 式中系数、由附表6-2相应栏内查得。 剪力设计值剪力 式中系数、由附表6-2相应栏内查得。 弯矩、剪力包络图弯矩包络图： 第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载由附表6-2知，支座b或c的弯矩值为：在第1跨内以支座弯矩，的连线为基线，作g=77.83kn，q=70kn的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：（于前面计算的接近）在第2跨内以支座弯矩，的连线为基线，作g=77.83kn，q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值： 第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩，的连线为基线，作g=77.83kn，q=82.37kn的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：在第2跨内：。以支座弯矩，的连线为基线，作g=77.83kn，q=82.27kn的简支梁弯矩图，得 第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载 第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：（与前面计算的接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为： 综上弯矩包络图如下： 剪力包络图： 第1跨 ；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。 ；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。 第2跨 ；过第1个集中荷载后为。当可变荷载仅作用在第2跨时；过第1个集中荷载后为。剪力包络图如下： （4） 承载力计算 正截面受弯承载力跨内按t形截面计算，因，翼缘计算宽度按和中的较小值确定，取。b支座边弯矩设计值。纵向受力钢筋除b支座截面为2排外，其余均为1排。跨内截面经判别都属于第一类t形截面。正截面受弯承载力的计算过程如下表。主梁正截面承载力计算截面1b2弯矩设计值（knm）284.03-307.94143.14-38.44或=0.018=0.141=0.009=0.0180.0180.1530.0090.0180.9910.9240.9960.9911206.31402.6604.9163.3选配钢筋（）18+320322+18316210主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算：，截面满足要求。计算所需腹筋：采用8200双肢箍筋，、验算最小配筋率：，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，附加箍筋布置范围。取附加箍筋8200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，排，次梁两侧各布置3排。另加吊筋116，满足要求。由于主梁腹板高度大于，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且间距不大于200mm，现每侧配置116钢筋，,，满足要求。6、 楼梯设计 楼梯平面布置 层高4.5m,踏步尺寸150mm300mm,采用c35混凝土，板采用hpb300钢筋，梁纵筋采用hrb400钢筋。楼梯上均布活荷载标准值为(1)梯段板的设计 板厚，取板厚，板的倾斜角。取1m宽的板带计算。 1） 荷载计算。其荷载计算如下表。 荷载种类 荷载标准值 （kn/m) 恒 荷 载 水磨石面层 三角形踏步 混凝土斜板 板 底 抹灰 小 计 7.71 活 荷 载 3.5 恒荷载分项系数；活荷载分项系数。总荷载设计值2） 截面设计 踏步板的计算跨度，跨中截面弯矩设计值为。板的有效高度。 ，则选配120 ，。验算最小配筋率= as/bh0=654/(1000140)=0.47%0.2h/h0=0.27%且大于满足要求。分布钢筋每级踏步1根8。 （3）平台板设计 设平台板厚70mm, 取1m宽板带计算。1） 荷载计算 平台板的荷载计算列于下表 荷载种类 荷载标准值 （kn/m) 恒 荷 载 水磨石面层 0.65 70mm厚混凝土板 板 底 抹灰 小 计 2.74 活 荷 载 3.5 总荷载设计值2） 截面设计 平台板的计算跨度，弯矩设计值，板的有效高度。则：选用（4）平台梁计算。设平台梁截面尺寸为。平台梁计算跨度为1） 荷载计算 荷载种类 荷载标准值 （kn/m) 恒 荷 载 梁 自 重 梁侧粉刷 平台板传来 梯段板传来 小 计 20.79 活 荷 载 总荷载设计值2） 截面设计。 弯矩设计值 弯矩剪力设计值 正截面受弯承载力计算：截面按倒l形计算，梁的有效高度 3） 应按第一类t型截面计算，则 选配320， 大于且大于 满足要求。 配置,箍筋,则斜截面受剪承载力 满足要求。七、雨篷设计 1、雨篷板设计 雨篷板挑出长度为，根部板厚，板端板厚为80mm，雨篷板宽度取为3800mm