现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖A43设计计算书.doc

课程设计说明书课程设计说明书 题题 目目： 现现浇浇钢钢筋筋混混凝凝土土单单向向板板肋肋梁梁楼楼盖盖 设设计计 B44 方方案案 学学生生姓姓名名 ： 王王 妍妍 学学 院院 ： 土土木木工工程程学学院院 班班 级级： 工工程程 09-2 班班 指指导导教教师师 ： 杨杨立立国国 2012 年 7 月 4 日 学校代码：学校代码： 1012810128 学学 号：号： 200200980601011980601011 工程结构课程设计工程结构课程设计 2 内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书 课程名称：课程名称： 工程结构（一）工程结构（一） 学院：学院： 土木工程学院土木工程学院 班级：班级：工程管理工程管理09-209-2 学生姓名：学生姓名： 王王 妍妍 学号：学号： 200980601011_200980601011_ 指导教师：指导教师： 杨立国杨立国 一、题目一、题目 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 B44B44 方案方案 二、目的与意义二、目的与意义 巩固与运用理论教学的基本概念和基础知识, 熟悉设计步骤与相关的设计内 容,学会设计计算方法,培养学生使用各种规范、查阅各种手册和资料的能力、概 念设计的能力、图纸表达能力、语言表达能力及分析解决工程实际问题的能力。 为今后参加实际工作打好基础。 三、要求三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等） 1、按建筑平面图进行单向板肋梁楼盖的结构平面布置，绘出草图，并附计算 书。 2、按选定的结构平面布置进行楼盖的结构设计： 核算钢筋混凝土内柱的截面尺寸（层高为 4.5m）。 确定主梁、次梁、板的截面尺寸，并进行设计计算。 四、工作内容、进度安排四、工作内容、进度安排 1、结构方案设计（结构平面布置）（ 1 天） 2、选取计算单元 （0.5 天） 3、荷载计算 （0.5 天） 4、楼板结构设计 （ 2 天） 5、结构施工图绘制 （ 1 天） 五、主要参考文献五、主要参考文献 建筑荷载规范建筑荷载规范 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范 审核意见审核意见 系（教研室）主任（签字）系（教研室）主任（签字） 指导教师下达时间指导教师下达时间 20112011年年 7 7月月 1313日日 指导教师签字：指导教师签字：_ 工程结构课程设计工程结构课程设计 3 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；施工图。 工程结构课程设计工程结构课程设计 1 目录目录 第一章 课程设计.0任务书.2 1.1 设计题目.2 1.2 设计目的2 1.3 设计资料2 第二章 设计计算.4 2.1 板的计算4 2.1.1 荷载计算.5 2.1.2 计算简图 板的计算跨度 5 2.1.3 弯矩设计值5 2.1.4 承载力计算.6 2.2 次梁计算.7 2.2.1 荷载的计算8 2.2.2 计算简图 次梁计算跨度 8 2.2.3 弯矩设计值和剪力设计值8 截面尺寸校核.9 2.2.4 承载力计算.9 2.3 主梁计算.11 2.3.1 荷载计算：11 2.3.3 弯矩设计值和剪力设计值12 2.3.4 承载力计算：15 2.4 吊梁计算.16 第三章 参考资料.17 工程结构课程设计工程结构课程设计 2 第一章第一章 课程设计任务书课程设计任务书 1.11.1 设计题目设计题目 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼楼盖设计 B44 方案。 1.21.2 设计目的设计目的 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、主梁等构件截面尺寸的确定。 3、掌握单向板肋梁楼盖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，为此要求: (1)计算书必须字迹端正，书面整洁，条理清楚，便于查询校核。 （2）施工图力求正确，图画布置均匀美观，线条清晰，字迹工整清楚，尺寸 无误，用工程字体书写，能基本上符合施工图的要求。 1.31.3 设计资料设计资料 1、工厂仓库的建筑平面图。 工程结构课程设计工程结构课程设计 3 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 400mm400mm。 4、混凝土采用 C20、C25 或 C30，钢筋采用 HPB300 和 HRB335 级钢。 1.41.4 设计内容设计内容 1、 按建筑平面图进行单向板肋梁楼盖的结构平面平面布置，绘出草图，并附 说明书。 2、按选定的结构平面布置进行楼盖的结构设计： （1）核算钢筋混凝土内柱的截面尺寸（层高 4.5m）。 （2）确定主梁、次梁、板的截面尺寸，并进行设计计算。 3、绘制施工图 楼盖结构平面布置图；板的配筋图（只画板的配筋平面图，因为对称，可只画 1/4 楼盖平面）；次梁配筋图（包括次梁的立面图、各跨中和支座边截面配筋图）； 主梁配筋图（包括主梁立面图、抵抗弯矩图、纵向钢筋放样图、各跨中和各支座边 截面配筋图）。 1.51.5 进度安排进度安排 1、结构方案设计（结构平面布置） （1 天） 2、选取计算单元 （0.5 天） 3、荷载计算 （0.5 天） 4、楼板结构计算 （1 天） 5、结构施工图绘制 （1 天） 6、计算书撰写 （1 天） 工程结构课程设计工程结构课程设计 4 第二章第二章 设计计算设计计算 2.12.1 板的板的计算计算 板按考虑塑性内重分布方法计算。 板厚 h=55mm 对工业建筑楼盖，要求 h 80mm，故取板厚 h=120mm。次 L 40 40 2200 梁截面高度应满足 h=()L=( )5800 mm =（322483）mm，考虑到楼面 1 18 1 12 1 18 1 12 活荷载比较大，故取次梁截面高度 h=450mm。梁宽 b=（ ）h=(150225)mm,取 1 3 1 2 b=200mm。板的尺寸及支撑情况如图 1 所示。 图 1 板的构造 2.1.1 荷载计算 20mm 厚水泥砂浆面层 2 /4 . 02002 . 0 mkN 120 厚钢筋混凝土现浇板 2 /32512 . 0 mkN 20mm 厚混合砂浆顶棚抹灰 2 /34 . 0 1702 . 0 mkN 恒荷载标准值 2 /74 . 3 mkNgk 工程结构课程设计工程结构课程设计 5 恒荷载设计值 2 /49, 474 . 3 2 . 1mkNg 活荷载设计值 2 /10 . 9 73 . 1mkNq 合计 2 /59.13mkNqg 2.1.2 计算简图 板的计算跨度： 边跨 mmln98 . 1 ) 2 2 . 0 12 . 0 2 . 2( mm a ll n 04 . 2 ) 2 12 . 0 98. 1 ( 2 0 因 故取。 ,04 . 2 ) 2 12 . 0 98. 1 ( 2 mm h lnml04 . 2 0 中间跨 mmll n 0 . 2)2 . 02 . 2( 0 跨度差，可按等跨连续板计算内力。取 1m 宽板作为计算单元，%10%2 0 . 2 0 . 204 . 2 计算简图如图 2 所示。 图 2 板的计算简图 2.1.3 弯矩设计值 连续板各界面弯矩设计值见表 1。 表 1 连续板各截面弯矩计算 截面边跨跨中离端第二支座 离端第二跨 跨中 中间支座 工程结构课程设计工程结构课程设计 6 弯矩系数 1 11 1 11 1 16 1 14 2 0 )(lqgM kNm14 . 5 04 . 2 59.13 11 1 2 14 . 5 04 . 2 59.13 11 1 2 40 . 3 0 . 2 59.13 16 1 2 88 . 3 0 . 2 59.13 14 1 2 2.1.4 承载力计算 b=1000mm，h=120mm，=120-20=100mm。钢筋采用 HRB335 级（ 0 h ），混凝土采用 C25（）,=1.0 2 /300mmNfy 2 /9 .11mmNfc 1 各截面配筋见表 2。 表 2 板的配筋计算 板带部位 边区板带(-、-)轴线间） 中间区板带(-)轴线间） 板带部位截 面 边跨跨 中 离端第 二支座 离端 第二 跨跨 中中 间跨 跨中 中间 支座 边跨 跨中 离端 第二 支座 离端第 二跨跨 中中间 跨跨中 中间支 座 M/kNm5.14-5,14 340 -3.885.14-5.14 3.40 0.8 =2.72 -3.88 0.8= -3.104 2 01 bhf M a c s 0.0430.0430.0290.0330.0430.0430.0230.026 s 0.9780.9780.9850.9830.9780.9780.9880.987 0 hf M A sy s 175.19175.19 115.0 6 131.5 7 175.1 9 175.1 9 91.71104.83 选用钢筋 6 130 6 130 6 200 6 170 6 130 6 130 6 250 6 220 实际钢筋面 积（ 2 mm ） 218218141166218218113129 工程结构课程设计工程结构课程设计 7 注：中间区板带（-)轴线间），其各内区格板的四周与梁整体连接，故中间跨跨中和中间 支座考虑板的内拱作用，其计算弯矩折减 20%。 2.22.2 次梁计算次梁计算 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。 主梁截面高度，取主梁截面高度mmmmlh)660440(6600) 10 1 15 1 () 10 1 15 1 ( h=650mm。梁宽，选 b =250mm，则主梁截面尺寸及支撑mmhb)325217() 2 1 3 1 ( 情况如图 3 所示。 图 3 次梁的构造 2.2.1 荷载的计算 横荷载设计值： 板传来的恒荷载 mkN /878 . 9 20 . 2 49 . 4 次梁自重 mkN /98 . 1 )12 . 0 45 . 0 (2 . 0252 . 1 梁侧抹灰 mkN /27 . 0 2)12 . 0 45 . 0 (02 . 0 172 . 1 合计 mkNg/13.12 活荷载设计值 由板传来 mkNq/02.202 . 21 . 9 总计 mkNqg/15.32 2.2.2 计算简图 次梁的计算跨度： 边跨 mmln555 . 5 ) 2 25 . 0 12 . 0 8 . 5( ，mlmm a ll nn 694 . 5 025 . 1 675 . 5 ) 2 24 . 0 555 . 5 ( 2 0 工程结构课程设计工程结构课程设计 8 取。ml675 . 5 0 中间跨 mmll n 55 . 5 )25 . 0 8 . 5( 0 跨度差，可按等跨连续板计算内力。%10%1 . 2 55 . 5 55 . 5 675 . 5 计算简图如图 4 所示。 图 4 次梁的计算简图 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 跨中中间跨 跨中 中间支座 弯矩系数 1 11 1 11 1 16 1 14 2 0 )(lqgM kNm 94.12-94.1261.89-70.73 表 4 次梁各截面剪力计算 截面端支座右侧 离端第二支座 左侧 离端第二支座 右侧 中间支座 左侧右侧 剪力系数 0.450.60.550.55 n lqgV)( kN 80.36107.1598.13 98.13 工程结构课程设计工程结构课程设计 9 2.1.4 承载力计算 次梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算，跨中截面按 T 形截 面计算，其翼缘计算宽度为： 边跨 mmmmsbmmmmlbf2200)2000200(1891)5675 3 1 ( 3 1 00 离端第二跨、中间跨 mmmmlbf1850)5550 3 1 ( 3 1 0 梁高 h=450mm，翼缘厚度=80mm。除离端第二支座纵向钢筋按两排布置 f h （=（450-60）mm=390mm）外，其余截面均按一排纵筋考虑，=（450-35） 0 h 0 h mm=415mm。纵向钢筋采用 HRB335 级，箍筋采用 HPB300 级)/300( 2 mmNfy ，混凝土采用 C25，=1.0。)/270( 2 mmNfyv,/ 9 . 11( 2 mmNfc)/27 . 1 2 mmNft 1 经判断各跨中截面均属于第一类 T 形截面。 次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表 5、表 6。 表 5 次梁正截面承载力计算 截面边跨跨中离端第二支座 离端第二跨 跨中中间跨 跨中 中间支座 /kNmM81.33-81.3353.48-61.12 2 01 bhf M a c s 0.0210.2250.0140.149 0.0210.2580.0140.162 s 0.9890.8710.9930.919 工程结构课程设计工程结构课程设计 10 0 hf M A sy s 765.17852.38501.12901.44 选用钢筋 216+212218+214212+116218+214 实际钢筋面积（ 2 mm ） 628817427817 表 6 次梁斜截面承载力计算 截面端支座右侧 离端第二支座 左侧 离端第二支座 右侧 中间支座 左侧右侧 /kNV80.36107.1598.1398.13 0 25 . 0 bhfc c 246.9V232V232V246.9V 0 7 . 0bhft 73.8V693V69.3V73.8V 选用箍筋双肢 8双肢 8双肢 8双肢 8 1SVSV nAA 101101101101 0 7 . 0 25 . 1 0 bhfV hAf s t svyv 按构造配箍 273359457 实际箍筋间距 200200200200 2.32.3 主梁计算主梁计算 主梁按弹性理论方法计算。 截面尺寸及支座简化:由于 4，故可将主梁视作铰支829 . 1 450012 400400E / 660012 650250E )( /)( 33 ）（）（ 柱梁 l EI l EI 工程结构课程设计工程结构课程设计 11 于柱上的连续梁进行计算,两端支撑于砖墙上亦可视为铰支。主梁的尺寸及计算简图 如图 5、图 6 所示。 图 5 主梁的构造 2.3.1 荷载的计算： 恒荷载设计值： 次梁传来恒荷载 kN354.708 . 513.12 主梁自重（折算为集中荷载） kN75 . 8 2 . 2)12 . 0 65 . 0 (25 . 0 252 . 1 梁侧抹灰（折算为集中荷载） kN95 . 0 2 . 22)12 . 0 65. 0(02 . 0 172 . 1 合计 kNG054.80 活荷载设计值由次梁传来 kNQ116.1168 . 502.20 总计 kNQG17.196 2.3.2 主梁计算跨度的确定 边跨 mmln28 . 6 ) 2 4 . 0 12 . 0 6 . 6( mm ba ll n 66 . 6 ) 2 4 . 0 2 36 . 0 28 . 6 ( 22 0 mm b ln64 . 6 ) 2 4 . 0 28 . 6 025. 1 ( 2 025 . 1 工程结构课程设计工程结构课程设计 12 取ml64 . 6 0 中间跨 mmln2 . 6)4 . 060 . 6 ( mmbll n 60 . 6 )4 . 020 . 6 ( 0 平均跨度（计算支座弯矩用）m62 . 6 2 60 . 6 64 . 6 跨度差，可按等跨连续梁计算内力，%10%61 . 0 60 . 6 60 . 6 64 . 6 则主梁的计算简图如图 6 所示。 图 6 主梁的计算简图 2.3.3 弯矩设计值 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表进行，其弯 矩和剪力设计值的具体计算结果见表 7、表 8。 表 7 主梁各截面弯矩计算 边跨跨中中间支座中间跨跨中 序号荷载简图弯矩图 1 / MK)(/ CB MMK2/ MK 0.244/130.09-0.267/-142.350.067/35.72 0.289/223.50-0.133/-102.85 -0.133/- 102.85 1/3 b M =-34.28 -0.133/-102.850.2/154.67 工程结构课程设计工程结构课程设计 13 0.229/231.23 -0.311(- 0.089)/- 240.51(-68.83) 0.170/131.47 +353.59-245.20-67.13 +95.81-245.20190.39 最不 利内 力组 合 +361.32 -382.86(- 211.18) 167.19 注：表中 K 为弯矩系数。 表 8 主梁各截面剪力计算 端支座中间支座 序号荷载简图弯矩图 A VK /)(/ l C l B VVK)(/ CB VVK 0.733/58.68 -1.267(-1.000)/ -101.43(- 80.054) 1.000(1.267)/ 80.054(101.43 ) 0.866/100.56-1.134/-131.680 0.689/80.00 -1.311(- 0.778)/- 152.23(-90.34) 1.222(0.089)/ 141.89(10.33) +159.24-233.1180.054 最不 利内 力组 合 +138.68 -253.66(- 170.39) 221.94/ (111.76) 注：表中 K 为弯矩系数。 将以上最不利内力组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得 到主梁的弯矩包络图和剪力包络图（见图 7）。 工程结构课程设计工程结构课程设计 14 图 7 主梁的弯矩包络图及剪力包络图 2.3.4 承载力计算 由主梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算（因支座弯矩较大， 取=（650-80）mm=570mm），跨中截面按 T 形截面计算=120mm，=（650-35） 0 h f h 0 h 工程结构课程设计工程结构课程设计 15 mm=615mm。其翼缘计算宽度为： 。mmsbmmmmlbf60002200)6600 3 1 ( 3 1 00 纵向钢筋采用 HRB335 级，箍筋采用 HPB300 级，)/300( 2 mmNfy)/270( 2 mmNfyv 混凝土采用 C25，=1.0。,/ 9 . 11( 2 mmNfc)/27 . 1 2 mmNft 1 经判断各跨中截面均属于第一类 T 形