中南大学钢混单向板肋梁楼盖设计

1、中南犬学土木工程学院土木工程专业（本科）建筑工程方向混凝土结构及砌体结构设计课程设计任务书题目：钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计姓名：戴睿熙班级： 学号:一、设计目的1掌握单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定；2、掌握板厚及梁系截面尺寸的确定方法；3、通过板及次梁的计算，掌握按考虑塑性内力重分布分析内力的计算方法；4、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的计算方法，并熟悉内力包络 图和材料图的绘制方法；5、掌握板、梁的配筋计算；6、了解并熟悉现浇梁板结构的有关构造要求；7、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方法、制图规定，进一步提高制图的基 本技能；8学会编制钢筋材料表。二、设计资料某

2、多层工业厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，结构布置如附图所示。1结构布置柱网尺寸及楼面活载大小详见“六附图”2、楼面为水磨石地面（包括10mm面层和20mm厚水泥砂浆打底），其自重标 准值为0.65kN/m2;板底及梁用15mm厚混合砂浆抹面，其自重标准值为 20kN/m3；3、混凝土强度等级C20,钢筋除梁主筋采用HRB335钢筋（抗拉强度设计值为 fy=300 MPa）外，其余均采用HPB300钢筋（抗拉强度设计值为fy=270MPa）, 钢筋混凝土容重标准值为25kN/m3。三、设计内容和要求进行楼盖梁板系统结构设计，并绘制施工图。要求：提交设计说明书一本，楼盖结构施工图（一号图）一

3、张； 板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算；主梁按弹性理论计算内 力。1、对设计说明书的要求设计说明书应包括下列内容：（1）封面（2）设计任务书（3）目录（4）正文，包括： 本梁板结构系统布置的优缺点评述； 板厚及梁系截面尺寸的确定； 板、梁计算简图； 荷载计算； 内力分析及内力组合； 配筋计算； 构造要求。（5）设计体会（6）参考文献（7）封底2、对图纸的要求楼盖结构施工图应包括下列内容：（1）楼盖结构平面布置图和板的配筋图楼盖结构平面布置要注明定位轴线尺寸和编号，板、梁、柱等构件要进行定 位尺寸标注和编号；板的配筋图可绘于楼盖结构平面布置图上，并注明板的厚度；板的配筋可采用分离式或弯起式，

4、钢筋（包括受力钢筋、分布钢筋和其它构 造钢筋）要编号，同一编号的钢筋至少有一根钢筋要注明直径、间距及截断或弯 起位置；可以利用对称性只画四分之一楼面。（2）次梁模板及配筋图绘制次梁配筋和模板图，以及足够数量的控制截面配筋详图；要求几何尺寸，钢筋编号、型号、直径、间距、弯起和截断位置、搭接长度、 锚固长度等标注全面；绘制次梁抽出钢筋图；可以利用对称性只画一半。（3）主梁模板及配筋图根据内力包络图确定主梁钢筋的弯起、截断、搭接和锚固位置和长度；其余绘制要求与次梁相同。（4）整个楼盖主梁钢筋材料表对整个楼盖主梁钢筋材料用量进行列表计算（5）设计说明包括混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋

5、搭接长度、锚固 长度等需要说明的问题。四、注意事项1、计算书文本规范、层次分明、字体工整，图表准确整洁，装订成册；2、施工图图面布置合理，比例适当，图面整洁，线条清楚，文字采用仿宋体, 符合制图标准，达到施工图要求。五、参考文献1、混凝土结构设计规范(GB50010 2002)2、建筑结构荷载规范(GB50009- 2001)3、建筑结构制图标准(GB/T50105 2001)4、房屋建筑制图统一标准(GB/T50001 2001)5、 袁锦根、余志武，混凝土结构设计基本原理，中国铁道出版社，2003.26余志武、袁锦根，混凝土结构与砌体结构设计，中国铁道出版社，2004.3六、附图240BL

6、-2a-0宦J370十la .梁二帚露j - L j150370BL|2|2|240 1EDCBA1201204*B+2*B结构布置柱网尺寸及楼面活载大小组别次梁跨度(mm)主梁跨度(mm)楼面活载标准值2(kN/m )BB，LL175007200600060006.0266006300540054008.0366006600600057008.0472007200660063008.05630060005400540010.06660063005700570010.07660066006300600010.08600060005700540012.09630060005400540012.0

7、10660063005700570012.0注：选用第二组数据，次梁跨度为6600mm,6300mm ,主梁跨度为5400mm,5400mm,楼面活载标准值为 8.0KN/m.目 录一、本梁板结构系统布置的优缺点评述 5二、板厚及梁系截面尺寸的确定 5三、板的计算 5四、次梁计算 7五、主梁的计算 10六、设计体会 14七、参考文献 15(一) 本梁板结构系统布置的优缺点优点：主梁沿房屋横向布置，与柱构成平面内框架或平面框架，抗侧移刚度较大。 各种框架与纵向次梁或连系梁形成空间结构， 因此房屋的整体刚度较好。主梁与 外墙面垂直，窗扇高度可较大，有利于采光。(二) 板厚及梁系截面尺寸的确定根据单

8、向板及其楼盖的次梁、主梁不需挠度验算的要求确定板厚、梁系截面尺寸：板厚：l/40=2700/40=67.5mm,考虑到工业房屋楼面的最小厚度 hmin=80mm故取板厚h=80mm次梁：截面高 h 按(1/121/18)10 =6600/18 6600/12=367mm- 550mm,考虑活荷载较大，取次梁截面高h=550mm次梁截面宽b=( 1/3 1/2 ) h=184m 275mm 取 b=250mm主梁：截面高 h 按 1/81/14=5400/14 5400/8=385.7mm 675mm估算，取h=650mm 主梁宽按 h/3h/2 估算，取 b=300mm(三) 板的计算1、计算

9、简图板按考虑塑性内力重分布设计。根据梁、板的构造要求，故不需做挠度验算的最 小厚度为l/40=2700/40=67.5mm,考虑到工业房屋楼面的最小厚度 h min =80mm故取板厚 h=80mm 次梁截面高 h 按(1/121/18 ) 10 =6600/186600/12=367550mm,考虑活荷载较大，取次梁截面高 h=550mm次梁截面宽b=250mm板伸入墙体120mm各跨的计算跨度为边跨 10 =2700-120-250/2+80/2=2495mmAB,DE之间中跨 l=2700-250=2450mmBD之间中跨 l0=2700-250=2450mm边跨与中跨的计算相差小于10

10、%按等跨连续板计算。荷载楼面、面层1.220.03 22=0.80 KN/m板自重1.20.08 25=2.40 KN/m2板底抹灰1.20.015 20=0.36 KN/mg=3.56 KN/m楼面活荷载q=1.38.0=10.4 KN/m合计g+q=13.96 KN/m故板的计算简图见图1所示KI2、内力计算1 2 1 2 M= (q+g) I 0=汉13.96 汉2.495 2=7.901KN m11 111 2 1 2M2=(q+g) I 2=13.96 2.45 2=5.238KN - m16 161 2 1 2MB=(q+g) I 2=13.96 2.495 2=-6.208KN

11、m14141 2 1 2MC=(q+g) l 0=13.96 2.45 =-5.238KN m16 163、配筋计算取h0=80-25=55mm各截面配筋计算见表1，板的配筋图见一号图纸表1板正截面承载力计算截面1B2C板带-位置-M(KM5.238 x-5.2387.9017.901-6.2085.2380.8=4.-5.238x 0.8=-m1914.191Mas af cbh0.2720.2140.1800.1440.1800.144Y 1 +严as一 20.8380.8780.9000.9220.9000.922A MYshfy635476392306392306(mm配筋中 1012

12、0中 10120串 10160审 10160申 8 125中 8 160伞8125+ 8160(mm)A=654A=654A=491A=491A=402A=314A=402A=314说明：购轴线间中间跨中及中间支座弯矩考虑推力的有利影响，弯矩可减少20%（四）次梁计算1、计算简图主梁截面高 h 按 1/81/14=5400/14 5400/8=385.7mm675mn估算，取 h=650mm主梁宽按h/3h/2估算，取b=300mm次梁伸入墙中240mm按考虑塑性内力重 分布计算，各跨计算跨度为边跨10 =6300-150-120+240/2=6150mmI。=1.025( 6300-150-

13、120)=6181mm取边跨l=6150mm中跨10 =6600-300=6300mm边跨与中跨相差小于10%故可以按等跨连续梁计算荷载板传来恒载3.562.70=9.62 KN/m次梁自重1.20.25( 0.55-0.08)25=3.53 KN/m次梁侧面抹灰1.20.015 (0.55-0.08 )2 20=0.34 KN/m板传来活荷载g=13.49 KNq=10.42.70=28.08 KN/m合计q+g=41.57 KN/m故次梁的计算简图见图2困2於鮒却館2、内力计算1 2 1 2 M= (q+g) I 2=一汉41.57 汉6.15 2=142.935KN m11 111 2

14、1 2M,= (q+g) l 0 = 41.57 6.3 2 =103.120KN m1616mb =_ 1(q+g)l 2 = 一 丄41.57 6.152=-142.935KN m110 11MC = 1(q+g)12 = 一丄041.57 6.3 2=-103.120KN m1616VA =0.4(q+g)l0=0.441.576.15=102.263KN mVB =0.6(q+g)l0=0.641.576.15=153.394KN mVB =0.5(q+g)l0=0.541.576.3=130.946KN mVC =0.5(q+g)l0=0.541.576.3=130.946KN m3

15、、正截面抗弯承载力计算取 h0=55O-4O=51Omm次梁跨中截面上不受压，按T形截面计算抗弯承载力，其翼缘计算宽度取Icbf =s=6.3/3=2.1m3或 bf =b+Sn =0.21+2.5=2.71m两者中取小值，即取bf=2.1m。判别各跨跨中截面类型。Ibfhffc(h0) =2100 80 9.6(510-80/2 ) =7.59 108N- mm2=759KM m142.935KM m因此，各跨跨中截面均属于第一类 T形截面。支座截面按矩形截面计算，两排布筋，取h =550-60=490mm其他中间支座按一排布筋考虑取 h 0=550-35=515mm各截面配筋计算见表2:表

16、2次梁正截面承载力计算截面1B2CM(KM m142.935-142.935103.120-103.120Mas =2-afcbh0.0270.2480.0200.162EJi - 2a s0.0270.550.2900.350.0200.550.178Va294000Vbl294000VB309000vC0.7ftbh。(N99138Va94325VbL94325VBr99138pv, min = 0.24f-=0.24 1.1/270=0.098%，满足要求。 f yv5、绘制次梁配筋图次梁模板及配筋施工图见1号图纸(五) 主梁的计算1、计算简图主梁按照弹性理论计算内力。已知柱的截面尺寸为

17、300mm400mm主梁伸入墙体 240+130=370mm由于主梁线刚度较柱线刚度大得多，考虑按简支在柱上计算。 各跨计算跨度边跨L0 =5400+370/2-130=5455mm400、400Lg =1.025 (5400-120-130 ) +=5274mm2 2取边跨L。=5274mm中跨Lo=5400-400=5000mm可以按照等跨连续梁计算。荷载次梁传来恒载13.496.6=89.034kN主梁自重(折成集中荷载)1.20.3(0.65-0.08 )2.7 25=13.851kN主梁侧面抹灰1.20.015(0.65-0.08 )2.7 2 20=1.108kNg=103.993

18、kN次梁传来活荷载q=28.086.6=185.328kN合计q+g=289.321kN故主梁的计算简图如图31 耳527442(j50003E500014 E5S742、内力计算主梁弯矩、剪力计算结果见表 4、表5表4主梁弯矩计算顶 次荷载间图m, (kN - mMb ( kN - mM 2 (kN - m)M C (kN - m0.169 x 103.-0.161 x 1030.116 汉 103.-0.107 x 1031aE.丄ia1 !993汇5.274=.993 x 5.0=993X5.0=.993 x 5.0=92.690-83.71460.316-55.6360.210 汇 1

19、85.-0.08 X 185.-0.054 X 1850Q2UR_llUP3285.274=328X5.0=-62.085.328 x 5.0=205.258-74.131-50.0390.159 x 185.-0.181 x 1850.146 x 185.-0.027 x 185 p31kLi1MJ328 汇 5.274=.328 乂 5.0=328 汇 5.0=.328 乂 5.0=155.410-167.722135.290-25.0194QQ-26.440-0.054 x 185.328 x 5.0=-50.0390.142 x 185.328x5.0=131.583-0.161 x

20、185.328 x 5.0=-149.189CUuw5Q口J1“7quu-39.374-74.518169.554-49.6946最不利弯矩（1项+2项）297.948（1项+3项）-251.436（1项+5项）229.87（1项+4项）-204.825表5主梁剪力计算顶 次荷载间图Va （kN）vB （kN）vBr （kN）V （kN）Vcr （kN）1-J1.J0.339 x 103.-0.661 X103.0.554 x 103.-0.446 x 103.0.446 =il-J328=10.008328=-10.008328=72.834328=-112.494328=112.4945最

21、不利剪力（1项+2项）113.092（1项+3项）-194.948（1项+3项）178.817（1项+4项）-158.875（1项+4项）158.8753、正截面抗弯承载力计算取h=650-40=610mm主梁跨中截面按照T形截面计算，其翼缘计算宽度取 Icbf =山=5.4/2=2.7口或 bf =b+Sn =0.3+5.4=5.7m取两者中较小者，即取bf =2.7m判断T形截面类型hbfhffc(h0-) =2700 80 9.6(610-80/2 ) =1182.0kN m297.948kN m2故主梁梁中截面均属于第一类T形梁。中间支座截面h0=650-70=580mm各截面配筋计算

22、见表6表6主梁正截面承载力计算截面1B2C弯矩值(kN-m297.948-251.436229.87-204.825V0 汉一(kN - m)257.86457.864弯矩设计值M (kN - m297.948-193.572229.87146.961Mas =2fcbh20.0310.1200.0240.137E =1 -1- 2仏0.0320.1280.0240.1481 + 1 _2asYs 20.9840.9310.9880.920MAs =Yshfy(mm2)165511951271873实配钢筋7中184夺205申183丰20实配己A(mm2)1781125612729424、斜截

23、面抗剪承载力计算主梁斜截面抗弯承载力计算结果见表 7表7主梁斜截面承载力计算截面AB截面左B截面右C截面 左C截面右剪力值V(kN)113.092-194.948178.817-158.875146.5910.25fcbho439.2 VA417.6V；417.6vBr439.2439.2vc（kN）VC0.7ftbh 0（kN）140.91 va133.98 V；133.98 V；r140.91vC140.91Vcr配双肢箍筋构造2丰8S=2502 8S=2002 8S=2002 8S=2502丰8S=250Vcs =0.7 ftbh。+ 1.25 fyv Asvh S0 -232.8v；r224.1vC224.1vcr需设弯起筋V -VAsb cs （mm20.8fySin a）0 -实配弯起筋 面积(mm 2)-5、绘制主梁模板及配筋图按计算结果，作出主梁弯矩包络图及材料图，并满足以下构造要求：弯起 钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Swx；钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于h/