钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计报告

1、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）3、次梁强度计算（按塑性内力重分

2、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/怦；板跨2.0m时，楼面的活荷载标准值为10.0KN/叱次梁（肋梁）间距1.2m时，楼面的活荷载标准值为10.0KN/叱次梁（肋梁）间距2.0m时，楼面的活荷载标准值为8

3、.0KN/ m2o数据：Lx=6000, Ly=6300。FL1iJLc11bXLbP1LI11BL12QLLLLLII2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尺寸确定确定主梁的跨度为 6.0m，次梁的

4、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。ig63 CO6300eno楼蛊结构平面布置按高跨比条件要求板的厚度h 1/40=2000/40=50 伽，对工业建筑的楼板，要求h 80伽，所以板厚取 h=80 mmo次梁截面高度应满足 (1/18 1/12)1=(1/18 1/12) X 6300=350 525mm 取 h=500mm 截面宽 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)X 500=167 250mm,取 b=200mm主梁截面高度应满足 h=(1/14 1/8 )1=(1/14 1/8)X 6000=429750mm取 h=6

5、50mm截面宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)X 650=217 325mm,取 b=300mm3、板的设计一一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 X 20=0.4 KN/ m小计2.655 KN/m活荷载标准值：10.0 KN/m 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 X 1.2=3.168 KN/ m活荷载设计值：q=10 X 1.3=13.0KN/ m荷载设计总值：g+q=16.186KN/ m , 近似取16.2KN/ m(2) 、计算简图取

6、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=l n+h/2=(2000-120-200/2)+80/2=1820mml01 仁In+a/2=(2000-120-200/2)+120/2=1840mm故边跨板的计算跨度取lo仁1820mm80mm厚钢筋混凝土板：0.08 X 25=2.0 KN/ m15mm厚混合沙浆天棚抹灰：0.015 X 17=0.255 KN/ m中间跨：I 02=In=2000-200=1800mm 板的计算简图如图所示。板

7、的计算简图(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 a 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1边跨跨中B离端第一支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数aM1/11-1/111/16-1/14计算跨度lo(m)l 01=1.82l 01=1.82102=1.80l 02=1.802M =ocm (g +q)l(kN.m)16.2 X 1.82 X1.82/11=4.88-16.2 X 1.82 X1.82/11=-4.8816.2 X 1.80 X1.80/16=3.28

8、-16.2 X 1.80 X1.80/14=-3.75(4) 配筋计算一一正截面受弯承载力计算板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25昆凝土 a1=1.0,fc=11.9N/ mm 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)4.88-4.883.28-3.752a s=M/ a 1f cbho0.114-0.1140.077-0.088E = 1 -vi -s0.1210.

9、1-0.1210.350.080.1-0.0920.35轴线 计算配筋(mrf)As= E bhoa 1f c/f y411-411272313实际配筋(mri)申10190申 10190申 8180+ 8160As=413As=413As=279As=314轴线计算配筋（mrf）As= /ho a 1f c/f y4114110.8 X272=2180.8 X313=250实际配筋(mrf)申 10190*10190申 8180申 8180As=413As=413As=279As=279配筋率验算Pmi n=0.45ft/fy=0.45 X1.27/210=0.27%P=As/bh=0.52

10、%P=As/bh =0.52%P=As/bh=0.47%P=As/bh =0.47%(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、次梁设计一一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：3.186 X 2.0=6.372KN/m次梁自重： 0.2 X( 0.5-0.08 )X 25X 1.2=2.52 KN/m次梁粉刷：2 X 0.015 X( 0.5-0.08 )X 17X 1.2=0.257 KN/m小计g=9.149 KN/m活荷载设计值： q=13 X 2.0=26 KN/m荷载总设计

11、值： q+g=26+9.149=35.149 KN/m近似取荷载 35.15 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：I 01=l n+h/2=(6300-120-300/2)+240/2=6150mml oi1=1.O25ln=1.025 x 6300=6181mm 故边跨板的计算跨度取Io仁6150mm中间跨：I 02=1 n=6300-300=6000mm（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

12、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：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a m1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0（m）101=6.15l 01=6.15l 02=6.0l 02=6.02M =S(g +q)l(kN.m)35.15 x26.15 /11=120.86-35.15X26.15 /1 仁-120.8635.15X26.0 /16=79.1-35.15X26.0 /14=-90.4次梁的剪力设计值的计算截面位置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

13、数70.450.60.550.55净跨度lnl n1 =6.03l n1 =6.03l n2=6.0l n2=6.0Vf(g+q)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=b+S n=200+2000-2000=2000mm故取 bf = 2000mm22C25混凝土 a1=1.0, fc=11.9

14、 N/ mm , ft=1.27 N/ mm ;纵向钢筋采用 HRB335 fy=300 N/ mm2 ,箍筋采用 HPB235 fyv=210 N/ mm 2 ,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/(1x11.120.86x10 6/(1x11.79.1x10 6/(1x11.690.4x10 /(1x11.929992a s=M/ a 1f cbh0222x2000x465 )=x2000x46

15、5 )=x200x465 )=x2000x465 )=0 1760.0230.2350.0154u. 1 / oE = 1 - J1-2%0.0230.10.2720.350.01550.10.1950.350.0155x2000x460.195x2000x465o0.023x2000x4650.272x200x465计算配筋（mrn）5x1x11.9/300选x1x11.9/300x1x11.9/300配As= E bh0 a if c/f yx1x11.9/300=719.4配=848.5=1003.4钢=571.8筋实际配筋（mr2）2 18+1 222 22+1 181 22+ 2 1

16、22 20+1 12As=889.1As=1014.5As=606.1As=741.1 斜截面受剪承载力计算（包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算）。复核截面尺寸：h w =ho- b f=465-80=385mn且 hMb=465/200=1.93 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)95.38127.171161160.25Bcfcbh0 (kN)276.7V截面满足276.7V截面满足276.7V截面满足276.7V截面满足Vc =0.7ftbh (kN)82.7V需配箍筋82.7V需配箍筋82.7V需配箍筋82.7V14

17、4.1V144.1V144.1V :满足满足满足满足(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：1=1 a =a fy d/f t=0.14 x 300 x22/1.27=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=1218=216mm取250mm.梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l12d=12汉22=264mm取300mm.纵筋的截断点距支座的距离：l=l n/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm,取 1650mm.Q rLHCD*120.501201136300Z

18、3 8 叫 g|515to2TT1比f=%5g次梁的配筋图5、主梁设计一一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 x 6.3=57.64KN主梁自重(含粉刷)：(0.65-0.08 )x 0.3 x 2.0 x 25+2 x( 0.65-0.08 )x 0.015 x 17 X 2.0 x 1.2 =10.958KN恒荷载设计值：G=57.64+10.958=68.6KN活荷载设计值：Q=26 x 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a=370mm中间支承在4

19、00mmx 400mm的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：边跨：lo1= In+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mmLo1=1.025In+b/2=(600-200-120)+200=6022mm故 lo1 取 6022mm中跨 lo2=6000mm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 = kiGl - k2Ql，式中kl和k2由附表1查得主梁的弯矩设计值计算(kN m)组合项次+MLx(kN m)385.9-197.9224.2-197.9、剪力设计值：剪力：V二

20、ksG - K4Q，式中系数k3，k4,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)项次荷载简图k兀kVBIkVBr 恒载厶hHLdi人ABtD0.733-1.2671.0050.3-86.968.6 活载A卜8丄厂bXa IXABCD0.866-1.1340141.9-185.70 活载ABCT0.689-1.3111.222112.9-214.7200.2 活载Q|0j Q| |Qa K!丄Ar T-0.089-0.0890.788-14.6-14.6127.4组合项次VnaX(kN)+192.2+-101.5+268.8组合项次Vmin(kN)+35.7+-

21、301.6+68.6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，MA=0，M=-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) I 01 -1/3 X MB=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 X M=305.7 KN 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

22、处的弯矩值为1/3 G l 02 M =-104.05 KN m.荷载组合+时支座最大负弯矩 MB=-416.5 KN - m其它两个支座的弯矩为MA=0, Mc=-197.9kn- 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G+Q时的简支梁弯矩图：则集中荷载处的弯矩值依次为327.7kN m, 188.8kN 同理，当一 Mc最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列。荷载组合+时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时M= M=-241.25KN- m ,第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为 857.3KN m,-23.1kN m,第二跨在集中荷载G + Q

23、作用下的弯矩值为224.2 KN m+5情况的弯矩按此方法计算。所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。荷载组合+时，VAma=192.2KN，至第二跨荷载处剪力降为 192.2-232.4= 40.2kN ; 至第二集中荷载处剪力降为 一40.2 232.4= 272.6 kN，荷载组合+时，Vb最大，其 Vbi =-301.6 KN，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为(从左到右)163.2KN, 69.2KN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图见图。.J11-8 - 7主梁弯矩包络图16J,歯4-196.7-42?-13时JL!72-

24、161 S主梁夯力包络慘 車位：汕(4)配筋计算承载力计算2 2C25 混凝土，a1=1.0, fc=11.9N/ mm , ft=1.27 N/ mm ;纵向钢筋 HRB335，其中2 2fy=300 N/ mm ,箍筋采用 HPB235 , fyv=210 N/ mm .正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按T形截面计算，因hf /h =80/615 =0.130 - 0.10翼缘计算宽度按lo/3=6.0/3=2.0m 和b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m ,中较小值确定，取 b； =2000mnE支座处的弯矩设计值：。MB= Mmax Vob/2=-413.5+232.4x0

25、.4/2=-370.02KN m判别跨中截面属于哪一类T形截面aifc bhf(ho-h ；/2) =1.0x11.9x2000x80x(615-40)=1094.8KN .m M1 M2 .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1-15主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面1B2弯矩设计值(kN.m)385.9370224.2103.12a s=M/a 1fcbh。0.0470.3080.0250.08=1_ J-輕0.0480.5180.3800.5180.0250.5180.0830.518选配钢筋计算配筋（mAs= E bh0 a 1f c/f y2246.73622.81219.8592.6实际配筋(mmi)622622120420220As=2281As=2595.2As=1256As=628箍筋计算一一斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：hw =ho- b f=580-80=500mn且 hMb=500/300=1.7 Vmax =301.6KN故截面尺寸满足要求斜截面配筋计算：截面AB左B右V(kN)192.2-301.6368.80.25 0cfcbh (kN)548.9V截面满足517.7V截面满足517.7V截面满足Vc =0.7f