钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书.docx

1、钢筋混凝土结构 -1课程设计题目：钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计姓名：张赛班级： 11级土木 11班学号：201124251128学部：土木工程部河北联合大学轻工学院专业资料年月日专业资料目录1、设计资料41.1 楼面做法：41.2 材料：4混凝土强度等级：梁、板均为C3542、楼盖的结构平面布置53、板的设计63.1 荷载63.2 计算简图73.3 弯矩设计值83.4 正截面受弯承载力计算84、次梁设计94.1 荷载设计值94.2 计算简图104.3 内力计算114.4 承载力计算124.4.1 正截面受弯承载力124.4.2 斜截面受剪承载力135、主梁设计145.1 荷载设计值145.2

2、计算简图145.3 内力设计值及包络图15专业资料5.3.1弯矩设计值 .155.3.2剪力设计值 .155.3.3弯矩包络图 .155.4承载力计算 .195.4.1正截面受弯承载力 .195.4.2斜截面受剪承载力 .206、绘制施工图 .216.1 施工说明 .216.2结构平面布置图 .216.3板的配筋图 .226.4次梁配筋图 .226.5主梁配筋图 .23现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书某多层厂房的建筑平面如图l 所示，环境类别为一类，楼梯设置在旁边的附属房间内。楼面均布可变荷载标准值为7KN/m 2 ，楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。专业资料图 1 建筑平面图1、

3、设计资料1.1 楼面做法：10mm 厚耐酸瓷砖（重力密度24 kN / m2 ）20mm 厚水泥砂浆（重力密度20kN / m 2 ）钢筋混凝土现浇板（重力密度25kN / m 2 ）20mm 厚石灰砂浆抹底（重力密度17kN / m2 ）1.2 材料：混凝土强度等级：梁、板均为C35钢筋强度等级：板中钢筋、梁中箍筋及构造钢筋采用HPB300 级钢筋。专业资料主梁及次梁中纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋。2、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 6.3m ，次梁的跨度为 6m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.3/3=2.1 ，L02 /L01=6.3/2.1

4、=3,因此按单向板计算。按跨高比条件，要求板厚h2100/30=70mm，对工业建筑的楼盖板，要求 h70mm ，取板厚 h=70mm 。次梁截面高度应满足h=L 0/18L 0 /12=6000/186000/12=333500mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm 。截面跨度取200mm 。主梁的截面高度应满足h=L 0/15L 0 /10=6300/156300/10=420630mm，取 h=600mm 。截面宽度取 b=300mm 。楼盖结构平面布置图见图。专业资料图 2 结构平面布置图3、板的设计3.1 荷载板的永久荷载标准值10mm 厚耐酸瓷砖0.01 24=0.24k

5、N / m220mm 厚水泥砂浆0.0220=0.4kN / m2钢筋混凝土现浇板0.07 20=1.4 kN / m220mm 厚石灰砂浆抹底0.0217=0.34kN / m2小计2.38 kN / m2专业资料板的可变荷载标准值7 kN / m2永久荷载分项系数取1.2；因楼面的课表荷载标准值大于4.0 kN / m 2 ，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g2.381.22.856 kN / m可变荷载设计值q71.39.1 kN / m荷 载 总 设 计 值g+q=11.956kN / m近 似 取g+q=12 kN / m3.2 计算简图按塑性内里重分布设计。次

6、梁截面为200mm 500mm ，板的计算跨度：边跨L01=Ln=2100200/2-120+70/2=1915mm中间跨L02 =L n=2100200=1900mm因跨度相差小于10% ，可按等跨连续板计算。 取 1m 宽板带作为计算单元，计算简图如图所示。专业资料3.3 弯矩设计值不考虑板拱作用截面弯矩的折减。查表得，板的弯矩系数m 分别为：边支座 1/16；边跨中 1/11；离端第二支座，1/11；中跨中 1/16；中间支座 1/14。M A0M 1(gq)l 012 /11 121.9152 /11 4.36KN m故M B(gq)l 012 / 11121.9152 /114.36

7、KN mM C(gq)l 022 / 14121.92 /143.09KNmM 2M 322.71KNm(g q)l 02 / 16 12 1.92 /163.4 正截面受弯承载力计算环境类别一类， C35 混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm 。假定纵向钢筋直径 d=10mm ，板厚 70mm ，则截面有效高度 h0 h cd70 15 10 / 2 50mm；2专业资料板宽 b=1000mm 。 C35混凝土，1 1.0，fc16.7KN / mm2 ; HPB300 钢筋，f y 270N / mm2 。板配筋计算的过程列于表。板的配筋计算截面1B2C弯矩设计值（ KNm ）4.364

8、.362.713.09s M /( 1 f cbh02 )0.1040.1040.0650.0740.1100.30.0770.11 2 s0.1100.067535计算配筋（ mm 2 ）340.2340.2207.2238.1Asbh0 1 fc / f y实际配筋（ mm28 /102008/ 102006 / 82008200）322As 322As 196As 251As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 / bh251/(100070)0.36%, 此值大于 0.45 f t / f y0.451.57 / 2700.26%,同时大于 0.2

9、% ，满足最小配筋的要求。4、次梁设计根据本车间楼盖的实际使用情况， 楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。4.1 荷载设计值永久荷载设计值专业资料板传来永久荷载2.8562.16.0KN / m次梁自重0.2 （0.50.07） 251.22.58KN / m次梁粉刷0.02 （0.5 0.07） 2 171.20.35KN / m小计g=8.93KN/m可变荷载设计值q9.12.119.11KN / m荷载总设计值gq28.04KN / m4.2 计算简图按塑性内力重分布设计。主梁截面为300mm 600mm 。计算跨度：l 01ln（120）1.025240/ 25942

10、mm6000400/ 2边跨 l 01ln（120）( 400120)/ 25940mm6000400/ 2取 l 01 5940mm中间跨l02l n60003005700 mm因跨度相差小于10% ，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图。专业资料4.3 内力计算查表可得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：M A0M 1( g228.45.942 /1183.7KN mq)l01 / 11M B( gq)l012/1128.45.942 / 1183.70KNmM 2M 3( g q)l022 /1628.4 5.72 / 1656.94KNmM C(gq)l022 /1428.45.72 /

11、1465.07KNm简历设计值：VA0.50(gq)l n10.5028.045.7380.33KNVBl0.55( gq)l n10.5528.04 5.7388.37KNVBrVC0.55(gq)l n20.5528.045.787.91KN专业资料4.4 承载力计算4.4.1 正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T 形截面计算，翼缘宽度取bfl / 36000 / 32000mm ， bf b sn 200 1900 2100mm,b12h f200 1270 1040mm, 三者的最小值， 故取 bf 1040mm 。除支座 B 截面纵向钢筋安排两排布置外，其余截面均布置一排

12、。环境级别一级， C35 混凝土，梁的最小保护层厚度c=20mm 。假定箍筋直径 10mm ， 纵 向 钢 筋 直 径 20mm ， 则 一 排 纵 向 钢 筋h0 500 20 1020 / 2 460mm ，二排纵向钢筋 h046025435mm 。C35 混凝土，11.0， c1, fc 16.7N / mm2 , f t 1.57N / mm2 ;纵向钢筋采用 HRB400 钢， f y360N / mm2 , f yv 360N / mm2 。正截面承载力计算过程列于表。经判别跨内截面均属于第一类T 形截面。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值83.70（KN m）83.7

13、056.9465.07asM /(1 fc bh02 )0.0320.1320.0150.092或asM /(1 fc bf h0 2 )专业资料112as0.0460.2460.30.0150.0970.355Asbh01 f c / f y820.01050.0332.9414.0或Asbf h0 1 fc / f y选配钢筋（ mm 2）4516312216As1005As339As40216AS=804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)226/（ 200500 ）=0.23%， 此 值 大于0.45 ft / f y0.451.57 /

14、 3600.19% ，同时大于0.2% ，满足最小配筋率的要求。4.4.2 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：hwh0hf43570365mm,因 hw / b365 / 2001.825 4 ，截面尺寸按下式验算：0.25 c fcbh00.25 1 16.7200435363.23 10 3 N Vmax88.37KN截 面尺寸满足要求。专业资料计算所需腹筋：计算支座 B 左侧截面。 VBl88.37KN ，0.7 f t bh0 0.71.57 20043595.613KNVBl 88.37KN ，需按构造配置箍筋，采用

15、C6200双肢箍筋，sv228.30.14% 0.3 1.570.13%, 满足要求。2002003605、主梁设计主梁按弹性方法设计。5.1 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8.93 6.3 56.26KN主梁自重（含粉刷）( 0.650.07)0.32.1252(0.650.07)0.022.1171.211.96KN永久荷载设计值G11.9656.2668.22KN可变荷载设计值Q 19.11 6 114 .66KN5.2 计算简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5 ，竖向荷载下主梁内力近似按连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度取支承中心线之间的距离，l

16、06300mm 。专业资料5.3 内力设计值及包络图5.3.1 弯矩设计值弯矩Mk1Gl 0k2Ql 0式中系数 k1 ,k2 查表得。MMM1,maxB,max2, max0.244 68.22 63000.289114.666300298.69 KNm0.26768.2263000.311114.666300323.24KNm0.06768.2263000.200114.666300165.02 KNm5.3.2 剪力设计值剪力Vk3Gk4 Q式中系数查表得VA,max0.73368.220.866114.66149.30 KNVBl , max1.26768.221.311114.662

17、36.75KNVBr ,max1.0 68.22 1.222 114.66 208.33KN5.3.3 弯矩包络图第 1、3 跨有可变荷载，第2 跨内没有可变荷载支座 B 或 C 的弯矩值为：专业资料M B M C0.267 68.226.30.133114.666.3200.79KN m在第一跨内：以支座弯矩M A0,M B200.79KNm 的连线为基线，作G 68.22 KN ,Q 114.66KN 的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1Q)l0M B1200.76(G3(68.22114.66) 6.3298.84KN m333与前面 计前面计算的M1

18、max298.69KNm1Q)l02M B1(68.22114.66)2200.76(G336.3231.92KN m33在第二跨内：以支座弯矩M B200.97 KNm, M C 200.97 KN m 的连线为基线，作 G 68.22KN , Q0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：1 Gl 0 M B1 68.226.3200.9764.53KN m 。33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 跨内衣支座弯矩 M A0,MB323.24KN m 的连线为基线，作 G 68.22KN ,Q 114.66KN 的简支梁弯矩图，得第 1 个集中荷载和第 2

19、 个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1 (68.22114.66)6.3323.24258.00 KN m331 (68.22114.66)6.32323.24150.27KNm33在第 2 跨内： MC0.267 68.226.3 0.089 114.66 6.3170.52KN m 。以支座弯矩 MB323.24 KN m, M C170.52KNm 的 连 线 为 基 线 ， 作G 68.22 KN ,Q 114.66KN 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：专业资料1 (G Q )l0M C2(MBM C )331(68.22114.66)6.3

20、170.522(323.24170.52)93.43 KNm331M C1M C )(G Q )l0(M B331(68.22114.66)6.3170.521(323.24170.52) 144.33KNm33第 2 跨有可变荷载，第1、 3 跨没有可变荷载MB MC0.267 68.226.30.133114.666.3200.79KNm第 2 跨两集中荷载作用点处的弯矩为：1 (G Q)l 0 M B1(68.22114.66)6.3200.79 164.97KN m33（与前面计算的 M 2 ,max165.02KN m接近）第 1、 3 跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：1 Gl 0

21、1 M B168.226.31200.7969 .51KNm33331 Gl 02 M B168.226.32200.792.58KNm3333弯矩包络图如图所示。专业资料专业资料5.4 承载力计算5.4.1 正截面受弯承载力跨内按T 形截面计算，因跨内设有间距小于主梁间距的次梁，翼缘计算宽度按L/3=6300/3=2100mm和 b+Sn =200+2100-200=2100mm中的较小值确定，取 bf 2100mm。主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因存在板、 次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度15 mm

22、、板上部纵筋 10mm 、次梁上部纵筋直径18mm,假定主梁上部纵筋直径为25mm，一排钢筋时h 0 =600-15-10-18-25/2=595mm，二排钢筋时， h 0 =595-25=570mm。纵向受力钢筋除B 支座截面为 2 排外，其余为 1 排。跨内截面经判别都属于第一类 T 形截面。 B 支座的弯矩设计值M BM B ,maxV0 b / 2323.24182.880.4 / 2286.67 KN m 。正截面受弯承载力的计算过程列于下表截面1B2弯矩设计值298.69-286.67165.02-64.53（kN m）s =M/(1 f c298.69 106286.671061

23、65.02 10664.53106bh 02 )或16.7 2100 610216.7 300570216.7 2100 610216.7 3006102s =M/(1 f c专业资料b ,f h 02 )=0.023=0.176=0.013=0.035s (0.9890.90.9930.9821 1 2 s )/2 A s M/1375.281552756.75299.24sh0 f y选配钢筋420+112618318214（mm 2 ）A s =1369.1A s =1527A s =763A s =308主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。5.4.2 斜截面受剪承载力验算截面尺寸

24、h w =h 0 -h f =570-70=500mm，因 h w /b=490/300=1.63Vmax =220.12KN ，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用C10200 双肢箍筋，Vcs0.7 f t bh0f yvAsv h00.7 1.57 300 570 360157570 364.78 103 KN Vmaxs200不需要 ,配置弯起钢筋。验算最小配筋率：Asv157ft0.10% , 满足要求。sv300 2000.26% 0.24bsf yv次梁两侧附加横向钢筋的计算：专业资料次梁传来的集中力Fl56.26+114.66=170.92KN， h1600-500=150mm，附加箍筋布置范围s2h13b21503200900mm 。取附加箍筋 C10200双肢，则在长度s 内可布置附加箍筋的排数，m=900/200+1=6排次梁两侧各布置 3 排。则 m nf yv Asv162 36078.5339.12 103 KNFl，满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm