工程结构课程设计-钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

1、工程结构课程设计2 / 151 / 15题目：钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设汁学 院：工学院姓 名：学 号：班 级：工程管理1201指导教师:二O 一五年五月一、前言工程结构作为一门实践性很强的课程，课程设计是教学中的重要环节。在专业课理论教学的基础上，通过 课程设计进一步消化和巩固所学课程的内容，掌握结构设计的基本方法，培养学生独立思考、自己动手解决问 题的能力。根据培养计划和工程结构教学大纲规定，江四农业大学工学院工程管理专业有1周工程结构 课程设计。课程设计的主要目的是巩固和运用课堂所学知识，通过简单工程实例的结构设讣，加强对结构设il基本理论的 掌握，进一步了解结构设汁的主要过程、注意事项

2、，掌握结构设汁相关规范的内容和使用方法，加深学生对实 际工程项目中对结构设计主要内容的了解，培养学生运用本课程设计的知识解决实际问题的能力，为今后从事 专业工作打下良好基础。二、设计目的1、掌握单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及英计算简图的确左；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、通过主梁的汁算，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、制图规泄，进一步提髙制图的基本技能；8、学会编制钢筋材

3、料表。三、设计资料某多层工业建筑楼盖平而图如图1所示，LI、L2尺寸见表L环境类别为一类，楼梯采用室外悬挑楼梯。楼面 均布可变荷载标准值如表1所示，楼盖拟采用现浇钢筋混凝上单向板肋梁楼盖。图1 楼盖平面图表1楼盖柱网LI、L2取值（mm）序号ABCDEFGL16000630066006900720075007800序号1234567L26300660069007200750078008100表2楼面均布可变荷载标准值（kN加加亏编号4.55.05.56.06.57.07.5四、设计资料1、生产车间的四周外墙均为承重砖墙，苴中纵墙厚370mm,横墙厚度240mm,采用MU10烧结普通砖、M5 混

4、合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350nmix350mnK2、材料:混凝上采用C30：主梁及次梁受力筋用HRB335或HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HRB335 或 HPB300 级。3、楼而而层：水磨石地面0.65灯V/几 楼盖自重：钢筋混凝上自重标准值/ = 25kN / m3:天花板粉刷：0.25册 / m2 o五、设计内容1、按指定的设计号进行设计,提交纸质稿计算书。2、结构平而布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置3、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）4、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）5、主梁强度计算（按弹性理论计算）6、用2号图纸2张绘制楼盖结构施工图：

5、 结构平而布垃图（1： 200） 板的配筋图（1： 50） 次梁的配筋图（1： 50： 1： 25） 主梁的配筋图（1： 40； 1： 20）及弯矩M、剪力V的包络图7、板和次梁采用塑性内力重分布方法计算：主梁采用弹性理论汁算；六、具体要求计算书要求采用A4纸书写或打印，字迹要求工整，条理淸楚，页码齐全，表格规范并编写表格序号，主要计 算步骤、计算公式、计算简图均应列入，并尽量利用表格编制计算过程。图而应整洁，布置应匀称，字体和线型应符合制图标准。提交全部成果时请附封而，并在封而上写明专业、姓名、学号等。图纸按照标准格式折叠。七、参考文献1、建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）,中国

6、建筑工业出版社2、混凝土结构设计规范（GB5OO1O-2O1O）,中国建筑工业出版社3、混凝上结构（上册、中册）（第五版），东南大学、天津大学、同济大学合编，中国建筑工业出版社4、混凝土结构及砌体结构（上册）（第二版），滕智明、朱金锥，中国建 筑工业出版社现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设讣一、平面结构布置梁格布置应根拯建筑物使用要求确定，因本厂房在使用上无特殊要求，故结构布置应满足实用经济的原则，并 注意以下问题。1、柱网布置可为正方形或长方形。2、板跨一般为1.72.5m,次梁跨度一般是4.06.0m,主梁跨度则为5.08.0m,同时宜为板跨的3倍（2道 次梁）。3、对于板、次梁和主梁，各跨宜

7、布置成等跨，无法实现时各跨跨差不宜超过10%。已知：1、生产车间的四周外墙均为承重砖墙，苴中纵墙厚370mm,横墙厚度240mm,采用MU10烧结普通砖、M5 混合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350nmix350mnK2、材料：混凝上采用C30；主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HPB300级。3、楼而而层：水磨石地面0.65RN/加2；楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值y = 25kN / m3:天花板粉刷：0.25kN/m2o4、厶=6900/zz®,厶=6900m,楼而均布可变荷载标准值乞=7. 50 / m2 o二、板的设计（按塑性内力重分

8、布计算）1、板、次梁、主梁的截面尺寸确泄。板厚 /?tf< > 80/7/H ,（当抵冷/时，满足刚度要求，可不验算挠度）。次梁 h = ()L bc = ()h181223主梁/?.=(- )Z,- 6, = (- - -)A?1510 23确左板厚h=80mnio©荷载取lm宽板带计算：而层 板自重水馆石每平方米重X1 = 065 kN Im 板厚 x xl=2kN/m平顶粉刷每平方米重x 1= 0.25kN/m恒载：g严工 29 kN I m活载：Qk =标准值xl =1.1 kN Im设计值总值：1. 2gk +1.3乞=323 kN ImJ1JC(/ / /2门

9、:2 17777：|3 I 27" ,/ /:1 7 7 丿ABCCBA计算简图0、内力计算：计算跨度板厚 h=80mm,次梁(CL)截而=bxh=200mmx450mm边跨 701= (2300-100-120+80/2) =2 20mm, Jal =(2300-200/2.120)=2080mm中间跨；02 =2300-200=2lOOmnn lnZ =2100mm跨度差=(2120-2100) /2300=8.7%<10%,可按等跨连续梁査表汁算 弯矩设计值计算表截而位置弯矩系数弯矩设计值 M ( = a(l. 2gk + 1. 3pk )边跨跨内1x 13.23x2.

10、122=5.141111B支座1-x 13.23x2. 12:=-5.1411114 / 151 / 15中间跨跨内116xl3.23x2. 12=3.6516中间C支座1一 J_xl3.23x2. 12=-4.1714143、配筋计算：B= 1000mm, h=80mm,气=(15+5)=20mm, A0=h-a5 =60mm> fc=4.3N/m/n2 > fz =1.43 N/zzz®2,=270N/znzz?:.配筋表截面位置M/(kNm)as =M/a1 巧 b 力；As (=§ Jfcbhjfy)实配钢筋边跨内5.140.1050.111353.57

11、6/8110, 357她'B支座-5.140.1050.111353.57<t)6/8110, 351mm2中间 跨内e2, 46轴线间3.650.0710.074233.976110, 251mm24轴线 间3.65x0.80.0570.059185.75d>6110, 257亦中间C 支座e2, 46轴线间4170.0810.085268.83<D6/8110, 357 nun：04轴线间-4.17x0.80.0650.067213.066110, 257亦表中彳值均小于0.35,符合塑性内力重分布的条件。板的配筋图如附加图纸所示。三、次梁设计（按塑性内力重分布计

12、算）1、确定计算跨度及计算简图。主梁/ Z/ ,/, aIn6rbzIn*bzfbxh=200mmx450mm,按塑性内力重分布方法计算内力。0、荷载计算：由板传来:板恒载(2.9KN/Z?2 ) x次梁间距(23m) = 667kN/7次梁肋自重：b(心-仏)x钢筋混凝土容重= L85 kN加次梁粉刷重2x(九-仏)x粉刷层每平米重=0AS5kN/m恒载：gk =&075 kN/加活载：Pk =活载标准值X次梁间距=17.25 kN/加设计值总值：l2g&+l3几=32.871 kN Im氛内力计算:主梁截面(ZL) bxh=200mmx600mm边跨 净跨度 lnl= (6

13、900-120-150) =6630mm计算跨度 701=(663O-25O/2=6755mm中间跨 净跨度 ln2 =6900-300=6600mm,讣算跨度 70： =6600mm跨度差二(6755-6600) /6600=2.3%<10%,可按等跨连续梁查表计算 弯矩设计值计算列表截而位置弯矩系数a”弯矩设计值M( = axpl ) /(KNm)边跨跨内1x32.871x6. 7552=136 3551111B支座1x32.871x6. 7552 =-136.3551111中间跨跨内116x32.871x6. 62 =89.49116中间C支座11 9一 _x32.871x6. 6

14、-=-102.2761414剪力设计值计算列表截而位豊剪力系数如剪力设计值V ( = avplB ) /KN边支座A0.450.45x32.871x6.63=98.07B支座左0.600.60x32.871x6.63=130.76B支座右0.550.55x32.871x6.6=119.32C支座左/右0.550.55x32.871x6.6=119.323配筋正截而受弯承载力讣算b=200mm, h=450mm, as= (25+10) =35mm, A0=h-a =450-35=415mm, hf =80mm翼缘计算宽度边跨 bf =6755mnV3=2252mm<23OOmm中跨 bf

15、 =6600mm/3=2200mm<2300mmfc = 143N/nun' , ft =l43N/zz?矿，fy =360/ N/zrazTfc bf hf （九方;/2） =14.3x2200x80x （415-40） =943kN/m> 136.355 kN/m 故次梁跨内截而按第一类T型截面梁计算，支座截而按矩形截而计算。纵向钢筋配筋表截而位置)b或乞/nunJ=M/5£b 広§（=§ ai心仇/匚）实配钢筋边跨跨0250.0259281C16+2C20, 1030m'B支座 136.3552000.2

16、770.033210954C20, 1256m：中间跨跨 内89.49122000.01650.0176172C20, 628znOT2C支座-102.2762000.2080.2367784C16, 804m矿(2)斜截而受剪承载力b=200mm, Ao=415mm, fyy =270N/ mm2,则 0.25 fc b hQ =O.25x 14.3 N/am2 x200mmx415mm=296.725kN> 130.76kN(支座左边) 截而尺寸满足要求。0.94 £bo=lll57kN,箍筋采用双肢A6,月=28.3皿，°箍筋配筋表截而位巻V/KNV/frbA0

17、箍筋S=( 1.25 fyvn Asvi hQ )/(V-0.7 ft bhQ)实配钢筋边跨跨内98.070.826<0.94构造配筋A6180B支座130.76102>0.94计算配筋276A6180中间跨跨内119.321.005>0.94计算配筋242A6180C支座119.321.005>0.94计算配筋242A6180实配钢筋间距s= 180nim<=200nim.则psv = n/(bs)=(2x28.3)/(200x 180)=0.157%>p£Vin =0.24 fz / fyv =0.145%满足构造要求。次梁(CL)详图如附加图

18、所示。根据计算结果和构造要求，绘制次梁配筋示意图。四、主梁设计(内力按弹性理论计算)1、计算简图：柱截而350mmx350mm,由于钢筋混凝上主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作狡支于钢筋混 凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370mm«主梁截面(ZL) bxh=200mmx600mm边跨 净跨度 厶尸(6900-120-175) =6605mm讣算跨度 厶=(6605+175+370/2=6955mm中间跨 净跨度 ln2 =6900-350=6550mm,汁算跨度 70： =6900mm2、荷载计算: 为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。

19、次梁传来的荷载：次梁恒载（&075kN） X主梁间距=60.06RN主梁自重：b：x（hz-hx次梁间距x =8.97RN主梁粉刷重：2x（% -/加）X次梁间距X每平米粉刷层重=0.598 RN恒载：Gk =69.628则：G = 12G& =8355RN活载：Qk =17.25kN则(次梁活载xl.3x主梁间距154.73RNQ + Q = 238.28 kNG+Q1 .2厂11)M = kGL + kQL英中，k、k2可由书中表査取，L汁算跨度，对于B支座，讣算跨度可取相邻两跨的平均值。其中，h、灯可由书中表査取,3、内力计算：主梁弯矩讣算项次荷载简图k/Mlk/MBk/

20、M2/0.244140.66-0.267-153.920.06738.63/1 ) ) 10.289308.5-0.133-142-0.133-142/L、41 1-0.044-46.98-0.133-1420.2213.53/9 / 151 / 15Q0.229244.49-0311-332.040.096102.5/Q-0.030-32.03-0.089-95.020.170181.5/Mm加）组合项次<t+5组合值-295.92-295.92-485.96-248.94组合项次©+0e+3i+4e+5组合值449.16252.16385.15220.12由此可作出下列几种

21、情况下的内力图：+；+：®+：®+以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。主梁剪力计算项次荷载简图gk%G)1 1 1 1 10.73361.24-1.267-105.861.00083.55ZJSZAOQ1 II I0.866-1.13401 1 丨丿134-175.4603-0.133-0.1331.000-20.58-20.58154.75Q11.110.689106.6-1.311-202.851.222189.08 %（册）组合项次e+2e+3e+4组合值-281.3226.44-308.71V3N组合项次e+2e+3e+4组合值195.24238.

22、3272.63同样可绘岀剪力包络图。4、配筋（1）正截而受弯承载力计算b=300mm, h=600mm, as =40mm, Ao =h-as =560mm> hf =80mm翼缘宽度 b； =6900mnV3=2300mmfc=43Znun" , ft =1.43N/, fy =360/nun"fcbf hf (九.hf /2 ) =1368.2kN/m>449.16kN/m截 而 位M (kN m)b或fbf /mmJ =M/°i©b加§"s（=§ ai巧匕如弓）实配钢筋边 跨 内449.1623005600

23、.0440.0452302.34C20+3C22 ,2396 mm2B 支 座252.163005200.2170.2481536.84C22,1520m'中 间 跨 内385.1523005600.0380.0391995.33C2O+3C22 ,2082 mm'-248.943005450.1950.2191422.34C22,1520m：故主梁跨内截而按第一类T形截面汁算，支座截而按矩形截而讣算。 纵向钢筋配筋表 斜截而受剪承载力讣算b=300mm, 7?°= 560mm, fyv =270N/znzw2, 0.25 fcbhQ =557.7kN>252.8kN截而尺寸满足要求。0.94 Z；bA0=