现浇楼盖混凝土课程设计

1、现浇钢筋混凝土楼盖课程设计任务书学生姓名：周云慧专业学号：14120337指导教师：常生福专业资料北京交通大学海滨学院土木工程系2016.12钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目设计某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面如图所示，其中纵向尺寸5*L y,横向尺寸3* Lx；楼盖尺寸由教师指定（根据学号进行分配）采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖 （楼盖板顶标高+6.0m,柱基础顶面标高-1.5m）。!L田 用图1楼面平面示意专业资料二、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(按塑性内力重分布计算)4、主梁强度计

2、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、Ly和Lx尺寸(见设计分组表)楼盖平面轴线尺寸示意图如图2所示.LyLyLyLyLy图2楼面平面轴线尺寸专业资料2、生产车间的四周外围护墙均为石专墙，墙厚 370mm ,采用MU10烧 结页岩砖、M5混合砂浆砌筑。设计采用钢筋混凝土柱，其截面尺寸为 350mm X350mm。3、荷载(1)楼面活荷载，单位为kN/m2 (见设计分组表

3、)(2)楼面面层：水磨石地面 0.65kN/m23(3)楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值25kN / m(4)平顶粉刷：0.25kN/m24、材料(1)混凝土： C30(2)钢筋：主梁及次梁受力筋用 HRB400级钢筋，梁箍筋及板内构造筋 采用HRB335级钢筋。5、环境类别：一类四、设计内容1 .按指导教师给定的分组进行设计，编制设计计算书。2 .用2号图纸2张或1号图纸1张绘制楼盖结构施工图，包括结构平面布 置图，板配筋图，次梁和主梁配筋图(用铅笔图绘制)。3 .结构平面布置：按指定的分组进行单向板肋梁楼盖布置，各构件按类型 编号，主梁建议采用横向布置，梁宜贯通，布置应规整，同类型构件截 面

4、应尽可能统一。4 .板和次梁采用塑性内力重分布方法计算；主梁采用弹性理论计算；专业资料五、课程设计分组情况(见分组名单)六、具体要求：计算书要求采用A4纸打印，字迹要求工整，条理清楚，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。绘图采用手绘，图面应整洁，布置应匀称，字体和线型应符合制图标 准。提交全部成果时请自备档案袋，并在档案袋上写明专业、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 )2 .混凝土结构设计规范(GB50010-2010 )3 .混凝土结构 (第五版)(上

5、、中册)，东南大学天津大学同济大学合编4,混凝土结构设计规范(GB50010-2010 )局部修订条文专业资料钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书一、设计题目设计某多层工业建筑(某生产车间)的中间楼面如图所示，其中纵向尺寸5XLy,横向尺寸3XLx;楼盖尺寸由教师指定(根据学号进行分配)(采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖)二、设计资料1、Lx=6300, Ly=6900。2、生产车间的四周外墙均为围墙，其中墙厚370mm，采用MU10烧结普通醇、M5混合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm X350mm 。3、荷载(1)楼面活荷载，单位为 5.5 kN / m(4)平顶粉刷：0

6、.25 kN /m4、材料(1)混凝土： C30(2)钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，梁箍筋及板内构造筋采用HRB335级钢筋。5、环境类别：一类三、设计内容专业资料2(2)楼面面层：水磨石地面0.65 kN /m3(3)楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值=25 kN /m1、楼盖的结构平面布置(1)主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度Lx为6.3m ,次梁的跨度Ly为6.9m ,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m o lo2/3,因此按单向板设计。lol(2)按高跨比条件要求板的厚度h>2100/30=70 mm,对工业建筑的楼板，要求 h >70 mm,所

7、以板厚取h=80 mm。(3)次梁截面高度应满足h=(1/18 1/12)xLy=(1/18 1/12) X6900=383 575mm,取h=500mm ，截面宽 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) X500=167 250mm ，取 b=200mm 。(4)主梁截面高度应满足h=(1/15 1/10 )XLx=(1/15 1/10) X6300=420630mm,取h=600mm ，截面宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)X600=200 300mm, 取 b=250mm 。(5)柱：bxh=350mm X350mm(6)楼盖结构平面布置图：见施工图。2、板的设计一

8、一按考虑塑性内力重分布设计(1)取1m 板宽作为计算单元，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨lo1 ln 2100 175 200/2 1975中间跨 lo2 ln 2100 200 1900mm(2)荷载计算恒荷载标准值水磨石地面：0.65 X1=0.65 kN/m 2板的自重：1 X25 X0.08=2.0 kN/m 2平顶粉刷：0.25 X1=0.25 kN/m2小计2.9 kN/m 2活荷载标准值：5.5 X1=5.5kN/m 2因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4kN/m 2,所以活荷载分项系数取1.3,永久荷载系数为1.2.恒荷载设计值：g=2.9 X1.2=3.4

9、8kN/m2活荷载设计值：q=5.5 X1.3=7.15kN/m2荷载设计总值：g+q=10.63kN/m2(3)弯矩设计值按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数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A1B2C专业资料端支座边跨跨中离端第一支座中间跨跨中中间支座弯矩系数m-1/161/14-1/111/16-1/14计算跨度lo(m)lo =1.975lo =1.975lo =1.975lo =1.9l o =1.9M M (g q)l(kN m)2o-2.592.96-3.772.40-2.74(4)配筋计算一一正截面受弯承载力计算环境类别一级，板的最小厚度c=15mm

10、，假定纵向钢筋直径d=10mm 。板厚 80mm ,h0=80-15-10/2=60mm, b=1000mm, C30 混凝土 1=1.0 , fc=14.3N/ mm 2, HRB335 钢筋,fy =300 N/ mm 2。板配筋计算过程见表。板的配筋计算A1B2C弯矩设计值(kN m)-2.592.96-3.772.40-2.74_2 -S M / 1fcbhb 20.0500.0570.0730.0470.053士1出2 s0.0510.0590.076<0.350.0480.054<0.35Asbh。i fj fy143.00168.74217.36137.28154.4

11、4实际配筋mm 2 6/8200As=168 6/8200As=168 8200As=251 6/8200As=168 6/8200As=168Amin A 0.45 X-h 0.21% ,不满足最小配筋率的要求。当满足要求时， bhfyAs bh min 1000 X80 X0.21% 168 mm 2(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。板配筋采用分离式，板面钢筋从支座专业资料边伸出长度a l"4 1900/4=475mm。板厚80mm ,分布筋采用 6250 ,与主梁垂直的附加负筋采用8200伸入板内480mm 。板的配筋图见施工图。3-次梁设计

12、一一按考虑塑性内力重分布设计(1 ) 则按塑性内力重分布设计，次梁的计算跨度为：边跨loi ln 6900 350/2 250 250/2 6700 mm中间跨 lo2 ln 6900 250 6650 mm(2)荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷载：3.48 X2.1=7.31kN/m次梁自重： 0.2 X (0.5-0.08 ) X25 X1.2=2.52kN/m次梁粉刷： 2X (0.5-0.08 ) X0.25 X1.2=0.252kN/m小计g=10.082kN/m活荷载设计值：q=5.5 X2.1 X1.3=15.015 kN/m荷载总设计值：q+g=15.015+10.082=2

13、5.097kN/m(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算按等跨连续梁计算。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A边支座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M-1/241/14-1/111/16-1/14计算跨度lo(m)lo=6.7lo=6.7lo=6.7lo=6.65lo=6.65，、,2MM (g q)l0(kN.m)-48.7183.50-106.2869.37-79.28次梁的剪力设计值的计算专业资料A边支座B（左）离端第一支座B（右）离端第一支座C中间支座剪力系数V0.45-0.60.550.55净跨度lo

14、= lnlo=6.7lo =6.7lo =6.65lo =6.65V V(g q)ln(kN)77.08102.7791.7991.79（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，其翼缘宽度取下面三项的较小值:bf，f= 1。1/3=6700/3=2233mmbf，=b+S n=200+1975=2175mmbf, = b 12hf,=1160mm故取 bj = 1160mm在支座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，应按矩形截面计算。C30 混凝土 1=1.0, fc=14.3N/ mm 2, ft=1.43N/ mm 2, HRB400 钢筋，fy =360 N/

15、 mm 2。 箍筋采用HRB335 , fyv=300 N/ mm2 ,梁的最小保护层厚度 c=20mm 假设箍筋直径d=8mm,纵筋直径d=18mm h o=500-20-8-18/2=463mm。 正截面承载力计算过程列于表。截回A1B2C弯矩设计值（kN m ）-48.7183.5-106.2869.37-79.28一2 ,S M / 1fcbh0 或一,2、(S M / 1 fcbf h0 )0.0790.0230.1730.0200.129己 1 5 2 s0.0820.0230.191<0.0.0200.139<0.专业资料3535计算配筋（mm 2）选Asbh。fc/

16、fy 或301.6490.68702.55426.68511.28配(Asbf,A 1 fc/fy )钢214218514314214+1筋实际配筋（mm 2）As=308As=509As=769As=46118As=562.3次梁正截面受弯承载力计算AminAS-= 一308一M00% =0.31%0.45 X X 0.19%,且 > 0.2% 满足最小配筋率。bh 200 X500fy hg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：hhwhfc hf =463-80=383mm 且一=383/200=1.92<4,故截面尺寸按下式计算：b

17、0.25 cfcbh0=0.25 X1.0 X14.3 X200 X463=331kN > Vmax =102.77kN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)77.08102.7791.7991.79331>V331>V331>V331>V0.25 cfcbh0 (kN)截面满足截面满足截面满足截面满足v 92.69v 92.69v 92.69v 92.69Vc 0.7ftbh0 (kN)/、需配抗男需配抗剪箍/、需配抗男/、需配抗男箍筋筋箍筋箍筋选用钢筋2"8实配箍筋间距200专业资料经查混凝土结构设计原理第五版上册表4

18、-1可知，当V0.7ftbh0 , 300<h=500 <500时箍筋间距s=200mm ,当满足最小配箍率时，min 0.24 X-f 0.11% ,所以最小面积应大于 fyAs bs min =200 X200 X0.11%=44mm2。为了施工方便所以箍筋采用双肢箍 8,间距s=200mm 。(5)次梁的配筋图的绘制次梁支座截面上部钢筋的第一批切断点要求离支座边1n/5+20 d =6650/5+20 X14=1610mm,取1650mm 。切断面积要求小于 上。B支座切断面积2要求小于上 =769/2=384.5mm2 ,切断214 , As=308mm 2 , C 支座切

19、断面积要求小于2旦=562.3/2=281.2mm2 ,切断 118 , As=254.5mm 2 ,满足要求。第二批切断面积要求2As=769/4=192.3,切断114 , As=154mm 2,满足要求。钢肋伸入漏支座长度1as=492.8mm 。4次梁的配筋图见施工图。4-主梁设计一一主梁内力按弹性理论设计：(1)主梁按弹性方法设计，中间各跨取支撑中心线间的距离，lo = lx=6300mm(2)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：10.082 X6.3=63.52kN主梁自重：(0.6-0.08 ) X0.25 X2.1 X25 X1.2=8.19k

20、N主梁粉刷重：(0.6-0.08 ) X0.25 X2.1 X2 X1.2=0.66kN小计G=63.52+8.19+0.66=72.37kN活荷载设计值：Q=15.015 X6.3= 94.6 kN荷载设计总值：G+Q=72.37+94.6=166.97kN(3)内力设计值计算及包络图绘制按等跨连续梁计算。弯矩值计算：弯矩: M k1Gl k2Ql ,式中k1和k2由附表1查得专业资料M b= Mc= - 0.267 X72.37 X6.3 0.133 X94.6 X6.3=200.99 kN m 在第 1 跨内以 M a=0 M B= - 200.99 kN m 为基线，作 G=72.37

21、kNQ=94.6kN 的简支梁弯矩图，得1 (G 33(G2个集中荷载作用点弯矩分别为:Q) 1o+ M b/3=1/3 x(72.37 +94.6) X6.3 -200.99/3=283.6 kNQ) l0+2 xMb/3=1/3X(72.37 +94.6) X6.3 -2X200.99/3=216.6在第2跨内以M b= Mc= -200.99 kN m为基线，作 G=72.37kN矩图，得集中荷载作用点弯矩为：1 一一-G10+Mb=1/3 X72.37 X6.3 200.99= -49 kN m3第1、2跨有可变荷载，第 3跨没有可变荷载M b = -0.267 X72.37 X6.3

22、 -0.311 X94.6 X6.3= - 307.08 kN mMc = 0.267 X72.37 X6.3 0.089 X94.6 X6.3= 174.78 kN m在第 1 跨内以 M a=0 M B= - 307.08 kN m 为基线，作 G=72.37kN弯矩图，得1-(G 31 (G3在第2个集中荷载作用点弯矩分别为:Q) 1o+ M b/3=1/3 X(72.37 +94.6) X6.3 -307.08/3=247.71Q=94.6kNkN mQ=94.6kN 的简支梁弯Q=94.6kN 的简支梁kN mQ) 10+2 XM b/3=1/3 X(70.85 +86) X6.3

23、2X307.08/3=145.35 kN m2 跨内以 Mb= 307.08 kN m Mc = - 174.78 kN的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点弯矩为：m为基线，作G=72.37kNQ)Io + M c + 2/3 ( M b M c ) =1/3 X(72.37 + 94.6)X6.3 174.78 2/3 X(307.08174.78)=87.6613(G QkN ml0 + M C + 1/3 ( M B M C ) =1/3 x(72.37 + 94.6)X6.3 174.78 - 1/3 X(307.08 174.78)=131.19 kN m专业资料第2跨有可变荷载，第1、

24、3跨没有可变荷载区一 旷Mb = Mc= - 0.267 X72.37 X6.3 0.133 X94.6 X6.3= -200.99 kN m在第1跨内以Ma=0 M B= - 200.99 kN m为基线，作G=72.37kNQ=94.6kN的简支梁弯矩图，得2个集中荷载作用点弯矩分别为：1 一-Gl0+ M b/3=1/3 X72.37 X6.3 200.99/3=84.98 kN m3 1Gl0+2 XM b/3=1/3 X72.37 X6.3 2X200.99/3=17.98 kN m3在第2跨内以M b= Mc= -200.99 kN m为基线，作 G=72.37kNQ=94.6kN

25、 的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点弯矩为：1 一-(G Q) l0+ Mb=1/3 X(72.37 +94.6) X6.3 200.99=149.08 kN m3、剪力设计值：6中查到，不同截面的剪力值剪力：V k3G k,Q ,式中系数由混凝土结构第五版中册附录 经过计算如表所示。主梁的剪力计算（kN ）项次荷载简图k V7kV BlkVBrABCD0.733-1.2671.00恒载53.05-91.6972.370.866-1.1340F*Hv681.92-107.200.689-1.3111.22265.18-124115.6-0.089-0.0890.788-8.42-8.4273.6

26、组合项次+专业资料Vmax(kN)134.97-100.11187.97组合项次+Vmin (kN)44.2-215.6973.6弯矩包络图，抗弯矩图绘制：见详图（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，其翼缘宽度取下面两项的较小值：bf,= lo/3=6300/3=2100mmbf,=b+S n=250+6825=7075mm故取 bf,=2100mm在支座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，应按矩形截面计算。C30 混凝土1=1.0, fc=14.3N/ mm 2, ft=1.43N/ mm 2, HRB400 钢筋，fy =360 N/ mm 2。箍筋采用

27、HRB335 , fv =300 N/ mm 2 , 假设纵筋直径 d=25mm 7 yVh o =600-15-10-18-28/2=543mm。 正截面承载力计算过程列于表。B支座处的弯矩设计值：.Mb= M max-VoXb/2= -307.08+166.7 X0.35/2= 277.9 kN m主梁正截面受弯承载力及配筋计算截回1B2弯矩设计值（kN.m ）247.71-277.9一 49149.08(_2 八S M / 1 fcbh0 或一2、S M / 1 fcbf ,h0 )0.0320.2600.0060.0171 J 2 s0.0330.31<0.350.0060.01

28、7选计算配筋（mm 2）配Asbh° i fjfy 或1494.71671.6326770钢(Abfh。1 fjfy )专业资料筋实际配筋(mm 2)4223 22 + 1 28222222As=1520As=1742As=760As=760-S-= -760一 M00% =0.54%0.45 X-ft- X 0.197% ,且 > 0.2% 满足最小配筋bh 250 X560fy h0率。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：hwhb hf，=543 80=463mm 且 hw =463/250=1.85<4,故截面尺寸按下式计算：b0.25 cfcbh0=0.25 X1.0 X14.3 X250 X543=485.3kN> Vmax =202.5kN故截面尺寸满足要求主梁斜截面承载力计算见下表截面AB左B右V(kN)134.97-215.69