课程设计成果

1、1钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖和屋盖设计任务书1.1.设计资料 1 结构类型 房屋的安全等级为二级，拟采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖。2 层数及立面尺寸某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面见“建筑平面图”。中间楼面采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，墙厚240mm，板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内120mm，主梁伸入墙内240mm，柱截面400×400mm；3 荷载楼面可变荷载标准值为3.5。主、次梁截面尺寸与板厚应自行设计，楼面做法、梁板抹灰自行确定。4 建筑材料混凝土：梁用C30（fc=14.3N/mm , ft =1.43N/mm），板用C25（fc=11.9N/mm ,

2、ft =1.27N/mm）。 钢筋：内受力主筋采用HRB400级（f y=360N/mm ）钢筋，其余均采用HPB300级（ fy =270N/mm ）钢筋。 5.楼面采用水磨石地面,按0.65kN/m2计；平顶粉刷按0.40kN/m2；钢筋混凝土自重标准值按25kN/m3计算。 6.本设计采用平面图类型2进行设计（如下图所示）1.2.设计内容(1)、结构布置确定楼面和屋面各梁的位置（包括各主梁、次梁、挑梁）及梁板编号，选定各种构件截面主尺寸。绘制楼盖和屋盖结构平面布置图。（2）、板的设计单向板设计：计算板内力，包括荷载计算，内力计算、配筋计算，根据计算结果配筋并应满足构造要求。双向板设计：按

3、弹性理论计算板的内力，其余要求同上。（3）、次梁设计计算次梁内力，包括荷载计算、内力计算，然后进行正截面和斜截面承载力计算，并应满足构造要求。（4）、主梁设计按弹性理论计算主梁内力，包括荷载计算、内力计算，然后进行正截面和斜截面承载力计算，并应满足构造要求。1.3 设计要求(1)、板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。 (2)、绘制楼盖和屋盖结构施工图 楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）（比例1：1001：200）； 板配筋图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）（比例1：1001：200）； 次梁

4、配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）（比例1：50，剖面图比例1：151：30）； 主梁材料图及配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面图比例1：151：30）； 在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。（3）计算书 （1）计算书应书写清楚，字体端正，步骤完整、内容清晰，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。(2)、图面应整洁，布置应匀称，字体和线条应符合建筑结构制图标准。1.4.实训目的1、了解混

5、凝土结构设计的一般内容和程序，为毕业设计及今后从事结构设计工作奠定初步基础；2、进一步了解混凝土楼盖的布置及传力途径以及主要构件计算简图的确定；3、掌握弹性理论和塑性理论的计算方法，并熟悉内力包罗图和材料图的绘制方法；4、掌握现浇楼板的构造要求，了解构造设计的重要性；5、掌握现浇楼板的结构施工图的表达方式和制图规定，进一步提高制图的基本技能。2钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计计算书2.1设计资料（1）楼面活荷载标准值qk3.5kN/m2。 （2）楼面采用水磨石地面,按0.65kN/m2计；平顶粉刷按0.40kN/m2；钢筋混凝土自重标准值按25kN/m3计算。（3）混凝土强度等级梁用C30（f

6、c=14.3N/mm , ft =1.43N/mm），板用C25（fc=11.9N/mm , ft =1.27N/mm）。钢筋梁中采用HRB400级（y360N/mm2）其余采用HPB300级（y270N/mm2）。(4)板伸入纵墙内为120mm，次梁伸入墙内120mm,主梁伸入墙内240mm,柱的截面尺寸为400mm×400mm。2.2楼盖结构平面布置及截面尺寸确定 (1)确定主梁跨度7.5m ,次梁的跨度7.5m ,主梁每跨内布置二根次梁。 (2)按高跨比条件要求板的厚度hl0/302500/3083.33mm,对于工业建筑的楼板h70mm,所以取h100mm。(3)次梁截面高度

7、应满足h(1/181/12)l0416.67625mm ,方便计算取h500mm ,截面高度b(1/21/3) h250166.67mm，取b250mm。(4)主梁截面高度应满足h(1/121/8)l0625937.5mm，取h600mm， b(1/21/3)h300200mm，取b300mm。2.3板的设计按考虑塑性内力重力布设计 2.3.1荷载计算 恒载标准值： 1）水磨石地面： 0.65kN/m22）100mm钢筋混凝土板： 0.10×252.50kN/m23）平顶粉刷： 0.40kN/m2小计： gk3.55kN/m2 活荷载标准值： qk35kN/m2 因为活荷载标准值小于

8、4kN/m2，所以活何载分项系数取1.4。 恒荷载设计值： g1.2×3.554.26kN/m2活荷载设计值： q1.4×3.54.9kN/m2小计:g+q4.26+4.99.16kN/m22.3.2内力计算 边跨：lo2.5-0.120-0.25/22.255m1.05ln中跨：lo2.5-0.252.25m 跨度差（2.255-2.25）/2.252.44%10%，说明可按等跨连续板计算内力。取1m宽板带作为计算单元，其计算简图如下图所示。 2.3.3截面承载力计算 取b1000mm ,h100mm ,ho100-2080mm,各截面的配筋计算图见表，中间区板带轴线间，

9、其各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其计算弯矩降低20%。min0.2%bh0.002×1000×100200mm2min%bh()%×1000×100190.5mm2 表1 板的配筋设计（边区板带，轴线间） 截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间支座中间跨跨内弯矩计算系数×9.16×2.25524.42×9.16×2.2524.22×9.16×2.2522.90×9.16×2.2523.31×9.16×2.2522.

10、900.062 0.053 0.040 0.042 0.040 211.15 190.05 136.83 150.15 136.83选配钢筋A8200A8200A8200A8200A8200实际配筋面积251251251251251表2 板的配筋设计（中间区板带轴线间）截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间支座中间跨跨内弯矩计算系数×0.8×0.8×0.8×9.16×2.25524.42×9.16×2.2524.22×9.16×2.252×0.82.32×9.16×2.2

11、52×0.82.65×9.16×2.252×0.82.320.062 0.053 0.031 0.034 0.031 211.15 190.05 109.03 120.62 109.03 选配钢筋A8200A8200A8200A8200A8200实际配筋面积2512512512512512.3.4板的配筋图绘制 2.4次梁的设计按考虑塑性内力重分布设计2.4.1荷载计算 （1）板传来的恒荷载 4.26×2.510.65kN/m （2）次梁自重 1.2×25×0.25×（0.5-0.10）3.0 kN/m 恒荷载：

12、g14.20kN/m 活荷载： q4.90×2.512.25kN/m 小计： g+q25.90N/m 2.4.2内力计算 计算跨度： 边跨：ln 7.5-0.120-0.25/27.26m l0 =7.26+0.25/2=7.38m>1.025 ln=1.025×7.26=7.44m则取l0=7.38m中间跨：loln 7.5-0.257.25m 取lo7.25m跨度差：（7.38-7.25）/7.251.8%10%，说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图下图所示。 2.4.3截面承载力计算 表3 次梁弯矩计算 截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间支座中间跨跨

13、内弯矩计算系数×25.90×7.382128.224128.24×25.90×7.25285.09×25.90×7.25297.24×25.90×7.25285.09表4 次梁剪力计算 截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左侧与右侧剪力计算系数0.450.60.550.550.45×25.90×7.3886.010.6×25.90×7.25112.670.55×25.90×7.25103.28103.28次梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘

14、宽度取下面三项中的较小值： 边跨： 按梁跨度lo考虑：b´l×73802460mm按梁净跨sn考虑：b + sn 200+23002500mm。+ 按翼缘高度h´考虑：梁高h500mm ,ho500-35465mm，翼缘厚h´100mm，100/4650.2150.1，翼缘不受此项影响，故取 b´2500mm。离端第二跨、中间跨： b´lo×72502416.67mm，取2500mm。判别T形截面类型：边跨：1cb´h´(ho- )=1×14.3×2500×100×

15、(465-100/2)=1438.63kN·m128.24kN·m离端第二跨、中间跨：1cb´h´（ho- )=1×14.3×2500×100×(465-100/2)1438.63kN·m85.09kN·m 故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。次梁正截面及斜截面承载力计算分别见下表。表5 次梁正截面承载力计算 截面边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座128.24 -128.24 85.09 -97.24 截面类型与截面尺寸一类T形b´×h=2500&

16、#215;500矩形b×h=250×500一类T形b´×h=2500×500矩形b×h=250×5000.017 0.1740.011 0.137772.52 874.73511.11 676.55选配钢筋3C203C202C253C20实配面942942628942表6 次梁斜截面承载力计算 截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左右侧V(KN)86.01 112.67 103.28 103.28 0.25cbho(KN)0.25×14.3×250×465=415.59V393

17、.25V415.59V393.25V0.7×1.43×250×465=204.80V204.80V204.80V204.80V0.94tbho(KN)125.01V125.01V125.01V125.01V选用箍筋A8A8A8A82×50.32×50.32×50.32×50.3S=Asv/（sv,minb）构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋实取箍筋间距S(mm)200200200200min0.2%bh0.002×250×500250mm2min%bh()%×250×500223.44m

18、m2配箍率：sv0.25%=0.127%因各支座处的剪力相差不大，为方便施工，箍筋沿梁间隔200mm通长布置。 2.4.4施工图绘制(）次梁纵筋锚固长度确定带肋钢筋外形系数=0.14,梁顶面纵筋伸入墙支座的锚固长度按下式确定：llad0.14××20705mm,取750mm。因VA0.7tbho，梁 底 面 纵 筋 伸 入 墙 支 座 按 下 式 确 定：l12d12×20240mm,取250mm。梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足：l12d12×20240mm,取250mm。 (2）纵筋截断点的确定 中间支座处上部受力钢筋，第一批截断点距边缘不小于：l

19、ln/5 + 20d7250/5 + 20×201850mm，取1850mm。 2.5主梁的设计按考虑弹性内力分布设计 2.5.1荷载计算 恒荷载设计值：1）由次梁传来： 13.65×7.5102.38kN2）主梁自重(折算为集中荷载) 1.2×25×0.30×(0.6-0.10)×2.511.25kN恒荷载设计值： G113.63kN活荷载设计值：由次梁传来 Q12.25×7.591.88kN小计： G+Q205.50kN 2.5.2内力计算 计算跨度： 边跨 + ln 7.5-0.120-0.4/27.18m lo1.0

20、25ln+1.025×7.18+0.4/27.56m中跨ln 7.5-0.407.1m loln+b7.1+0.407.5m1.05ln1.05×7.17.46m平均跨度 lo（6.94+6.90）/26.91m（计算支座变矩用）跨度差（6.94-6.9）/6.90.79%10%，说明可按等跨连续梁计算。主梁的构造与计算简图如图如示。在各种不同分布的荷载的作用下的内力计算可采用等跨连续梁析内力系数表进行，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按式（a）及（b）计算，则在集中荷载作用下： M=表中系数×Flo（a） V=表中系数×F（b） 注：内力正负号规定： M：

21、使截面上部受压，下部受拉为正。 V：对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正。表7 主梁弯矩计算项次荷载简图及弯矩图0.244209.58-0.267-227.760.06757.15-0.267-209.580.289200.72-0.133-91.74-0.133-91.74-0.133-91.74=-30.58-0.133-91.740.200137.95-0.133-91.740.229207.66-0.311-214.510.170117.26-0.089-61.39=-20.56-0.089-961.390.170117.26-0.311-214.51组合项次/Mmax+417.2

22、5+-442.28+195.11+-442.28组合项次/Mmin+189.12+-289.15+-34.59+-289.15表8 主梁剪力计算 单位(kN) 项次荷载简图及弯矩图VAVD0.73383.29-1.267/1.000-143.96/113.63-1.000/1.267-113.63/143.96-0.733-83.290.86679.56-1.134/0-104.19/00/1.1340/104.19-0.866-79.56-0.13312.22-0.133/1.000-12.22/91.88-1.000/0.133-91.88/12.220.13312.220.68963.3

23、0-1.311/1.222-120.45/112.27-0.778/0.089-71.48/8.180.0898.18-0.089-8.18-0.089/0.778-8.18/71.48-1.222/1.311-12.27/120.45-0.689-63.30组合项次+162.85+-264.41/225.90+-225.90/264.41+-162.85组合项次+95.51+-152.14/185.10+-185.10/152.14+-95.51将最不利内力组合下的弯矩图及剪力图分别叠画册在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图，如图所示。2.5.3截面承载力计算 （1）正截面受弯

24、承载力及纵筋计算 主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度取下面三项的较小值： 按梁跨度lo考虑：b´lo×75002500mm按梁净跨sn考虑：b + sn 7500mm= + 按翼缘高度h´考虑：当100/5650.1770.1时，翼缘不受此项影响，选择两者的较小值，故取 b´2500mm。跨中钢筋按一排考虑：hoh-s60035565mm。支座截面在负弯矩作用下，为矩形截面，取hoh-s600100500mm。判别T形截面类型： 1cb´h´（ho- )1.0×14.3×2500×100×(

25、565-100/2)1841.13kN·mM1442.28kN·mM2417.25kN·m 故属于第类T形截面。 由于主梁与支座整浇，支承处的截面工作高度大大增加，危险截面不是支座中心处的构截面而是支座边缘处截面。为了节省材料，整浇支座截面的内力设计值可按支座边缘处取用，并近似取用为： McM-b VcV注：式中M、V 支座中心线处截面的弯矩和剪力；Vo 按简支梁计算的支座剪力；故B支座处的弯矩设计值修正后为：MBMmax - b 442.28-（264.41+225.90）×0.40/2344.22kN·m ，其余截面边缘处弯矩见下表表9 主

26、梁正截面承载力计算 截面边跨跨内中间支座中间跨内417.25 -442.28 195.11 截面尺寸b=b´=250ho=565b=300ho=565b=b´=2500ho=5650.023 0.206 0.011 1271.55 1385.74 594.58 选配钢筋4C254C252C25实配面19631963982注：As,min=minbh=0.2%×300×600=360mm2 As,min=(45ft/fy)%bh=(45×1.43/360)%×300×600=321.75mm2（2）斜截面受剪承载力计算截面尺寸

27、校核：hw/b565/3001.884，截面尺寸按下式计算： 0.25ccbho0.25×1×14.3×300×565605.96KNVmax366.13KN,故截面尺寸满足要求。 是否可按构造规定配筋 对于支座A：0.7tbho0.7×1.43×300×565169.67KN>VA max162.85KN0.94tbho0.94×1.43×300×565227.84KN>VA max162.85KN对于支座B：0.7tbho0.7×1.43×300×5

28、00150.15KNVB max0.94tbho0.94×1.43×300×500201.63KNVB max因些对于支座A，按构造进行配筋。对于B支座截面应计算配置弯起钢筋。 弯起第一跨中的2C25和中间跨的：Asb1760mm2，Asb2380.1，弯起角度为45°Vsb10.8ysb1sin0.8×360×760×sin45°154.79KNVsb20.8ysb2sin0.8×360×380.1×sin45°77.41KNVcs+Vsb1171.56+154.77326.33KNVB max，Vcs+Vsb2171.56+77.41248.97KNVB max，故满足要求。表10 主梁斜截面承载能力 截面支座A支座BL支座BRV(KN)162.85 264.41 225.90 0.25cbho(KN)605.96536.25536.250.7tbho(KN)169.67V150.15V150.15V0.94tbho(KN)227.84>V201.63>V201.63>V选用箍筋A8A8A8实取箍筋间距S(mm)按构造配筋S200按构造配筋S200按构造配筋S200选配弯筋2C252C252C