混凝土课设-肋梁楼盖设计

1、 学院 混凝土结构 课程设计报告书 题 目 肋梁楼盖 系 别 土木工程系 专 业 土木工程 班 级 姓 名 学 号 指导教师 一、设计题目某多层工业厂房现浇式钢筋混凝土车间肋梁楼盖设计设计资料1、楼盖平面尺寸=36.00m，=24.00m，外墙厚370mm2、楼盖上活荷载为8.03、楼板上20mm厚水泥砂浆面层、楼板下15mm厚白灰砂浆抹灰4、材料自重：水泥砂浆 20 白灰砂浆 17 钢筋混凝土 25楼盖混凝土等级采用C30，钢筋采用HRB335，箍筋采用HPB300。现场钢筋规格如下：6、8、10、12、14、16、18、20、22、25。钢筋长度为12m。楼盖的结构平面布置主梁沿纵向布置，

2、次梁沿横向布置，主梁跨度为7.2m，次梁跨度为6.0m。主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为7.23=2.4m，因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h240030=80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度应满足h=1812=333500mm，取h=400mm，截面高度b=200mm。主梁的截面高度应满足h=1510=480720mm，取h=700mm，截面高度b=300mm。楼盖结构平面布置图如下：板的设计1、荷载板的永久荷载标准值 水泥砂浆面层 0.0220=0.4 80mm钢筋混凝土板 0.0825=2.0 15mm白灰砂浆抹面 0.01517=0.255小计 2.655板的标准荷载标

3、准值 8.0永久荷载分项系数取1.2；因楼板楼板可变荷载标准值大于4.0，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 g=2.6551.2=3.186 可变荷载设计值 q=81.3=10.4 荷载总设计值 gq=13.586，近似取为gq=13.62、计算简图按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mm400mm，板的计算跨度：边跨：中间跨：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：弯矩设计值不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由表11-1可查得，板的弯矩系数分别为：边支座116；边跨中114；离端第二支座111；中跨中116；中间支座114。故

4、kNm kNm kNm kNm kNm正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。假定纵向钢筋直径d为10mm，板厚80mm，则截面有效高度，板宽b=1000mm，C30混凝土，HRB335钢筋，。板配筋计算的过程如下表：截面A 1B2 C弯矩设计值（） 4.04 4.62 5.88 4.11 4.700.079 0.090 0.114 0.080 0.0910.0830.35 0.0440.1210.35 0.0840.0960.35计算配筋/ 237.4 268.8 346.1 240.2 275.0 选配钢筋 5B8200 As=2515B8200

5、As=251 2B8200+ 3B10200 As=3365B8200 As=251 4B8200+1B10200 As=280计算结果表明，支座截面均小于0.35，符合塑性内力重分布原则；（bh）=25（100080）=0.31%，此值大于=0.451.43300=0.21%，同时大于0.2%，满足最小配筋率要求。五、次梁的设计根据本工业厂房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从属面积的荷载折减。荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载3.1862.4=7.65kNm 次梁自重 0.2（0.40.08）251.2=1.92kNm次梁粉刷 0.015（0.40.08）2171.2

6、=0.196kNm小计 g=9.77kNm可变荷载设计值 q=10.42.4=24.96kNm荷载总设计值 gq=9.7724.96=34.73kNm计算简图按塑性内力重分布设计。主梁截面为300mm700mm。计算跨度：边跨：中间跨：因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图如下：内力计算由表11-1、表11-3可分别弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值： kNm kNm kNm kNm kNm剪力设计值： 4、承载力计算（1）正截面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=3=60003=2000mm，=2002200=2400mm，b+12=2001280=11

7、60mm三者中的较小值，故取=1160mm。环境类别为一级，C30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，则纵向钢筋=4002010202=360mm。C30混凝土，纵向钢筋采用HPB335钢，,箍筋采用HPB300钢，。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。 截 面 A 1 B 2 C 弯矩设计值 (kN/m) 47.5081.43 103.63 70.50 80.60 0.1280.0380.280 0.033 0.217 0.1370.35 0.039 0.3370.35 0.0340.2480.35或 470 77

8、6.3 1157 676.8 851.1 选配钢筋 2B18 As=5093B18 As=763 2B18+2B20 As=1137 2B18+1B16 As=710 2B18+1B20 As=823计算结果表明，制作截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；（bh）=509（200400）=0.64%，此值大于=0.451.43300=0.21%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力计算包括：截面尺度的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因截面尺寸按下式验算：109.45kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用双肢箍筋，计算支座B左侧截

9、面。由+，可得到箍筋间距调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，s=0.8263=210mm，截面高度在300500mm的梁，最大箍筋间距200mm最后取箍筋间距s=200mm。为方便施工，沿梁长不变。验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限为：=0.31.43270=0.16%，实际配筋率=101（200200）=0.25%0.16%，满足要求。主梁设计主梁按弹性方法设计。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 9.776.0=58.62kN主梁自重（含粉刷） （0.70.08）0.32.4250.0

10、15（0.70.08）22.4171.2=14.3kN永久荷载设计值 G=58.6214.3=72.92kN可变荷载设计值 Q=24.966.0=149.76kN计算简图因主梁的线刚度与柱的线刚度之比大于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，=7200mm。主梁的计算简图如下：内力设计及包络图（1）弯矩设计值弯矩，式中系数、由附表6-2相应栏内查得。 =0.24072.927.20.287149.767.2=435.47kNm =0.28172.927.2 0.319149.767.2=491.50kNm =0.10072.927.20.216

11、149.767.2=285.40kNm =0.21172.927.2 0.297149.767.2=431.03kNm =0.12272.927.20.228149.767.2=309.90kNm剪力设计值剪力 式中系数、附表6-2相应栏内查得。 =0.71972.920.860149.76=181.22kN =1.28172.921.319149.76=290.94kN =1.07072.921.262149.76=267.02kN =0.93072.921.204149.76=248kN =1.00072.921.243149.76=259.07kN（3）弯矩包络图第1、3、5跨有可变荷载

12、，第2、4跨没有可变荷载由附表6-2知，支座B或E的弯矩值为：=0.28172.927.20.140149.767.2=298.49kNm支座C或D的弯矩值为：=0.21172.927.20.105149.767.2=224.00kNm在第1跨内：以支座弯矩298.49kNm的连线为基线，作G=83.33kN，Q=151.01kN的简支梁图，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：434.94kNm（与前面计算的435.47kNm接近） 335.44kNm在第2跨内：以支座弯矩kNm，kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=0的简支梁图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用

13、点处弯矩值分别为：=98.65kNm= 73.82kNm在第3跨内：以支座弯矩kNm，kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=149.76kN的简支梁图，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：=310.38kNm=310.38kNm第2、4跨有可变荷载，第1、3、5跨没有可变荷载由附表6-2知，支座B或E的弯矩值为：=0.28172.927.20.140149.767.2=298.49kNm支座C或D的弯矩值为：=0.21172.927.20.105149.767.2=224.00kNm在第1跨内：以支座弯矩298.49kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=0的简

14、支梁图，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：=75.51kNm=23.99kNm在第2跨内：以支座弯矩kNm，kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=149.49kN的简支梁图，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：=260.77kNm=285.60kNm在第3跨内：以支座弯矩kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=149.76kN的简支梁图，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：kNmkNm第1、2、4跨有可变荷载，第3、5跨没有可变荷载由附表6-2知，支座B的弯矩值为： =0.28172.927.20.319149.767.2=

15、491.5kNm支座C的弯矩值为： =0.21172.927.20.057149.767.2=172.24kNm在第1跨内：以支座弯矩491.5kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=149.76kN的简支梁图，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：kNmkNm在第2跨内：以支座弯矩kNm，kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=149.76kN的简支梁图，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：（72.92149.76）7.2172.24（491.5172.24）=149.35kNm（72.92149.76）7.2172.24（491.5172.24

16、）=255.77kNm在第3跨内：以支座弯矩kNm，kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=0的简支梁图，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：72.927.2238.02 (172.24238.02)=19.16kNm72.927.2238.02 (172.24238.02)=41.09kNm第2、3、5跨有可变荷载，第1、4跨没有可变荷载由附表6-2知，支座B的弯矩值为： =0.28172.927.20.093149.767.2=247.81kNm支座C的弯矩值为： =0.21172.927.20.030149.767.2=431.03kNm支座D的弯矩值为： =0.

17、21172.927.20.054149.767.2=169.01kNm在第1跨内：以支座弯矩247.81kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=0的简支梁图，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：kNmkNm在第2跨内：以支座弯矩kNm，kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=149.76kN的简支梁图，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：（72.92149.76）7.2431.03（247.81431.03）=225.55kNm（72.92149.76）7.2431.03（247.81431.03）=164.48kNm在第3跨内：以支座弯矩kNm

18、，kNm的连线为基线，作G=72.92kN，Q=0的简支梁图，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：（72.92149.76）7.2169.01 (431.03169.01)=190.74kNm（72.92149.76）7.2169.01 (431.03169.01)=278.08kNm弯矩包络图如图：（4）、承载力计算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,翼缘计算宽度按和中较小值确定，取。根据规范，板混凝土保护层厚度15mm，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25mm，则一排钢筋时，二排钢筋时64525=620mm。跨内截面经判断均属第一类T形截面。B支座边的弯矩设计值kNm；C支座边的弯矩设计值431.03222.680.502=375.63kNm。正截面受弯承载力的计算过程列于下表：主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算：0.251.014.3300620=664.95kN=290.45kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用双肢箍筋， =0.71.43300620270620 =31