混凝土砌体结构课程设计（武工大版）

武汉工程大学课程设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书施工图附件无一、设计资料1、生产车间的四周外墙均为非承重墙，其中纵、横墙厚均为200mm，外墙外边缘与柱边平齐。图中黑色方框表示钢筋混凝土柱，所有柱截面尺寸均为400mm×400mm。所有轴线均居柱截面中心。2、荷载(1)楼面活荷载标准值；(2)楼面层做法：厚水泥砂浆找平后做厚水磨石面层。板底采用厚石灰砂浆抹底；(3)楼面面层：水磨石地面；(4)钢筋混凝土容重：；(5)石灰砂浆容重：；(6)水泥砂浆容重：；(7)选题数据：学号111111111600060006.53、材料：梁、板混凝土强度等级采用C25，梁中受力钢筋采用HRB400级钢筋，板钢筋、梁箍筋采用HPB300级钢筋。二、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，次梁的跨度为，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为，，因此按单向板设计。按高跨比条件，要求板厚，对于工业建筑的楼改板，要求，取板厚。次梁截面高度应满足，其中为板的跨度。取次梁截面高度，截面宽度为梁截面高度的，即取次梁截面宽度为。主梁的截面高度应满足，取主梁截面高度，主梁截面宽度。结构平面布置图上表示梁、板、柱、墙等所有结构构件的平面位置、截面尺寸、水平构件的竖向位置以及编号，构件编号由代号和序号组成，相同的构件可用一个序号表示。图中柱、主梁、次梁、板的代号分别用“Z”、“KL”、“L”和“B”表示，主次梁的跨数写在括号内。楼盖结构平面布置图见图纸所示。三、板的设计（1）荷载板的永久荷载标准值水磨石面层：厚钢筋混凝土板：厚石灰砂浆：厚水泥砂浆：小计：板的可变荷载标准值：永久荷载分项系数取，因楼面可变荷载标准值大于，所以可变荷载分项系数应取，于是板的永久荷载设计值：可变荷载设计值：荷载总设计值：（2）计算简图按塑性内力重分布设计。次梁截面次梁截面为，板的计算跨度：边跨,中间跨.因跨度相差小于，可按等跨连续板计算。取一米宽板带作为计算单元，板的计算简图如下图1所示：图1-板的计算简图（3）弯矩设计值不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由《连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数表》可以查得，板的弯矩系数分别见下表3.1所示：表3.1.板的弯矩系数边支座边跨中离端第二支座中跨中中间支座故有：（4）正截面受弯承载力计算环境类别一级，C25混凝土，板的最小保护层厚度。假定纵向钢筋直径，又板厚，则截面有效高度；取一米长板宽带，即板宽。混凝土，由于混凝土强度等级不超过,故其分项系数，，，钢筋，。板配筋计算的过程列于下表3.2所示：表3.2.板的配筋计算截面A1B2C弯矩设计值-2.823.23-4.112.54-2.900.0660.0750.0960.0590.0680.0680.0780.1010.0610.070计算配筋（）179.8206.3267.1161.3185.1实际配筋（）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；，此值大于，同时大于，满足最小配筋率要求。四、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。（1）荷载设计值永久荷载设计值：板传来永久荷载：次梁自重：次梁粉刷：综上小计：可变荷载设计值：荷载总设计值：；（2）计算简图按塑性内力重分布设计。主梁截面为。计算跨度：边跨，中间跨。因跨度相差小于，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图2所示：图2-次梁计算简图（3）内力计算由《连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数表》可以查得，梁的弯矩计算系数分别见下表4.1所示：表4.1.梁的弯矩计算系数端支座边跨中离端第二支座中跨中中间支座弯矩设计值：查“连续梁考虑塑性内力重分布的剪力计算系数表”可得各截面的剪力计算系数如下表4.2所示：表4.2.梁的剪力计算系数支座处离端第二支座处中间支座故剪力设计值为：（4）承载力计算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，翼缘宽度取以下三者的较小值，即取，，以及中较小值，故取。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。环境类别一级，混凝土，梁的最小保护层厚度。假定箍筋直径，纵向钢筋直径，则一排纵向钢筋，二排纵向钢筋。混凝土，，，；纵向钢筋用HRB400钢，，。正截面承载力计算过程列于下表4.3所示：表4.3.次梁正截面受弯承载力计算截面A1B2C弯矩设计值（）-39.9768.53-87.2157.94-66.22或0.1020.0300.2540.0260.1690.1080.0300.2990.0260.186或289.2465.9751.2403.8498.0选配钢筋（）2C142C185C143C142C14+1C16计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑形内力重分布的原则；，此值大于，同时大于，满足最小配筋率的要求。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：，因，截面尺寸按下式验算：，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用C6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。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，，截面高度在的梁，最大箍筋间距最后取箍筋间距。为了方便施工，沿梁长不变。验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：，实际配箍率，满足要求。五、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：主梁自重（含粉刷）：永久荷载设计值可变荷载设计值（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，。主梁的计算简图见下图3所示：图3-主梁计算简图（3）内力设计值及包络图1）弯矩设计值弯矩：式中系数、由“三跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表”相应栏内查得。2）剪力设计值剪力：式中系数、由“三跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表”相应栏内查得。3）弯矩包络图[1]第1、3跨有可变荷载，第二跨没有可变荷载，由附表可知，支座B或C的弯矩值为：在第1跨内：以支座弯矩，的连线为基线，作，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：（与前面计算的接近）在第2跨内：以支座弯矩，的连线为基线，作，的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值为：。[2]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跨内以支座弯矩，的连线为基线，作，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：在第2跨内：。以支座弯矩，的连线为基线，作，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：[3]第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：（与前面计算的接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：弯矩包络图如下图4所示：图4-弯矩包络图（4）承载力计算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，翼缘计算宽度按和中较小值确定，取。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，板上部纵筋、次梁上部纵筋直径。假定主梁上部纵筋直径25mm，则一排钢筋时，；两排钢筋时，。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。B支座边的弯矩设计值为：正截面受弯承载力的计算过程列于下表5.1所示：表5.1.主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值（）278.72-267.46149.93-52.95或0.0450.5000.0240.0860.9770.5000.9880.9552353.93161.5826.5302.9选配钢筋（）4C25+1C254C25+2C283C202C14主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。2）斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算：，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用C10@200双肢箍筋，不需要配置弯起钢筋。验算最小配箍率：，满足要求。次梁两侧附加横向