课程设计--整体式肋梁楼盖设计.doc

混凝土结构设计课程设计计算书整体式肋梁楼盖整体式肋梁楼盖专业：土木工程班级：091班姓名： 学号：指导老师： 成绩：嘉应大学土木工程学院二零一二年六月20目录一、设计题目1二、设计资料1三、平面结构布置2四、板的计算2五、次梁的计算6六、主梁的计算11七、施工图18一、设计题目设计某三层轻工厂房车间的楼盖，拟采用整体式钢筋混凝土肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置，确定梁、板截面尺寸，计算梁板配筋，并绘制结构施工图。二、设计资料1、设计基准期为50年，采用整体式钢筋混凝土结构；2、柱截面尺寸为300mm300mm，柱高4.5m；3、车间内无侵蚀性介质，柱网尺寸6600mm6600mm；4、荷载（1）活荷载标准值：8 kN/mm2 （2）恒载分项系数对于可变荷载效应控制的组合取1.2，对于永久荷载效应控制的组合应取1.35；活荷载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4 kN/mm2）;5、楼面构造 楼面为20mm厚水泥砂浆抹面（自重：20 kN/mm3）；顶棚为15mm厚混合砂浆抹灰（自重：17 kN/mm3）；梁用15mm厚混合砂浆抹灰；6、材料 混凝土采用：C25 （ =11.9N/mm2, =1.27N/mm2，自重：约25 kN/mm3）； 钢 筋采用：主、次梁钢筋用HRB400级钢筋（=360N/mm2 ）板中钢筋用HPB235（=210N/mm2）。 三、平面结构布置根据设计资料，采用整体式钢筋混凝土肋梁楼盖。进行第二层楼面梁格布置。楼面梁格布置如下图1.1所示：图1.1 梁板结构平面布置 四、板的计算板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的，按单向板进行设计。板的厚度按构造要求取。次梁截面高度取，取，截面宽度，板尺寸及支承情况如图2.1（a）所示：图2.1 板的尺寸和计算简图(a)板的尺寸； (b)计算简图 (a) (b) （1）荷载恒载标准值20mm水泥砂浆面层 0.02m20 kN/m3=0.4 kN/m280mm钢筋混凝土板 0.08m25kN/m3=2.0 kN/m215mm混合砂浆天棚抹灰 0.015m17 kN/m3=0.255 kN/m2 kN/m2 由可变荷载效应控制的组合： kN/m kN/m 合计 13.59 kN/m由永久荷载效应控制的组合： kN/m kN/m 合计 10.865 kN/m经过比较，选取由可变荷载效应控制的组合，即每米板宽荷载设计值： kN/m；kN/m ；13.59 kN/m。（2）内力计算计算跨度边跨 +=2.02m +=2.04m 2.02m取。中间跨 计算跨度差（2.02m -2.0m）/2.0 m = 1% 10% ,说明可按等跨连续板计算内力（为简化计算起见，统一取）。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图2.1（b）所示。连续板各截面的弯矩计算见表1.1。表1.1 连续板各截面弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨内中间跨跨内中间支座弯矩计算系数5.04-5.043.40-3.88（3）截面承载力计算连续板各截面的配筋计算见表1.2 。表1.2 连续板各截面配筋计算板带部位截面边区板带（-，-轴线间）中间区板带（-轴线间）边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座M/（kNm）5.04-5.043.40-3.885.04-5.043.400.8= 2.72-3.880.8=-3.1040.1180.1180.0790.0910.1180.1180.0640.073*0.12590.12590.08240.09560.12590.12590.06620.0759429429281326429429226259选配钢筋A10 170A10 170A8170A10 200A10 170A10 170A8170A8170实配钢筋面积/462462296393462462296296是是是是是是是是中间区板带轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用，计算弯矩降低20%。板中构造钢筋、分布筋均采用A8 200(满足构造钢筋、分布钢筋最小面积及构造要求)。(a)(b)图2.2 板的配筋示意图（a）边区板带 （b）中间区板带计算429mm2实配462mm2A10170计算429mm2实配462mm2A10170计算281mm2实配296mm2A8170计算326mm2实配393mm2A10200计算429mm2实配462mm2A10170计算429mm2实配462mm2A10170计算226mm2实配296mm2A8170计算259mm2实配296mm2A8170连续板的配筋示意图如图2.2所示五、次梁的计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算取主梁的梁高梁宽。次梁有关尺寸及支承情况如图3.1（a）所示。（1）荷载恒载设计值由板传来： 次梁自重： 梁侧抹灰： 活载设计值由板传来： 合计： （2）内力计算计算跨度边跨： 取。中间跨： 跨度差：说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图3.1（b）所示。图3.1 次梁的尺寸和计算简图(a)次梁尺寸；(b)计算简图 (a) (b) 635563506350连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2.1和2.2。表2.1 连续次梁弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨内中间跨跨内中间支座弯矩计算系数123.26-123.2681.51-93.15表2.2 连续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧剪力计算系数0.450.60.550.5592.49123.32112.95112.95（3）截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：边跨： 离端第二跨、中间跨： 梁高： 翼缘厚： 判别T形截面类型:按第一类T形截面试算。边跨跨内截面,其余跨内截面均满足 ，故各跨内截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，。连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表2.3和表2.4。表2.3 连续次梁正截面承载力计算截面边跨跨内离端第二支座M/（kNm）123.26-123.260.0280.3410.02840.43610.35841903选配钢筋2C20+1C182C16+2C18实配钢筋面积/mm2882.5911是是截面离端第二跨跨内、中间跨内中间支座M/（kNm）81.51-93.150.0190.2270.0192b0.2611V232000V0.773800V69300V246900V0.769300V73800V选用箍筋2A82A8101101189225实配箍筋间距s/mm180180注： 斜截面混凝土受剪承载力系数，对于一般受弯构件取0.7。次梁配筋示意图如图3.2所示。计算841mm2实配882.5mm22C20+1C18（弯起）计算558mm2实配562.5mm22C14+1C18（弯起）计算903mm2实配911mm22C16(直筋)1C18（左跨弯来）1C18（右跨弯来）计算717mm2实配911mm22C16(直筋)1C18（左跨弯来）1C18（右跨弯来）图3.2 连续次梁配筋示意图六、主梁的计算主梁按弹性理论计算柱高H=4.5m，设柱截面尺寸为300mm300mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图4.1（a）所示。图4.1 主梁的尺寸及计算简图（a）主梁尺寸；（b）计算简图(a)(b)700Q=151.01KNG=73.51KN（1）荷载恒载设计值（主梁自重及梁侧抹灰折算为集中荷载）由次梁传来： 主梁自重： 梁侧抹灰： 活载设计值由板传来： 合计： （2）内力计算边跨： 中间跨： 跨度差：，则可按等跨连续梁计算。由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多 ，故主梁可视为铰支柱顶上的连续梁，计算简图如图4.1（b）所示。在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则式中系数K值由查得,具体计算结果以及最不利荷载组合见表3.1、3.2。将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图和三种剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图和剪力包络图，如图4.2所示。表3.1 主梁弯矩计算序号计算简图边跨跨内中间支座中间跨跨内最不利荷载组合 +408.9-262.96-100.45 +74.87-262.96231.74 +348.86-440.9（-218.97）201.94 +89.44-218.97（-440.9）201.94表3.2 主梁剪力计算序号计算简图端支座中间支座0最不利荷载组合 +184.66-264.3973.51+157.93-291.14（-191.51）258.05（106.58） +40.44-106.58（-258.05）191.51（291.14）（2）截面承载力计算主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：，并取。319184.66-290.14258.0533.5-33.5-66.59408.9231.84-440.9-100.45201.94-218.97-262.96图4.2 主梁的弯矩包络图及剪力包络图判别T形截面类型：按第一类T形截面试算。边跨跨内截面,其余跨内截面均满足 ，故各跨内截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，取（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面）。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取。主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表3.3和表3.4。表3.3 主梁正截面承载力计算截面边跨跨内中间支座中间跨跨内M/（kNm）408.9-440.89231.84-100.4533.68407.220.0350.3560.0200.0830.0356b0.4633b0.0202b0.0868V461125V461125V147796V137795V137795V选用箍筋2A82A82A8101101101382实配箍筋间距s/mm200200200203546203546430268选配弯筋1C251C20实配弯筋面积490.9314.2注： 斜截面混凝土受剪承载力系数，对于一般受弯构件取0.7。(4) 主梁吊筋计算 由次梁传至主梁的全部集中力为： 则 选2C18 计算2374 mm2实配2427 mm22C18 (直筋)2C14 (直筋)2C25(左跨弯来)2C20右跨弯来)计算1722mm2实配1742mm22C22+2C25(弯起)计算459mm2实配509mm22C18A8200图4.3 主梁的配筋示意图2C18A8200计算977mm2实配1030mm22C16+2C20(弯起)主梁的配筋示意图如图4.3所示。七、施工图板、次