某工业厂房现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计.docx

河南工程学院课程设计课程设计题目学生姓名： 学 院： 专业班级： 专业课程： 指导教师： 201 年 月 日某工业厂房现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计1、 设计资料1. 楼盖梁格布置楼盖梁格布置如图1所示（楼梯间在此平面外），主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，主梁、次梁的跨度见表1。每位学生根据表1选取一组数据进行设计。图1 楼盖梁格布置平面图表1 楼面活荷载、主梁、次梁跨度序号楼面活荷载标准值（kN/m2）次梁跨度（mm）主梁跨度（mm）176300660026.5630066003863006600476300630056.5630063006863006300776000630086.560006300966000630010760006600116.5600066001266000660013760006000146.560006000156600060002.楼面做法20mm水泥砂浆面层（20 kN/m3）（1-7组），或水磨石面层（8-15组），钢筋混凝土现浇板，20mm混合砂浆抹底。3.楼面荷载均布活荷载标准值见表1。4.材料混凝土强度等级C25（1-7组）或C30（8-15组）；梁钢筋采用HRB400级钢筋，板钢筋采用HPB300级钢筋。二、设计内容和要求1.设计内容（1）结构平面布置：柱网、板、次梁及主梁的布置；（2）板的结构计算（按塑性内力重分布计算）；（3）次梁结构计算（按塑性内力重分布计算）； （4）主梁结构计算（按弹性理论计算）。2.设计成果2张结构施工图和一份设计说明书。3.设计要求 （1）图纸要求绘制2张结构施工图，其内容为：板的配筋图（ 1100）；次梁的配筋图（比例自定）；主梁的配筋图（比例自定）；必要的施工说明。绘图时采用手绘、计算机绘图均可，所有图纸均为2号图，要求布图匀称、表达正确、线条清晰、图面整洁，所有设计图纸的图幅、字体、线型、图例等均应符合现行房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2010），建筑制图标准（GB/T50104-2010）、建筑结构制图标准（GB/T50105-2010）。（2）设计说明书要求设计说明书内容应包括封面、设计资料、设计计算过程、参考文献等，说明书应步骤清楚、计算正确、书写工整、结论完整，封面及排版应采用河南工程学院教务处统一要求的格式，设计说明书要求A4纸打印左侧装订。4、 设计步骤及计算书 1、楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。根据课程设计任务书的要求，选用第五组数据，即主梁和次梁的跨度均定为6.3m,主梁每跨内布置两根次梁，故板的跨度为6.3/3=2.1m按跨高比条件，要求板厚h2100/30=70mm，对工业建筑的楼盖板，要求h70mm,故可以取板厚h=80mm次梁截面高度应满足h=mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm。截面宽度取b=200mm。主梁的截面高度应满mm取h=600mm。截面宽度取为b=300mm。楼盖结构平面布置图见下图。 2、板的设计（1）荷载板的永久荷载标准值 20mm水泥砂浆面层 0.02*20=0.4 80mm钢筋混凝土板 0.08*25=2.0 20mm混合砂浆抹底 0.02*12=0.34小计 2.74板的可变荷载标准值 6.5永久荷载分项系数取1.2，因楼面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。于是板的永久总设计值 g=2.74*1.2=3.29可变荷载设计值 q=6.5*1.3=8.45荷载总设计值 g+q=11.74（2） 计算简图 按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mm*500mm,板的计算跨度为：边跨=2100-200/2=2000mm,中间跨=2100-200=1900mm 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，计算简图如下所示。 图 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。由表11-1可查得，板的弯矩系数分别为：边支座-1/16，边跨中1/14，离端第二支座-1/11,中间支座-1/14，中间跨跨中1/16。故 (4）正截面受弯承载力计算 混凝土强度等级C25，环境类别为一类，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。C25混凝土，；板钢筋采用HPB300级钢筋，。板配筋计算过程列于下表。 表 板的配筋计算截面 A 1 B 2 C弯矩设计值（)-2.94 3.36-4.27-2.65-3.030.0670.0790.1000.0620.0710.0700.350.0830.1060.350.0640.0740.35计算配筋（mm2)185.2219.5280.3169.2195.7 实际配筋 （mm2)48200=20128/210200=258210/48200=35848200=20148200=201 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；=201/(1000*80)=0.26%，此值大于0.45，此值大于0.2%，满足最小配筋率的要求。4、次梁设计（1）荷载设计值永久荷载设计值 板传来永久荷载 3.292.1=6.91KN/m 次梁自重 0.2（0.5-0.08）251.2=2.52KN/m 次梁粉刷 0.02（0.5-0.08）2171.2=0.34KN/m 小计 g=9.77KN/m可变荷载设计值 q=8.452.1=17.75KN/m荷载总设计值 q+g=27.52KN/m(2) 计算简图 按塑性内力重分布设计，主梁截面为300600mm，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。次梁的计算简图见下图：图 次梁计算简图（3） 内力计算 由表11-1、表11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数为： 边支座A:弯矩系数-1/24，剪力系数0.5 边跨中1:弯矩系数1/14 离端第二支座B：弯矩系数-1/11，剪力系数外侧、内侧均为0.55 离端第二跨跨中2：弯矩系数1/16 C支座：弯矩系数-1/14，剪力系数0.55弯矩设计值： （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型截面计算，翼缘宽度取三者中的最小值，故取=1160mm。除支座截面B纵向钢筋按两排布置外，其余截面布置均一样。 环境类别一类，C25混凝土，梁的 最小保护层厚度为c=20mm。假定箍筋直径10mm，纵向钢筋直径20mm，则一排纵向钢筋 C25混凝土： 故均属于第一类T型截面 正截面受弯承载力计算过程见下表： 表 次梁正截面受弯承载力计算截面A1B2C弯矩设计值（KNm)-41.9771.95-91.5761.92-70.7741.97 （11.9*200*460*460）=0.08371.95 （11.9*1160*）=0.02591.57（11.9*200*435*435）=0.20361.92（11.9*1160*）=0.02170.77 （11.9*200*460*460）=0.1410.0870.350.0250.2290.350.0210.1530.35264.6441.0753.5370.4465.3选配钢筋l=769=509.1 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0.2%，满足最小配筋率的要求。2） 斜截面受剪承载力 ,截面尺寸按下式验算： ，截面尺寸满足要求。 表 斜截面受剪承载力计算截 面ACV83.2591.5790.8290.82 均需通过计算配箍筋0.036 0.0910.0860.086 配箍筋 采用双肢箍筋且验算配筋率 可以 5、主梁设计 主梁按弾性方法设计。 （1）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。 图 主梁的计算简图（3）内力设计值及包络图 1）弯矩设计值 弯矩 试中系数、由附表6-2相应栏内查得。 2）剪力设计值 剪力 式中系数、由附表6-2相应栏内查得。 3）弯矩包络图 第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载 支座B或C的弯矩值为： 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，作的简支弯矩图，得集中作用点处的弯矩值： 第1、2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，的第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：=149.85 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： 第1、3跨两集中荷载作用点的弯矩分别为： 弯矩包络图如下图所示 （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15mm、板上部纵筋10mm、次梁上部纵筋直径14mm。假定主梁上部纵筋直径25mm，一排钢筋时，二排钢筋时。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为一排。由故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。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值（）313.41-302.26171.06-63.85或0.0410.3070.0230.0590.9790.8110.9880.9701616.81972.0874.4332.4选配钢筋（）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 双肢箍筋， 验算最小配箍率：，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，附加箍筋布置范围。取附加箍筋 双肢箍筋，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，排，次梁两侧各布置3和2排。由下式，满足要求。因主梁腹板高度大