钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书与计算书

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 一、设计题目及目的 题目：设计某三层轻工厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。 目的： 1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。 2、通过板及次梁的计算，掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。 3、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的 绘制方法。 4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。 5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式，制图规定，进一步提高制图的基本技能。 6、学会编制钢筋材料表。 二、设计内容 1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置 2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算） 3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算） 4、主梁强度计算（按弹性理论计算） 5、绘制结构施工图 （1） 、结构平面布置图（1：200） （2） 、板的配筋图（1：50） （3） 、次梁的配筋图（1： 50；1： 25） （4） 、主梁的配筋图（1： 40；1： 20）及弯矩M 、剪力 V 的包络图 （5） 、钢筋明细表及图纸说明 三、设计资料 1、车间类别为 三类金工车间，车间内无侵蚀性介质，结构平面及柱网布置如图。经查规范 资料 ：板跨 1.2m 时，楼面的活荷载标准值为16.0kN/ ；板跨 2.0m 时，楼面的活荷载 标准值为10.0kN/ ；次梁（肋梁）间距1.2m 时，楼面的活荷载标准值为10.0kN/ ；次 梁（肋梁）间距2.0m 时，楼面的活荷载标准值为8.0kN/ 。数据 ：Lx=6000, Ly=6300 。 L L L 2 楼面构造。采用20mm 厚水泥砂浆抹面，15mm 厚混合砂浆天棚抹灰。 3 屋面构造（计算柱内力用）。三毡四油防水层，20 厚水泥砂浆找平层、150 厚（平均）炉 渣找坡层、 120 厚水泥珍珠岩制品保温层、一毡二油隔气层、60 厚钢筋混凝土屋面板、15 厚混合砂浆天棚抹灰。 4 梁、柱用 15 厚混合砂浆抹灰。 5 混凝土采用C25；主梁、次梁受力筋采用HRB335级钢筋，其他均采用HPB235级钢筋。 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书 1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定 确定主梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。 按高跨比条件要求板的厚度h l/40=2000/40=50，对工业建筑的楼板，要求h 80 ，所以板厚取h=80 。 次梁截面高度应满足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12 ) 6300=350 525mm，取 h=500mm ，截 面宽 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)500=167 250mm ，取 b=200mm。 主梁截面高度应满足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8)6000=429750mm,取 h=650mm，截 面宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)650=217 325mm,取 b=300mm。 3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计 （1） 、荷载计算 恒荷载标准值 20mm 厚水泥沙浆面层：0.02 20=0.4 kN/ 80mm 厚钢筋混凝土板：0.0825=2.0 kN/ 15mm 厚混合沙浆天棚抹灰：0.01517=0.255 kN/ 小计2.655 kN/ 活荷载标准值 ：10.0 kN/ 因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于 2 kN/m0.4 ，所以活荷载分项系数取 3.1 ， 恒荷载设计值：g=2.6551.2=3.168 kN/ 活荷载设计值：q=101.3=13.0kN/ 荷载设计总值：g+q=16.186 kN/ , 近似取 16.2kN/ （2） 、计算简图 取 1m板宽作为计算单元， 板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm ， 现浇板在墙上的支承长度为a=mm120，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为： 边跨按以下二项较小值确定： l01=ln+h/2=(2000 -120- 200/2)+80/2=1820mm l011=ln+a/2=(2000 -120-200/2)+120/2=1840mm 故边跨板的计算跨度取lo1=1820mm 中间跨：l02=ln=2000-200=1800mm 板的计算简图如图所示。 （3） 弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差（1820-1800）/1800=1.1% 小于 10%，可按等跨连续板计算 由资料可查得：板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见下表 板的弯矩设计值的计算 截面位置1 边跨跨中 B 离端第二支座 2 中间跨跨中 C 中间支座 弯矩系数 M 1/11 -1/11 1/16 -1/14 计算跨度l0(m) l01=1.82 l01=1.82 l02=1.80 l02=1.80 2 0 )(lqgM M (kN.m) 16.21.82 1.82/11=4.88 -16.21.82 1.82/11=-4.88 16.2 1.80 1.80/16=3.28 -16.21.80 1.80/14=-3.75 （4）配筋计算正截面受弯承载力计算 板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25混凝土a1=1.0,fc=11.9N / mm 2，HPB235 钢 筋， fy=210 N/ mm 2。 对轴线 间的板带，考虑起拱作用，其跨内2 截面和支座C 截 面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。 板的配筋计算 截面位置1B 2C 弯矩设计值（ mkN ） 4.88-4.883.28-3.75 s=M/ 1fcbh0 2 0.114-0.1140.077-0.088 s 2110.121 0.1V 截面满足 276.7V 截面满足 276.7V 截面满足 276.7V 截面满足 0 7.0bhfV tc )(kN 82.7V 满足 144.1V 满足 144.1V 满足 截面 1B 2C 弯矩设计值（ mkN ）120.86-120.8679.1-90.4 s=M/ 1fcbh0 2 120.86x10 6/(1x11.9 x2000x465 2)= 0.023 120.86x10 6/(1x11.9 x200x465 2 )= 0.235 79.1x10 6/(1x11.9 x2000x465 2 )= 0.0154 90.4x10 6 /(1x11.9 x2000x465 2)= 0.176 s 211 0.0230.1 M1 M2 . 属于第一类T 形截面 . 正截面受弯承载力的计算过程如下: 表 1-15 主梁正截面受弯承载力及配筋计算 截面1B 2 弯矩设计值（ kN.m ） 385.9 370 224.2 103.1 s=M/1fcbh0 2 0.047 0.308 0.025 0.08 s 211 0.048V 截面满足 517.7V 截面满足 517.7V 截面满足 0 7.0bhfV tc)( kN 164.020.24 ft/fyv=0.00145 , 满足要求 说明为了施工方便，除加密区箍筋间距一律为150mm 5、两侧附加横向钢筋的计算： 由次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值为: F=1.2x57.64+1.3x10x2x6.3=232.97kN 所需主梁内支撑次梁处附加吊筋面积为: As=F/2fysina=232970/(2x300xsin45)=549.2 mm 2 选用 220 (As=628) （ 5）主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断 按比列绘出主梁的弯矩包络图 按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图），并满足以下构造要求： 弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax； 钢筋的弯起点距充分利用点的 距离应大于等于h0/2。 按课本所述的方法绘材料图，并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的 交点，确定钢筋的理论截断点（即按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面）。 当 0 7.0bhfV tc 时，且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于h0或 20d， 钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于 0 2.1hl 。 若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实际截断点到理论截断点 的距离不应小于等于1.3h0或 20d。钢筋的实际截断