单向板设计模板.doc

课程设计 课程设计名称 现浇单向板肋梁楼盖设计 姓 名 杨 恒 玲 学 院 建 筑 工 程 专 业 土 木 工 程 学 号 0 6 1 4 1 0 9 0 1 2 8 指导教师 钟 小 兵 完成任务日期 2009年6月26日 建筑工程系结构与施工教研室目 录课程任务设计书 2摘要 5一、设计资料6二、楼盖梁格布置及截面尺寸确定7三、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计71、荷载计算72、计算简图83、弯矩设计值84、配筋计算正截面受弯承载力计算95、板的配筋图绘制10四、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计111、荷载设计值112、计算简图113、弯矩设计值和剪力设计值的计算124、配筋计算13（1）、正截面抗弯承载力计算13（2）、斜截面受剪承载力计算(复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)135、施工图的绘制14五、主梁设计主梁内力按弹性理论设计151、荷载设计值152、计算简图153、内力设计值计算及包络图绘制16（1）、弯矩值计算16（2）、剪力设计值184、弯矩、剪力包络图绘制194、配筋计算承载力计算19（1）、正截面受弯承载力计算及纵筋的计算19（2）、斜截面受剪配筋计算215、两侧附加横向钢筋的计算226、主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断22鸣 谢25附 录26四 川 理 工 学 院 建 筑 工 程 学 院混凝土结构课程设计任务书设计题目： 现浇单向板肋梁楼盖（题号 33 ） 学院： 建筑工程 专业： 土木工程 班级： 20061 学号：06141090128 学生： 杨恒玲 指导教师： 接 受 任 务 时 间 2009年6月22日 教 研 室 主 任 （签名）院长 （签名）一、课程设计的主要内容及基本要求（1）板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力， 并绘出弯矩包络图。（2）绘制楼盖结构施工图 1:楼盖结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）。（比例1：1001：200）; 2:楼板 模板图及配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸），（比例1：1001：200）; 3:次梁 模板及配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋直径。根数、编号及其定位尺寸），（比例1：50，剖面图比例1：151：30）; 4:主梁 材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）,(比例1：50，剖面图比例1：151:30)； 5：在图中标明有关设计说明，如混凝土强度等级、钢筋种类、混凝土保护层厚度等。（3） 计算书 要求计算准确，步骤完整，内容清晰。二、指定查阅的主要参考文献及说明（1） 、沈浦生主编.建筑工程课程设计指南.北京;高等教育出版社，2005.（2） 、吴培明主编.混凝土结构（上）第二版.武汉：武汉理工大学出版社2003.（3） 、彭少民主编.混凝土结构（下）第二版.武汉：武汉理工大学出版社2004.（4） 、周俐俐 陈小川等编.土木工程专业钢筋混凝土及砌体结构课程设计指南， 北京：中国水利水电出版社，2006.（5） 、建筑结构荷载规范（GB50009-2001），北京：中国建筑工业出版社，2002.（6） 、混凝土结构设计规范（GB50010-2001）,北京：中国建筑工业出版社，2002.（7） 、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2002.（8） 、建筑地基基础设计规范（GB50007-2001），北京：中国建筑工业出版社，2002.（9） 、建筑结构设计通用符号、计量单位、基本术语（GB50083-2001）,北京：中国建筑工业出版社，2002.（10） 、房屋建筑制图统一标准（GB50001-2001）,北京：中国建筑工业出版社，2002.（11） 、结构设计资料委员会，建筑结构常用数据手册，北京：中国建筑工业出版社，2005.（12） 、方鄂华，多层及高层建筑结构设计，北京：地震出版社，2002.（13） 、结构设计资料编委会，建筑结构设计手册，北京：中国建筑工业出版社，2004.说明：资料【1】为课程设计指导书 三、进度安排课程设计内容起止日期1布置设计任务，阅读设计任务书，指导书及设计例题，复习又关课程内容，确定梁格布置，板计算及绘制配筋图2009-6-222次梁的计算及配筋草图2009-6-233主梁的计算及配筋草图2009-6-254绘制板、次梁、主梁的施工图。资料整理2009-6-25.26四、设计资料 某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层楼面荷载及构造等设计资料如下：（1）楼面均布活荷载标准值：qk=4.0kN/m2 ，厂房平面尺寸33.6m22.5m 。（2）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（ = 20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（ = 17kN/m3）。（3） 板伸入墙内120mm ，次梁伸入墙内240mm ，主梁伸入墙内370mm ；(4) 材料选用：材料选用：混凝土强度等级采用C20、C25、C30 ，钢筋采用HRB400、HRB335或HPB235。摘 要钢筋混凝土单向板肋梁楼盖是现代应用最为普遍的一种结构法。本文介绍了钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计。结合我国现行规范，设计任务书的要求，建立计算简图，对板，次梁，主梁荷载设计值的计算，弯矩或剪力设计值的计算，及其对其配筋计算，做了详细的介绍。对计算出的板，次梁，主梁钢筋配置做了详细的构造图（图纸）。本设计中使用了钢筋混凝土中的两种力学理论：弹性理论与塑性理论。板与次梁的设计使用塑性理论，主梁的设计使用弹性理论。关键词：单向板、楼盖、次梁、主梁、塑性理论、弹性理论单向板肋梁楼盖设计某多层厂房的楼盖平面如图1所示，楼盖采用现浇的钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，试设计之。设计要求：1 1 板、次梁内力按塑性内力重分布计算；2 2 主梁内力按弹性理论计算；3绘出结构平面布置图、板、次梁和主梁的模板及配筋图。进行钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计主要解决的问题有：（1）计算简图；（2）内力分析；（3）截面配筋计算；（4）构造要求；（5）施工图绘制图 1 楼盖平面图整体式单向板肋梁楼盖设计步骤：一、设计资料 某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层楼面荷载及构造等设计资料：（1）楼面均布活荷载标准值：qk=4kN/m2 ，厂房平面尺寸33.6m22.5m 。（2）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（ = 20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（ = 17kN/m3）。（3） 板伸入墙内120mm ，次梁伸入墙内240mm ，主梁伸入墙内370mm ； (4) 材料选用：混凝土强度等级采用C20、C25、C30 ，钢筋采用HRB400、HRB335或HPB235。二、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为7.5m，次梁的跨度为6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.5m。楼盖结构的平面布置图如图1-33所示。板按塑性内力重分布方法设计。按刚度条件要求板的厚度为，对工业建筑的楼板，要求，所以板厚取。次梁截面高度应满足，取，截面宽，取。主梁截面高度应满足,取，截面宽度取为，柱的截面尺寸bh=400400 mm2。三、 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小计 活荷载标准值： 荷载组合设计值：根据建筑结构荷载规范（GB5009-2001）的规定，一般情况下，对于标准值大于的工业房屋楼面结构的活荷载，应取，本题。所以有：取。2、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图2（a）所示，由图可知：次梁截面为b=，现浇板在墙上的支承长度为a=，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨：中间跨：板的计算简图2（b）所示。图2（a）板的实际结构图2 (b)板的计算简图3、弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差可按等跨连续板计算。由书上表1.3查得板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见表1表 1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1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=2.32l01=2.32l02=2.3l02=2.34、配筋计算正截面受弯承载力计算板厚80。 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2表2 板的配筋计算截面位置1B2C 弯矩设计值（）4.3-4.32.9-3.320.106-0.1060.071-0.082 0.1120.10.1120.350.0740.10.0860.35轴线 计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy356.6356.6219.9255.5实际配筋（mm2）814081406125 6110 As=359As=359As=226As=257轴线计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy356.6356.6219.90.8=176255.50.8=204.4实际配筋（mm2）8140814061606130As=359As=359As=177As=218配筋率验算5、板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图图3（c）所示。图3（c） 板配筋图 板配筋表四、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计1、荷载设计值恒荷载设计值板传来的恒载：次梁自重：次梁粉刷：小计 楼面活荷载： 荷载组合设计值： 取。2、计算简图次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=250mm。次梁的计算跨度为：边跨：中间跨： 计算简图如图4（b）所示。 图4（a）次梁的实际结构图4 (b) 次梁的计算简图 3、弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差，可按等跨连续梁计算。 由表1-2，1-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表3和表4表 3 次梁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1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=5.89l01=5.89l02=5.75l02=5.75727241.253.9表 4次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座B(左)离端第二支座B(右)离端第二支座C中间支座剪力系数0.450.60.550.55净跨度ln1=5.875ln1=5.875ln2=5.75ln2=5.7560.480.572.272.24、配筋计算 （1）、正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：故属于第一类T型截面。支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表5。表5 次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（）727241.253.90.00870.110.0150.10.1830.350.00870.10.1212d=1218=216mm，取250mm.纵筋的截断点距支座的距离: 图4（c）次梁的配筋图五、主梁设计主梁内力按弹性理论设计1、荷载设计值（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）恒荷载设计值次梁传来的恒载：主梁自重：主梁粉刷：小计 楼面活荷载： 荷载组合设计值： 取。2、计算简图主梁的实际构造如图所示，主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm，中间支撑在的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：边跨：取。中间跨：计算简图如图5（b）所示。图5 (a)主梁的实际结构图5 (b) 主梁的计算简图 3、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。（1）、弯矩值计算，其中，可由书中表查取26表6 主梁的弯矩设计值计算（）项次荷载简图弯矩图示意图1恒载2活载3活载4活载组合项次+组合值79.9-372.5374.32-196.23组合项次+组合值344.2188.78*注：此处的弯矩可通过取脱离体，由力的平衡条件确定。根据支座弯矩，按下面简图确定 图6主梁取脱离体时弯矩图（2）、剪力设计值剪力设计值：，其中，可由书中表查可知。不同截面的剪力值经过计算如表7所示。表 7 主梁的剪力计算（kN）项 次荷载简图组合项次 ()+136.55+-216.22+190.554、弯矩、剪力包络图绘制图7 主梁弯矩包络图和剪力包络图4、配筋计算承载力计算纵向钢筋HRB400,其中（1）、正截面受弯承载力计算及纵筋的计算主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。梁高： （边跨），（中间跨）翼缘厚： 判定T形截面类型：故各跨中截面属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取。正截面受弯承载力的计算过程如下表8 主梁正截面受弯承载力及配筋计算截 面1B2弯矩M344.2-372.53188.78-347.44或0.0250.3100.014 0.0210.3840.0140.990.810.971570.42202.7879选用钢筋520525516实际钢筋截面面积（mm2）157024541005配筋率验算：及0.2%。（2）、斜截面受剪配筋计算表9 斜截面配筋计算截 面AV136.55-216.22190.55,截面尺寸按下面式验算截面满足截面满足截面满足剪跨比：需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢数、直径282828100.6100.6100.6402.5122162.3实配箍筋间距取150不足用补充取150不足用补充取150不足用补充满足不满足不满足315.5mm2162.5mm2选配弯起钢筋由于纵向钢筋充足，可弯起125由于纵向钢筋充足，可弯起116实配钢筋面积490.9201验算最小配筋率,满足要求说 明为了施工方便，除加密区箍筋间距一律为1505、两侧附加横向钢筋的计算次梁传来的的集中力：，附加箍筋布置范围：取附加箍筋8200,则在长度范围内可布置箍筋的排数：排,为了方便施工，在 梁两侧各布置四排。另加吊筋118， ，则由：满足要求。6、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。按第四章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。若按以上方法确定的实际截断点仍位于负