《混凝土结构设计》课程设计---整体式单向板肋梁楼盖

湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书 课程名称： 混凝土结构设计课程设计 题目名称： 现浇单向板肋梁楼盖结构设计 班 级：2009级 土木工程 专业4班姓 名： 学 号： 指导教师： 评定成绩：教师评语： 指导老师签名： 2011年 月 日湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者现浇整体式单向板肋梁楼盖课程设计任务书1、设计资料（1）某工业用仓库，设计使用年限为50年，楼面使用活荷载为。 （2）楼面面层为水磨石（底层厚水泥砂浆，厚面层），自重为，梁板天花用混合砂浆抹灰。（3）材料选用a.混凝土强度等级采用、或。b.钢筋采用受力纵筋HRB335或HRB400；其他钢筋均用HPB235。（4）板伸入墙内，次梁伸入墙内，主梁伸入墙内。（5）二楼楼面结构平面布置图如图所示（楼梯间在此平面外）。（6）楼板厚度为，次梁截面为，主梁截面，柱的截面尺寸（或或自定）。2、设计内容和要求 （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楼面结构平面布置图（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）；4、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，如混凝上强度等级、钢筋的种类、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。（4）主梁配筋图必须手工绘制，板、次梁配筋图不作规定。（5）第11周星期五之前提交设计成果。3、课程设计目的 （1）了解单向板肋梁楼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，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法； （3）通过主梁的计算，熟练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和制图规定，进一步提高制图的基本技能；4、设计参考进度 第一天：布置设计任务，阅读设计任务书、指导书及设计例题，复习有关课程内容。确定梁格布置、板计算及绘制板的配筋草图； 第二天：次梁的计算及绘制配筋草图； 第三天：主梁的计算及绘制配筋草图；第四至五天：绘制板、次梁和主梁的施工图。 图1 结构平面布置图现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计资料：某设计使用年限为50年工业用仓库，采用整体式钢筋混凝土结构，楼盖梁格图1所示。图1 结构平面布置图(1) 楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆打底，10mm厚水磨石面层，=0.65 KN/m2 15mm厚混合砂浆梁板天花抹灰。(2) 活荷载：标准值为9KN/m2。(3) 恒载分项系数为1.2；活载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖活载标准值大于4 KN/m2）。(4) 材料选用：混凝土 采用C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）。钢 筋 梁中受力纵筋才采用HRB335级（fy=300N/mm2）；其余采用HPB235级（fy=210N/mm2）。一、 板和次梁按塑性计算1. 板的计算（按考虑塑性内力重分布方法计算）板的l2/l1=5400mm/2000mm=2.7V88.088V88.088V选用箍筋28282828/(mm2)101101101101/(mm)按构造820867按构造实配箍筋间距S/(mm)200200200200次梁配筋示意图见图7。图7 次梁配筋示意图三、主梁计算（按弹性理论计算）柱高H=4.5m，柱截面尺寸300mm300mm,主梁的有关尺寸及支撑情况见图8。图8 主梁尺寸（1） 荷载恒载设计值由次梁传来 9.677KN/m5.4m=52.256KN主梁自重（折合为集中荷载） 1.225KN/m30.25m(0.7m-0.08m) 2m=9.3KN梁侧抹灰(折合为集中荷载) 1.217KN/m30.015m(0.7m-0.08m) 2m 2=0.760KN G=62.316KN活载设计值由次梁传来 Q=23.4KN/m5.4m=126.36KN合 计 G+Q=188.676KN（2）内力计算边跨 Ln=5.4m-0.12m-0.3m/2=5.730mL0=1.025Ln+b/2=1.0255.730m+0.3m/2=6.020mLn+a/2+b/2=5.730m+0.37m/2+0.3m/2=6.070m中间跨 Ln=5.4m-0.4m=5.700m L0= Ln+b=5.7m+0.3m=6.000m跨度差（6.020m-6.000m）/6.000m=0.33%10%,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，计算简图见图9。图9 主梁的计算简图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进行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则M=KGL0+KQL0 V=KG+KQ式中系数K值由附录7查得，具体计算结果以及最不利荷载组合见表7和表8，即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图，如图10所示。图10 主梁弯矩包络图及剪力包络图表7 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KM1/( KNm)KMB（MC）/( KNm)KM2/(KNm)0.24491.535-0.267-99.9970.06725.0510.289219.839-0.133-101.003-101.003-33.667-0.133-101.0030.200151.6320.229112.168-0.311(-0.089)-236.180(-67.588)0.170128.8720.274134.209-0.178(0.044)-135.177(33.414)-最不利荷载组合+311.374-201-75.952+57.868-201176.683+203.703-336.177(-167.585)153.923+225.744-235.174(-66.583)-表8 主梁剪力计算序号计算简图端支座内侧中间支座（左）KVA/ VD/(KN)KVB左（VC左）/(KN)0.733(-0.733)45.678(-45.678)-1.267(-1.000)-78.954(-62.316)0.866(-0.866)109.428(-109.428)-1.134(0)-143.292(0)-0.133(0.133)-16.806(16.806)-0.133(-1.000)-16.806(-126.36)0.689(0.089)87.062(11.246)-1.311(-0.778)-165.658(-99.572)0.822(-0.044)103.867(-5.560)-1.178(0.222)-148.852(28.052)最不利荷载组合+155.106(-155.106)-222.246(-62.316)+92.622(-28.872)-95.760(-188.676)+132.74(-34.432)-244.612(-161.888)+149.545(-51.238)-227.806(-34.264)序号计算简图中间支座（右）KVB右（VC右）/(KN)1.000(1.267)62.316(78.954)0(1.134)0(143.292)1.000(0.133)126.36(16.806)1.222(0.089)154.412(11.246)0.222(-0.044)28.052(-5.560)最不利荷载组合+62.316(222.246)+188.676(95.76)+216.728(90.2)+90.368(73.394)（3）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：bf=L0/3=6000mm/3=2000mmb+S0=5400mm,并取h0=700mm-35mm=665mm判断T形截面类型：跨内截面=0.053hf/h0=80mm/665mm=0.120,故各跨内截面均属于第一类T形截面。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取h0=700mm-60mm=640mm。支座截面按矩形截面计算，取h0=700m-80mm=620mm（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）。主梁正截面及斜截面承载力计算表见表1-15和表1-16。表9 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)311.374-366.177176.683-75.952V0b/2/( KNm)28.301（M- V0b/2）/( KNm)337.876(b=bf)0.02460.2310.01400.05190.0250.2670.0140.053As=1bh0fc/fy(b=bf)/(mm2)15851973888405选配钢筋220+225418+225216+218220实配钢筋/(mm2)16102000910628表10 主梁斜截面承载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V155.106244.612188.676/594.323V554.125V554.125V/166.416V155.155V155.155V选用箍筋282828/(mm2)101101101/(mm)构造构造构造实配箍筋间距S/(mm)200200200237.343237.343422.833