土木工程学院混凝土结构设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计书.doc

土木工程学院混凝土结构设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计书 一、 设计题目设计某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面（采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖）二、 设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置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、题号 按学号（见表一，学生按学号选择题目，表中长度单位为米）2、生产车间的四周外墙均为承重砖墙，内设4m钢筋混凝土柱，其截面尺寸为300mm300mm。3、荷载（1）、楼面活荷载，单位为（见表一）（2）、楼面面层：20厚水泥砂浆面层（3）、楼盖自重：钢筋混凝土容重（4）、平顶粉刷：三夹板顶棚4、材料（1）、混凝土：C20到C30间选取（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB335钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB300。活载学号L1*L2m)4.04.55.05.56.06.57.028.8m17.1m123456729.6m17.7m89101112131420.4m18.3m1516171819202131.2m18.9m2223242526272832.0m19.5m2930313233343532.8m20.1m3637383940414233.6m20.7m4344454647484934.4m21.3m5051525354555635.2m21.9m57581、 某设计使用年限为50年工业厂房楼盖，采用整体式钢筋混凝土结构，楼盖梁布置如图所示。2、材料选用：（1）、混凝土：采用C25（ N/,N/)。（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB335级（N/)，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB300（N/)。二、板的计算 板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的/=5920/2000=2.963,宜按双向板设计，本例按单向板计算。 板的厚度按构造要求曲h=/30=2000/30=67 /15=5920/15=395mm ，截面宽度b=200mm，板尺寸及支撑情况如图所示。 （a） （1）、荷载 荷载标准值 20mm水泥砂浆面层 0.02m20kN/=0.4kN/ 80mm钢筋混凝土板 0.08m25kN/=2.0kN/ 三夹板顶棚 0.18 =2.58kN/线恒荷载设计值 g=1.22.58=3.096线活荷载设计值 q=1.35=6.5合计 9.596（2） 、内力计算计算跨度： 边跨 +h/2=1630+80/2=1670=1.67m +a/2=1630+120/2=1.69m取=1.67m。中间跨 =2m-0.20m=1.8m跨间差（1.8m-1.67m）/1.67m=7.7%6000/12=500mm，梁宽b=250mm。次梁有关尺寸及支撑情况如图所示。（1） 、荷载恒载设计值由板传来的荷载 3.0962m=6.192 次梁自重 1.2250.2m(0.45m-0.08m)=2.22 =8.412 活载设计值 板传来的活载 q =6.52m=13 合计 g + q =21.412 （2） 、内力计算 计算跨度 边跨 +a/2=5.675+0.24/2=5.795 1.025=1.0255.675=5.817取 =5.795m 中间跨 =5.67m 跨度差 （5.795m-5.76m）/5.67m=2%10% 可以按等跨计算内力。统一取=5.795m计算简图如图所示。 连续次梁各截面弯矩及剪力计算：见表连续次梁弯矩计算表截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内及中间跨跨内中间支座弯矩计算系数-/(KNm)65.37-65.3743.02-49.17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、内侧弯矩计算系数0.450.60.550.55/KN54.6872.8866.866.8（3） 、连续次梁各截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算。T形截面翼缘计算宽度为： 边跨： =1/35795mm=1932mm=200mm+1800mm=2000mm 离端第二跨、中间跨： =1/35670mm=1890mm 梁高 h=450mm，=450mm-35mm=415mm， 翼缘厚（即板厚） =80mm 判别T形截面类型： 则=689 KNm 故各跨内截面属于第一类T形截面支座处截面按矩形截面计算。第一内支座按布置两排纵筋考虑，取=450mm-60mm=390mm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，取=450mm-35mm=415mm。连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表：连续次梁正截面承载力计算表截面边跨跨内离端第二支座M / （KNm）65.37-65.370.0160.180.0160.20.35（）/478658选配钢筋316218+114实配钢筋面积/603663截面离端第二跨跨内及中间跨跨内中间支座M / KNm43.02-49.170.0110.120.0110.13V232050V73787V69342V选用箍筋2828101101V246925V69342V73787V选用箍筋282810110100实配箍筋间距200200次梁的配筋示意图如下图：次梁配筋图如下图; 1:50 1:25钢筋下料表如图：6、 主梁计算 主梁按弹性理论计算。 柱高H = 4m，柱截面尺寸为300mm300mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图所示。（1) 荷载 恒载设计值 由次梁传来的荷载 8.4215.92m=49.8 主梁自重 1.2250.25m(0.65m-0.08m)2m=8.55 （折算为集中荷载） =58.35 活载设计值 次梁传来的活载 Q =135.92m=76.96 合计 G+Q =135.31(2) 内力计算边跨 取 中间跨 取 计算跨度差：（5.895m-5.87m）/5.87m=2%10% ，可按等跨连续梁计算。 （3）计算简图 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是连续梁，其计算简图为：(4）内力组合及内力计算 采取等跨连续梁的内力系数表进行内力计算，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算：，。 （边跨取=5.87m，中跨取5,985，支座B取=5.9275m） 连续主梁弯矩计算表（KNm）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+214.13 -153.02-37.27+63.34-153.02115.52+187.02-234.22（-132.95）101.70+70.04-132.95（-234.22）101.7连续主梁剪力计算表（KN）序号计算简图端支座中间支座0最不利荷载组合+109.42-161.258.35(73.93)+95.80-174.82（-118.22）152.40（80.78）+35.92-80.78（-152.40）118.22（174.82）由上述计算表可绘出连续主梁的弯矩包络图和剪力包络图，如下图所示：(5） 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：边跨：=1/35870=1957mm=250mm+5700mm=5950mm 离端中间跨：=1/35985mm=1995mmM=214.13KNm 故各跨内截面属于第一类T形截面。 跨内负弯矩按矩形截面布置一排纵筋考虑，取=650mm-60mm=590mm。支座处截面按矩形截面计算。支座负弯矩考虑按布置两排纵筋考虑，取=650mm-80mm=570mm，连续主梁正截面承载力计算表截面边跨跨内中间支座M / KNm214.13-234.2220.3/ KNm213.920.0240.220.0240.25（）/11681413选配钢筋420320+218实配钢筋面积/12561451截面中间跨跨内M / KNm115.52-37.270.0130.0310.0130.031（）/632182选配钢筋216+118212实配钢筋面积/657226连续主梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第一支座外侧离端第二支座外侧V / KN109.42174.82152.4457406V423940V