钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计报告书

1、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力的方法，并熟悉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（按塑性力重分布计算）3, 次梁强度计算（按塑性力重分布计算）4,

2、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1、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，车间无侵蚀性介质，结构平面及柱网布置如图。经查规资料: 板跨21.加时，楼面的活荷载标准值为16. OKN/m3；板跨22.0m时，楼面的活荷载标准值 为10. OKN/m2；次梁（肋梁）间距1.2m时，楼面的活荷载标准值为10.0KN/nf：次梁（肋 梁）间距22.0m时,楼面的活荷载标准

3、值为8. OKN/m。数据：Lx=6000. Ly=6300o3屋面构造（计算柱力用）。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K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& 3m,主梁每跨布置两根次梁，板的跨度为2. Onio 楼盖结构的平面布置图如图所示。6303633363X)彳 Til*63

4、0) 0 0 楼盖结构riii/hiv按高跨比条件要求板的厚度1/40二2000/40二50 mm,对工业建筑的楼板，要求h80 nun,所以板厚取h二80 mm。次梁截面高度应满足(1/18 1/12)1=(1/18 1/12)X6300=350 525mm,取 h=500mmt 截面宽 b二(1/3 l/2)h=(l/3 1/2) X500=167 250mm,取 b=200mmo主梁截面高度应满足 h=(l/14 1/8 )1=(1/14 1/8) X6000=42旷750mm.取 h二650mm, 截面宽度 b=(l/3 l/2)h=(l/3 1/2) X650=217 325mm,取

5、 b二300mm。3.板的设计一按考虑塑性力重分布设计(1) 、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层：0. 02 X20=0. 4 KN/ltf80mm厚钢筋混凝土板:0.08X25=2.0 KN/m 655 KN/m2活荷载标准值：10.0 KN/m2因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4 OkN/nr ,所以活荷载分项系数取13,恒荷载设计值：g=2. 655X1.2=3. 168 KN/m2活荷栽设计值:q=10X 1.3=13. OKN/m2荷载设计总值：g+q=16. 186KN/m2,近似取16. 2KN/m2(2) 、计算简图取lm板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示

6、，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=12O心 则按塑性力重分布设计，板的计算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：1 oF 1n+h/2二(2000-120-200/2)+80/2二1820mmloil=l n+a/2= (2000-120-200/2) +120/2= 1840mm故边跨板的计算跨度取lol=1820mm小计15mm厚混合沙浆天棚抹灰:0.015X 17=0. 255 KN/m2中间跨：la2=ln=2000-200= 1800mm 板的计算简图如图所示。板的实际结构图g+q=16. 2KN/m板的计算简图(3) 弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度

7、相差(1820-1800) /1800二1.1%小于10%,可按等跨连续板计算 由资料可查得：板的弯矩系数a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1/11-1/111/16-1/14计算跨度lo(m)1oF1.82loi=l. 821o2=1.801(2=1. 80M = a” (g +16. 2X1.82X-16.2 X 1.82 X16.2X1.80X-16.2 X 1.80 X(kN. m)1.82/11=4. 881.82/ll=-4. 881.80/16=3. 281.80/14=-3. 75(4) 配筋计算

8、一一正截面受弯承载力计算板厚 80mm,ho=80-20=60mmtb=1000nun,C25 混凝土 al=l. 0tfc=ll. 9N/nun HPB235 钢筋, fy=210 N/ mm 对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨2截面和支座C截面的弯矩 设计值可折滅20%,为了方便，近似对钢筋面积折滅20%。板配筋计算过程见表。板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值(kNm)4.88-4.883. 28-3. 75a S=M/ a ifcbhj0. 114-0. 1140. 077-0. 088g=l-J1-迢0. 1210. K-0. 12K0.350. 083. K-O. 0920. 3

9、轴线计算配筋(mm2)As二 4 bha a ifc/fy411-411272313实际配筋(mm2)10190*10190G818008160s=413As二413As=279s二314轴线4114110.8X272=2180.8X313=250e10190G10190G818048180As=413As=413As二279s=279P=As/bh0. 52%P=As/bh =0. 52%P=As/bh -0. 47%-As/bh =0. 47%实际配筋(nun2)配筋率验算计算配筋（mm?） As二 4 bho a jfc/fy0. 45ft/fy二0. 45X1.27/210=0. 27

10、%(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的板的附加钢筋。板的 配筋图如图所示。板的配筋图4.次梁设计按考虑塑性力重分布设计(1) 荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷栽:3. 186X2. 0=6. 372KN/m次梁自重： 0.2X (0. 5-0. 08) X25X 1.2=2. 52 KN/m次梁粉刷： 2X0.015X (0. 5-0. 08) X 17X1. 2=0. 257 KN/m小计g=9. 149 KN/m活荷载设计值：q=13X2. 0=26 KN/m荷载总设计值：q+g二26+9. 149二35. 149 KN/m 近似取荷载35. 1

11、5 KN/m(2) .计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm,主梁宽度为b=300mmo次梁的 边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：loi=ln+h/2= (6300-120-300/2)+240/2=6150mm朗261S0次梁的讣算简图,300630Q12060305006000630016 勿Dgloil=l. 0251n=l. 025X6300=618lmm 故边跨板的计算跨度取lol=6150mm 中间跨：1妒 I n二6300-300二6000mm 计算简图如图所示。次梁的实际结构图03=35.15KN/I）ULL屮丄LLL3丄卜屮Jd , 6028（

12、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（6150-6000） /6000=2. 5%小于10%,可按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数射和剪力系数丫。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表: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）loi=6. 15loi=6. 15lce=6. 01o2=6. 0M = % (g + q)* (kN. m)35. 15X6. 15711=120. 86-35. 15X6. 15711=-120. 8635. 15X6. 0716=79.

13、1-35. 15X6. 02/14=-90. 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1.lni=6. 03lnl = 6. 031沪60U=6. 0心a& + q儿0. 45x35. 15x6. 030. 6x25. 15x6. 030. 55x25. 15x6. 00. 55x25. 15x6. 0(kN)=95. 38KN=127.17KN=116KN=116KN（4）配筋计算 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:b f=o/3

14、=6000/3=2000mmb* f二b+Sn二200+2000-2000二2000mm故取 b f=2000mmC25 混凝土 al=1.0, fc=11.9 N/ mm ft=1.27 N/ mm2 ；纵向钢筋采用 HRB335, fy=300 N/ nun2 .箍筋釆用 HPB235, fyv=210 N/ nun2 .ho二500-35二465mm。判别跨中截面属于哪一 支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（kNm）120. 86-120.8679. 1-90. 4a S=M/ a if bho2120. 86x107(1x

15、11.9x2000x4652)=0. 023120. 86x107(1x11.9x200x4652) =0. 23579. 1x107(1x11.9x2000x4652)=0.015490. 4x107仃xll9 x20 00x4652) =0. 176“l-Jlw0. 0230. KO. 2720. 350.01550. KO. 195-0. 25x1. 0x11. 9x200x465=276. 7KN =127. 17KN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见下表:截面ACV (kN)95. 38127. 17116116O.250,b九(kN)276. 7V 截面满足276.7V 截面

16、满足276. 7V 截面满足276.7V 截面满足匕=0.7/0九伙N)82. 7V 需配箍筋82. 7V 需配箍筋82. 7V 需配箍筋82. 7V 需配箍筋选用钢筋2b826828208A “ = nAxvl100.6100.6100.6100.6$ = 1.25 几AA/(v-y)968.4276. 1368.8368.8实配箍筋间距200200200200A匕严匕+ 1.25几亠九S144.1V144.1V144. 1V144.1V满足满足满足(5) 施工图的绘制次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入壇支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：1=1. =a fy d/ft=

17、O. 14 X 300 X22/1.27=727.6,取 750mm.伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=12xi8=216mmf取250mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l12d=12x22=264nimt取300mm纵筋的截断点距支座的距离：l=ln/5+20d二6022/5+20x22二1644. 4mm.取1650mm二丝120次梁的临筋图5、主梁设计一一主梁力按弹性理论设计：(1)荷载设计值。(为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载)次梁传来的荷载：9. 149X6. 3=57. 64KN主梁自重(含粉刷):(0. 65-0. 08) X0. 3X2.0X25+

18、2X (0.65-0.08) X0. 015X17X2. 0 XI. 2 =10. 958KN恒荷载设计值： 活荷载设计值：(2)计算简图G二57. 64+10.958=68. 6KNQ二26X100.86. 3=163.8 KN主梁的实际结构如图所示，主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm.中间支承在400mm X400mm的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：边跨：lol= ln+a/2+b/2= (6000-200-120) +400/2+400/2=6080mmLol=1.0251n+b/2=(600-200-120)+200二6022mm故 lol 取 6022mm中跨 lo2

19、二6000mm计算简图如图所示。(3)、中设计值计算及包络图绘制 因跨度*1差不超过10%,可按等跨连续梁计算。弯矩值计算：弯矩：M = k、GI + kQ ,式中ki和唸由附表1查得主梁的弯矩设计值计算(kNm)项 次荷载简图* 瓦k弯矩图示意图1恒载f e e yq0. 244-0 26740. 067-0. 2674/NA9Xy* o JL.2 dI jL.KBCD100.8-110.327.6-110. 32 活载I 8JL2 bXa 1X a T cz T0. 289-0. 133-0. 133-0. 133,1 |/tt1285. 1-130. 95-130.7-130. 95世3

20、 活载入/11%,-0 044-0. 1330. 200-0. 133/4、a JL2 b丄a 1 JLABCD-43.4-130.95196.6-130.95w4 活载Q| |Q Q| |QAl aX2 bXa 14- a T r T0. 229-0.3110. 096-0. 089/225.9-306. 294.3-87.65 活载a /煜勒T T cz T-0. 089/3-0 0890. 17-0.311A-87.6167. 1-306. 2V W-29.3组合项次 Mrin (kN m)+57.4+-416.5+-103. 1+-416.5组合项次+|Mux(kN m)385.9-1

21、97.9224.2-197.9 |、剪力设计值：剪力: W + KQ式中系数忍，忍,由附录1中查到,不同截面的剪力值经过计算如表所 不O主梁的剪力计算(kN)项次荷载简图k可k石k石 恒载EC D0. 733-L2671.0050.3-86.968.6 活载叩Qi iQJ 亦 JL2 bJLd 丄 T bc T0. 866-L 1340111.9-185. 70 活载ABC00. 689-L3111.222112.9-214.7200.2 活载Q|Q| Q| |Q-0. 089-0. 0890. 788d a JL2 bJLa 丄Az T C T-14.6-14.6127.4组合项次L(kN)

22、+192.2+-101.5+268.8组合项次VBin(kN)+35.7+- 301.6+68.6弯矩、剪力包络图绘制荷载组合+时，出现第一跨跨最大弯矩和第二跨跨最小弯矩，此时，弘二0, M.f-110. 3-130. 95=-241.25 KN . m,以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集 中荷载G+Q=68. 6+163. 8=232. 4KN作用下的简支梁弯矩图:则第一个集中荷载下的弯矩值为1/3(G+Q) 1.h -1/3XMb=386. 1 KN . m= ,第二集中荷载作用下弯矩值为1/3(G+Q) loi -2/3XMB 305.7 KN mo中间跨跨中弯矩最小时，两个

23、支座弯矩值均为一241.25KNm以此支座弯矩连线叠 加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为1/3 G 102 - Mb =-104. 05 KN-m.荷载组合+时支座最大负弯矩MB=-416.5KN-m其它两个支座的弯矩为治=0,如二-197. 9 KN-m,在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在 G+Q时的简支梁弯矩图：则集中荷载处的弯矩值依次为327.7kN-m, 188.8kN-mo同理，当一亡最大时， 集中荷载下的弯矩倒位排列。荷载组合+时，出现边跨跨弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时如二-241.25 KN-m,第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为8

24、57. 3KN 叫-23. lkN - m,第二跨在集中荷载G + Q作用下的弯矩值为224.2 KN - m+5情况的弯矩按此方法计算。所计算的跨最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的 弯矩包络图见下图。荷载组合+时，V_=192. 2KN,至第二跨荷载处剪力降为192. 2-232. 4=-40. 2kN： 至第二集中荷载处剪力降为一40.2232.4=272.6收，荷我组合+时，最大，其 VbF-301. 6 KN,则第一跨中集中荷载处剪力顺次为(从左到右)163. 2KN.-69. 2KN,其余剪 力值可按此计算。主梁的剪力包络图见图。(4)配筋计算承载力计

25、算C25 混凝土，al=1.0,fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2；纵向钢筋 HRB335 ,其中fy=300 N/ nun2 箍筋采用 HPB235 , fyv=210 N/ mm2 .正截面受弯承载力计算及纵筋的计算井亠击 * 小诃总工y h； /?n = 80 / 615 = 0.130 0.10跨中正弯矩按T形截面计算，因/翼缘计算宽度按lo/3=6. 0/3=2. 0m和b+Sn=O. 3+6-03二6. Om,中较小值确定，取 b f=2000mmB支座处的弯矩设计值： Mb M Vob/2=-413. 5+232. 4x0. 4/2=-370 02 KN

26、 m判别跨中截面属于哪一类T形截面a】15-40)二 1094. 8心.m Ml 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1B2弯矩设计值(kN.m)385.9-370224.2-103. 1a S=M/ a ifbhc/0. 0470. 3080. 0250. 08 = 1-71-20. 0480. 5180. 3800. 5180. 0250.5180. 0830. 518选配 钢筋计算配筋（mnf）As= 4 bho a ifc/fy2246. 73622. 81219.8592.6实际配筋(mod60226622l204 0202（D20As=2281As=2595. 2As=1256As=628箍筋计算一斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：h.二ho- b* 产580-80二500mm 且 lVb=500/300=l. 74,故截面尺寸按下式计算:0. 25bbhH) 25x1. 0x11.9x300x500二446.25KN Vrul 二301.6KN 故截面尺寸满足要求 斜截面配筋计算：截面AB右V (kN)192.2-301.6368.80.25(kN)548. 9V