混凝土肋梁楼盖设计

1、土木建筑学院课程设计说明书题目: 钢筋混凝土现浇平面楼盖设计钢筋混凝土现浇平面楼盖设计 专业班级： 土木工程 学 号： 学生姓名： 指导教师： 年 月 日 安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计I安徽理工大学课程设计（论文）任务书安徽理工大学课程设计（论文）任务书学 号学生姓名专业（班级）设计题目钢筋混凝土现浇平面楼盖设计设计技术参数1、某仓库，楼面标准使用活荷载为 8.0kN/mm2。2、楼面面层为 20mm 厚水泥砂浆抹面，梁板为天花板抹灰 15mm厚混合砂浆。3、材料选用混凝土：采用 C30（fc=14.3N/mm2）钢筋：梁中受力纵筋采用 HRB400 普通热轧钢筋（fy=fy=360

2、N/mm2）其它钢筋一律采用 HPB300 普通热轧钢筋（fy=fy=270N/mm2）设计要求一份完整的计算书，word 排版、打印板、主次梁配筋图，按 11G101-1 平法配筋，autocad 制图、打印。工作量计算书部分：1、梁板尺寸确定原则及方法2、计算简图及荷载计算3、内力分析4、截面配筋计算图纸部分：1、梁格划分及梁板布置 2、板、次梁截面配筋图 3、抵抗弯矩图及主梁配筋图工作计划1. 确定现浇楼盖尺寸及梁板布置 0.5 天2. 绘制梁板布置草图 0.5 天3. 板的荷载、内力计算及配筋 1 天4. 次梁荷载、内力计算及配筋 1 天5. 主梁荷载、内力计算及配筋 1 天6. 正式

3、成图 0.5 天7. 设计动员、整理资料、交图等 0.5 天参考资料建筑结构荷载规范 GB50009-2010；混凝土结构设计规范 GB50010-2010；房屋建筑制图统一标准 GB50001-2010；11G101-1 平法配筋；结构构件设计选用手册；混凝土结构设计手册；全国通用图集及有关标准图。安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计II 系 教研指导教师签字教研室主任签字安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计II安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表学生姓名： 学号： 班级： 课程设计题目： 钢筋混凝土现浇平面楼盖设计 指导教师评语：成绩： 指导教师

4、： 年 月 日安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计i目录绪言 .11 设计资料 .22 楼盖的结构布置 .22.1 梁板结构布置.22.2 次梁的截面选定 .22.3 主梁的截面选定.23 板的设计 .23.1 板的荷载计算 .23.2 板的计算简图.33.3 板的弯矩设计值.34 次梁设计 .44.1 次梁荷载设计值.44.1.1 荷载计算 .44.2 次梁的计算简图.54.3 次梁的内力计算.54.4 次梁承载能力计算 .54.4.1 判别截面类型.64.5 斜截面受剪承载力 .64.5.1 验算截面尺寸 .64.5.2 验算配筋条件 .64.5.3 计算腹筋数量 .65 主梁设计 .7

5、5.1 荷载设计值 .75.2 主梁的计算简图.75.3 主梁的内力计算.75.3.1 弯矩设计值 .75.3.2 剪力设计值 .75.3.3 主梁的弯矩包络图 .85.3.4 主梁的剪力包络图 .95.4 主梁的承载能力计算.9安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计ii5.4.1 判别主梁的截面类型.105.5 主梁斜截面受剪承载力计算.115.5.1 验算截面尺寸 .115.5.2 验算配筋条件 .11设计总结 .13参考文献 .14致谢 .15安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计1绪言此课程设计的题目为“钢筋混凝土现浇平面楼盖设计” ，其设计内容包括楼盖的结构布置，板的设计，次梁及主梁

6、的设计，并绘制板的配筋图，梁的平法施工图，主梁的包络图等内容。课程设计的有关设计资料为：某仓库，楼面标准使用活荷载为 8.0kN/mm2。楼面面层为 20mm 厚水泥砂浆抹面，梁板为天花板抹灰 15mm 厚混合砂浆。材料选用为：混凝土：采用 C30（fc=14.3N/mm2）钢筋：梁中受力纵筋采用 HRB400 普通热轧钢筋（fy=f y=360N/mm2）其它钢筋一律采用 HPB300 普通热轧钢筋（fy= f y =270N/mm2） 。安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计21 设计资料（1）某仓库，楼面标准使用活荷载为 8.0kN/mm2。（2）楼面面层为 20mm 厚水泥砂浆抹面，梁

7、板为天花板抹灰 15mm 厚混合砂浆。（3）材料选用：混凝土：采用 C30（fc=14.3N/mm2） 。钢筋：梁中受力纵筋采用 HRB400 普通热轧钢筋（fy=fy=360N/mm2）其它钢筋一律采用 HPB300 普通热轧钢筋（fy=fy=270N/mm2）（4）楼面梁格布置如图 1 所示。2 楼盖的结构布置2.1 梁板结构布置主梁沿着横向布置，次梁沿着纵向布置。主梁的跨度为 6m，次梁的跨度为 6.9m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 2m，按单向板设计。按跨厚比条件，单向板不大于 30，要求板厚 2000/h30,得 h66.67mm，取板厚 h=120mm，满足条件。楼盖的布置

8、如图 1 所示。2.2 次梁的截面选定 次梁的截面高度应该满足 h=l0/18l0/12=6000/18mm6000/12mm=333.3mm500mm,考虑到楼面的可变荷载较大，取 h=450mm。b=（1/31/2）h=450/3450/2=150mm225mm，取 b=200mm。2.3 主梁的截面选定主梁的截面高度应该满足 h=l0/15l0/10=6900/15mm6900/10mm=460mm690mm,取 h=600mm。 b=（1/31/2）h=600/3600/2=200mm300mm，取 b=300mm。3 板的设计由楼盖的结构平面布置图知，轴线、的板属于端区格单向板；轴线

9、的板属于中间区格单向板。图 1 楼盖布置图安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计33.1 板的荷载计算（1）荷载板的永久荷载标准值20mm 厚水泥砂浆：0.0220=0.4kN/m215mm 厚混合砂浆：0.01520=0.3kN/m2120mm 厚钢筋混凝土板：250.12=3kN/m2则恒载标准值：gk=3.7kN/m2活载标准值;qk=8.0kN/m2若按活载控制考虑，则荷载的设计值为：1.38+1.23.7=14.84kN/m2若按恒载控制考虑，则荷载的设计值为：1.353.7+0.71.38=12.28kN/m2则应取按活载控制的效应组合，即荷载总设计值 g+q=14.84kN/m2

10、。3.2 板的计算简图次梁的截面尺寸为 200mm450mm，板在墙上的支撑长度为 120mm。板的设计考虑到塑性内力重分布的方法计算，板的计算跨度为边跨 l0=ln1+h/2=2000-100-120+100/2=18401.025ln1=1825mm,取 L0=1825mm。中间跨 l0=ln=2000-200=1800mm。因跨度相差(1825-1800)/1800=1.4%10%,可按等跨连续板计算。取 1m 板宽带作为计算单元，计算简图如图 2 所示。3.3 板的弯矩设计值板的弯矩系数 m分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14.故M1

11、=-MB=（g+q）l201/11=1/1114.841.8252=4.49kNMMC=-（g+q）l201/14=-1/1414.8422=-4.24kNMM2=（g+q）l201/16=1/1614.8422=3.71kNM这是对端区格单向板而言的，对于中间区格单向板，其 MC和 M2应该乘以 0.8，分别为 MC =0.84.24=3.39 kNM，M2=0.83.71=2.97 kNM3.4 正截面受弯承载力计算环境类别为 2 级，C30 混凝土，板的最小保护层厚度 c=20mm，板厚 120mm，取 as=25mm，h0=h-as=120-25=95mm；HPB300 级钢筋，fy=

12、fy=270N/mm2，b=0.576。板的配图 2 板的计算简图安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计4筋计算过程列于下表 1。4 次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁的从属面积的荷载折减。表 1:板的正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（kNM）4.49-4.493.71-4.24x=h0-( h20 -2M/1fcb)1/23.363.362.773.17b h0均小于 b h0=0.57695=54.72mm计算配筋 As=1fcbx/ fy单位（mm2）177.962177.96146.7167.89选用配筋48 483848实际配筋 As 单位

13、（mm2） 201201151201验算配筋率min=Max0.45ft/fy,0.2%=0.238%,均小于 minbh=0.238%1000120=285.6mm2，故取 As=minbh=285.6mm2轴线，x=fyAs/1fcb5.4mmb h0=0.57695=54.72mm重新计算的 As256.6 mm2实际配筋8170, As=296mm2计算配筋 As=1fcbx/ fy单位（mm2）0.8285.6=228.48 mm2轴线实际配筋8170，As=296 mm2minbh=285.6 mm2注：对于轴线间的板带，其跨内截面 2、3 和支座的弯矩设计值都可折减 20%。为了

14、计算方便，近似对钢筋的面积乘以 0.8。安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计54.1 次梁荷载设计值4.1.1 荷载计算板传来的永久荷载：3.72=7.4kN/m次梁自重：25（0.45-0.12）0.2=1.65kN/m次梁粉刷：20（0.45-0.12）0.0152=0.20kN/m则恒载标准值：gk=9.25kN/m活载标准值：qk=8.02=16kN/m若按活载控制考虑，则荷载的设计值为：1.316+1.29.25=31.9kN/m若按恒载控制考虑，则荷载的设计值为：1.359.25+161.30.7=27.05kN/m则应取按活载控制的效应组合，即荷载总设计值 g+q=31.9kN

15、/m。4.2 次梁的计算简图次梁在墙上的支撑长度为 360mm。主梁的截面尺寸为 300mm600mm。计算跨度：边跨 l0=ln+a/2=6900-360/2-300/2+360/2=6750mm1.025ln=1.0256595=6760mm。取 l0=6760mm。中间跨 l0=ln=6900-250=6650mm，因跨度相差小于 10%，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见下图 3。4.3 次梁的内力计算弯矩设计值：M1=（g+q）l20/14=1/1431.96.762=104.13kNMM2=M3=（g+q）l20/16=1/1631.96.652=88.17kNMMc=-（g+q

16、）l20/14=-1/1431.96.652=-100.76kNMMB=-（g+q）l20/11=-1/1131.96.762=-132.52kNMMA=-（g+q）l20/24=-1/2431.96.762=-60.746kNM剪力设计值：VA=0.50(g+q)ln=0.5031.96.76=107.82kNVBl=0.55(g+q)ln=0.5531.96.76=118.60kN VBr=0.55(g+q)ln=0.5531.96.65=116.67kN4.4 次梁承载能力计算正截面受弯承载力计算时，跨内按 T 形截面计算，翼缘宽度取 bf=L/3=6900/3=2300mm；又 bf=

17、b+Sn=200+1800=2000mm,取 bf=2000mm。环境类别为 2 级，C30 混凝土，fc=14.3N/mm2。次梁的最小保护层厚度 c=25mm，次梁截面受拉区钢筋按双层布置，取 as=25+10+20+10mm，h0=h-as=450-65=385mm；箍筋采图 3 次梁的计算简图安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计6用 HPB300 级钢筋，fy=fy=270N/mm2，b=0.576。次梁纵筋采用 HRB400 级钢筋，fy=fy=360N/mm2，b=0.518。次梁的配筋计算过程列于下表 2。4.4.1 判别截面类型 1fcbfhf(h0-hf/2)=1.014.

18、32000(385-120/2) 120=1115.4 kNMMmax=132.52kNM,知跨内截面均属于第一类 T 型截面。表 2：次梁的承载能力计算截面A1B2C弯矩设计值 单位：（kNM）-60.74104.13-132.5288.17-100.76x=h0-( h20 -2M/1fcbf)1/2单位：（mm）5.569.5812.238.099.26b h0均小于 b h0=0.518385=199.43mmAs=1fcbfx/ fy（单位：mm2）441.7761.07971.61642.71735.65验算最小配筋率 min=Max0.45ft/fy,0.2%=0.2%minbh

19、=0.2%200450=180mm2实际配筋 2 18 3 18 3 18 +2 12 6 12 2 12 +2 18 As 单位:(mm2)5097639896787364.5 斜截面受剪承载力4.5.1 验算截面尺寸hw=h0-hf=385-120=265mmhw/b=265/200=1.3254,截面尺寸按下式计算0.25cfch0=0.251.73200385=275.28kNVmax=118.6kN截面尺寸符合要求。4.5.2 验算配筋条件cvftbh0=0.71.43200385=70.1kNVmin=107.82kN，故需按计算配腹筋。4.5.3 计算腹筋数量 采用 6 双肢箍筋

20、，由 Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv/s,得出：安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计7 s=1.25fyvh0Asv /( Vmax -0.7ftbh0)=1.2527056.6385/(118.6103-0.71.43200385=177.12mmsmax=300mm调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加 20%活箍筋间距减小 20%。现调整箍筋间距，s=0.8177.12=141.70mm，最后取箍筋间距 s=150mm。为方便施工，沿梁长不变。相应的箍筋的配筋率为 sv=Asv/(bs)=56.6/(200150)=0.19%sv,min=0.24

21、ft/fyv=0.241.43/270=0.13%,故所配双肢 6150 箍筋满足要求。 5 主梁设计主梁按弹性方法设计。5.1 荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载标准值：9.256.9=63.83kN 主梁自重：（0.6-0.12）0.3252=7.2kN 主梁粉刷层自重：（0.6-0.12）22200.015=0.576kN 则恒载设计值：G=（63.83+7.2+0.576）1.2=85.93kN/m活载设计值：Q=166.91.3=143.52kN/m5.2 主梁的计算简图主梁的支持长度为 360mm，中间支撑在 500500mm 的混凝土柱上，其计算长

22、度为边跨 ln=6000-250-360/2=5570，因 0.025ln=55700.025=139.25mm360/2=180mm取 l0=1.025ln+b/2=1.0255570+500/2=5959.3，取 l0=5960mm。则主梁的计算简图如下图 45.3 主梁的内力计算5.3.1 弯矩设计值由弯矩设计值 M=k1Gl0+k2Ql0可知： M1，max=0.24485.935.960+0.289143.525.96=372.17kN MB，max=-0.26785.935.960-0.311143.525.96=-402.77kNM2，max=0.06785.936+0.2001

23、43.526=206.77kN5.3.2 剪力设计值VA,max=0.73385.93+0.866143.52=187.52kN图 4 主梁计算简图安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计8VBl,max=-1.26785.93-1.311143.52=-297.03kNVBr,max=1.085.93+1.222143.52=261.31kN5.3.3 主梁的弯矩包络图（1）第 1,3 跨有可变荷载，第 2 跨没有可变荷载MB=MC=-0.26785.935.96-0.133143.525.96=-250.51kNM在第一跨内以支座弯矩 MA=0，MB=-250.51kNM 的连线为基线作 G

24、=85.93kN，Q=143.52kN 的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点处，弯矩值分别为（Q+G）l0/3+MB/3=(83.93+143.52)/3 5.96-250.51/3=368.36kNM（Q+G）l0/3+2MB/3=(83.93+143.52)/3 5.96-2250.51/3=284.86kNM在第二跨以支座 MB=-250.51kNM，MC=-280.51kNM 的连线为基线，做 G=85.93kN,Q=0,的弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：Gl0/3+MB=85.936/3-250.51=-78.65 kNM(2)第 1,2 跨有可变荷载，第 3

25、跨没有可变荷载第一跨：在第一跨内以支座弯矩 MA=0，MB=-402.77kNM 的连线为基线作 G=85.93kN，Q=143.52kN 的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点处，弯矩值分别为：(83.93+143.52)/3 5.96-402.77/3=321.584kNM(83.93+143.52)/3 5.96-2402.77/3=187.33kNM 在第二跨内 MC=-0.26785.935.96-0.089143.525.96=-212.87 kNM以支座弯矩 MB=-402.77kNM，MC=-212.87kNM 的连线为基线，做 G=85.93kN,Q=143.

26、52 的简支梁弯矩图，得：（Q+G）l0/3+2（MB-MC）/3+MC=(83.93+143.52)/3 5.96+2(-402.77+212.87)/3-212.87=116.37kNM (Q+G）l0/3+（MB-MC）/3+MC=(83.93+143.52)/3 5.96+ (-402.77+212.87)/3-212.87=179.67kNM(3)第 2 跨有可变荷载，第 1,3 跨没有可变荷载安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计9 MB=MC=-0.26785.935.96-0.133143.525.96=-250.51kNM 第 2 跨两种集中荷载作用点处的弯矩为：（Q+G）l

27、0/3+MB=(83.93+143.52)/3 5.96-250.51=205.33kNM 第 1，3 跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：（Q+G）l0/3+MB/3=(83.93+143.52)/3 5.96-250.51/3=87.21kNM（Q+G）l0/3+2MB/3=(83.93+143.52)/3 5.96-2250.51/3=3.7kNM弯矩的包络图如图 5 所示。5.3.4 主梁的剪力包络图（1）第一跨VA,Max=187.28kN；过第一个集中荷载为 187.28-85.93-143.52=-42.17kN；过第二个集中荷载后为-42.17-85.93-143.52=-271

28、.62kN。VBl，Max=-297.03kN；过第一个集中荷载后为-297.03+85.93+143.52=-68.58kN,过第二个后为-67.58+85.93+143.52=161.87kN（2）第二跨VBr,Max=261.31kN；过第一个集中荷载为 261.31-85.93=175.38kN；过第二个集中荷载后为-42.17-85.93-143.52=-271.62kN。当可变荷载反作用在第二跨时VBr=1.085.93+1.0143.52=229.45kN；过第一个集中荷载后为 229.45-85.93-143.52=0kN。剪力包络图如图 6 所示。图 5 主梁弯矩包络图安徽理

29、工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计105.4 主梁的承载能力计算跨内按 T 形截面计算， ，已知钢筋最小保护层厚度 c=25mm，预计主梁的截面受拉区钢筋放置为两排，则 as=25+10+20+10=65mm，h0=h-as=600-65=535mm；若主梁的截面受拉区钢筋为一排布置，则 as=25+10+10=45mm，h0=h-as=600-45=555mm。主梁的翼缘宽度取 L/3=6/3=2m 和 b+sn=6m 中两者的最小值，则取 bf=2m。5.4.1 判别主梁的截面类型1fcbf hf (h0-hf/2)=1.014.32000120（535-120/2）=1630.2kNMMm

30、ax=402.77kNM 由此知，主梁的所有截面均为第一类别 T 型截面。最小配筋率 min=Max0.45ft/fy,0.2%=0.2%。（1）计算截面 1： fyAs=1fcbx+fyAsM=1fcbx(h0-x/2)+ fyAs(h0-as)令 x=bh0=0.518555=287.49mmM1=1fcbx(h0-x/2)=14.31.0300287.49（555-287.49/2）=507.213kNMM2=M-M1=368.36-507.213=-138.85kNM0则应该取 As=minbh=0.2%300600=360mm2选用 2 16，As=402mm2。M1=M- fyAs

31、(h0-as)=368.36106-360402(555-45)=294.56kNMx=h0-( h20 -2 M1/1fcb)1/2=141.84mmbh0=0.518555=287.49mm 2 as=245=90mmAs=1fcbx/ fy=1.014.3300141.84/360=1690.26mm2取 3 16+3 22 ，实际 As=1140+603=1743mm2（2）计算截面 BfyAs=1fcbx+fyAsM=1fcbx(h0-x/2)+ fyAs(h0-as)令 x=bh0=0.518555=287.49mmM1=1fcbx(h0-x/2)=14.31.0300287.49

32、（555-287.49/2）=507.213kNMM2=M-M1=402.77-507.213=-104.44kNM0则应该取 As=minbh=0.2%300600=360mm2选用 2 16，As=402mm2。M1=M- fyAs(h0-as)=402.77106-360402(555-45)=328.96kNMx=h0-( h20 -2 M1/1fcb)1/2=161.73mmbh0=0.518555=287.49mm图 6 剪力包诺图安徽理工大学课程设计混凝土肋梁楼盖设计11 2 as=245=90mmAs=1fcbx/ fy=1.014.3300161.73/360=1927.28

33、mm2取 4 16+3 22 ，实际 As=804+1140=1944 mm2（3）计算 2 截面的左边fyAs=1fcbx+fyAsM=1fcbx(h0-x/2)+ fyAs(h0-as)令 x=bh0=0.518555=287.49mmM1=1fcbx(h0-x/2)=14.31.0300287.49（555-287.49/2）=507.213kNMM2=M-M1=205.33-507.213=-301.88kNM0则应该取 As=minbh=0.2%300600=360mm2选用 2 16，As=402mm2。 M1=M- fyAs(h0-as)=205.33106-360402(555

34、-45)=131.52kNMx=h0-( h20 -2 M1/1fcb)1/2=58.3mmbh0=0.518555=287.49mm 2 as=245=90mmAs=1fcbx/ fy=1.014.330058.3/360=694.75mm2取 2 22 ，实际 As=760mm2（4）计算 2 截面的右边因此截面的弯矩值 M=-78.65kNM,其值较小，采用单筋截面即可。则有： x=h0-( h20 -2M/1fcb)1/2=5.0mmbh0=0.518555=287.49mm As=1fcbx/ fy=1.014.320005.0/360=397mm2选用 2 22，实际 As=760mm2minbh=0.2%300600=360mm2主梁的配筋图见附录。5.5 主梁斜截面受剪承载力计算5.5.1 验算截面尺寸hw=h0-hf=555-120=435mmhw/b=435/300=1.454,截面尺寸按下式计算0.25cfch0=0.251.01.43300555=595