钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

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确实定。2 、通过板及次梁的计算，掌握考虑塑性内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，制图规定，进一步提高制 图的根本技能。6 、学会编制钢筋材料表。二、设计内容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内力重分布计算3、次梁强度计算按塑性内力重分

2、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； 1：254、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、车间类别为 三类金工车间 ，车间内无侵蚀性介质，结构平面及柱网布置如图。经查标准资料：板跨?1.2m时，楼面的活荷载标准值为叱 板跨?2.0m 时，楼面的活荷载标准值为川；次梁(肋梁)间距?1.2m时，楼面的活荷载 标准值为川；次梁(肋梁)间距?2.0m时，楼面的活荷载标准值为讥 数据： Lx=6000, Ly=6300 。2楼面构造。采

3、用20mn厚水泥砂浆抹面，15mn厚混合砂浆天棚抹灰。3 屋面构造(计算柱内力用) 。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、 1 20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1 、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6.3m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0m。楼盖结构的平面布置图如下图。按高跨比条件要求板的厚度 h

4、> 1/40=2000/40=50 mm,对工业建筑的楼板，要求h>80 mm,所以板厚取h=80mm。次梁截面高度应满足(1/18 1/12)1=(1/18 1/12) X 6300=350525mm取 h=500mm 截面宽 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)X 500=167 250mrp 取b=200mm。主 梁 截 面 高 度 应 满 足 h=(1/14 1/8)l=(1/14 1/8) X6000=429750mm取 h=650mm 截面宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) X 650=217 325mm,取 b=300mm3、 板的设计按考虑塑

5、性内力重分布设计( 1 )、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层：X 20= KN/ m280mm厚钢筋混凝土板：X 25= KN/ m15mn厚混合沙浆天棚抹灰：X 17= KN/ m2小计knm活荷载标准值：KN/m因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m2，所以活荷载分项系数取1-3 ,恒荷载设计值：g=x = KN/ m2活荷载设计值：q=10X =m荷载设计总值：g+q=m,近似取m(2) 、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如下图，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=120mm，那么按塑性内力重分 布设计，板的计算跨度为

6、：边跨按以下二项较小值确定：I 01=1 n+h/2=(2000-120-200/2)+80/2=1820mmI 01 仁In+a/2=(2000-120-200/2)+120/2=1840mm故边跨板的计算跨度取lo1=1820mm中间跨：| 02=ln二2000-200=1800mm板的计算简图如下图。(3) 弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差 (1820-1800) /1800=%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 M,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M1/11-1/111/16-1/

7、14计算跨度l 01 =l 01 =l 02=l 02=10mXX 11 =XX 11 =XX 16=XX 14=(4)配筋计算正截面受弯承载力计算板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25凝土 a仁,fc二 mm2, HPB235钢筋，fy=210 N/mm2。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。板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值kN m a s=M/a if cbho<<<<轴线计算配筋(mmAs= E bho a if c/f y411

8、-411272313实际配筋*10190 1*I10190 1申 8180申 8160(mrhAs=413As=413As=279As=314轴线计算配筋(mmAs= E bho a if c/f y411411x272=218x313=250实际配筋mr2申 10190中 10190申 8180申 8180As=413As=413As=279As=279配筋率验算pmin =0.45ft/fy= xP=As/bh =%P=As/bh =%)P=As/bh =%)P=As/bh =%210=%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

9、下图。4、次梁设计一一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荷载：x =m次梁自重： xx 25x = KN/m小计g= KN/m活荷载设计值：q=13 x =26 KN/m荷载总设计值：q+g=26+二KN/m近似取荷载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=300mm次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：I 01=1 n+h/2=(6300-120-300/2)+240/2=6150mmI 011=x 6300=6181mm故边跨板的计算跨度取lo仁6150mm中间跨：| 02=ln二6300-300=60

10、00mm计算简图如下图。(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(6150-6000) /6000=%小于10%可按 等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数 m和剪力系数v。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M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l 0(m)l 01 =l 01 =l 02 =l 02=2MM (g q)l°x 11 =x 11 =x 16=x 14=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V净

11、跨度l nl n1 =l n1 =l n2 =l n2=(kN)= 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=lo/3=6000/3=2000mmb f=b+Sn=200+2000-2000=2000mm故取 b f = 2000mmC25混凝土 a仁，fc= N/ mm ft= N/ m;纵向钢筋采用 HRB335 fy=300 N/ mV ,箍筋采用 HPB235 fyv=210 N/ mm2 ,ho=500-35=465mmo 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

12、程列于表。截面1B2C弯矩设计值(kN m)2a s=M/a 1fcbh0x2000x4652)=2x200x465 )=x2000x4652)x2000x4652)<<<<选计算配筋配(mri)300300300300钢As= E bho a=筋if c/f y实际配筋2 18+1 222 22+1 181 22+ 2 122 20+1 12(mmAs二As二As二As二次梁正截面受弯承载力计算斜截面受剪承载力计算包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验 算。复核截面尺寸：h w 二ho- b f=465-80=385mm且 hw/b=465/200=<4,故截

13、面尺寸按下式计算：> Vmax 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)116116>V>V>V>V截面满足截面满足截面满足截面满足<V<V<V<V需配箍筋需配箍筋需配箍筋需配箍筋选用钢筋28282828实配箍筋间距200200200200>V>V>V>V满足满足满足满足5)施工图的绘制次梁配筋图如下图，其中次梁纵筋锚固长度确定:伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：1=1 a =a f y d/f t = x 300X 22/=,取 750mm.伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确

14、定：l=12d=12 18=216mm,取 250mm.梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足 l>12d=12 22=264mm取300mm. 纵筋的截断点距支座的距离 ：l=l n/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm,取1650mm.5、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)次梁传来的荷载：x =主梁自重(含粉刷)：()XXX 25+2x()xx 17X x 二恒荷载设计值：G=+=活荷载设计值：Q=26x KN2)计算简图主梁的实际结构如下图，主梁端部支承在墙上的支承长度 a=370mm中 间支承在400mrX

15、 400mn的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：边跨：lo 仁 ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mmLo1=+b/2=(600-200-120)+200=6022mm故 lo1 取 6022mm中跨 lo2=6000mm计算简图如下图。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。弯矩值计算：弯矩：m k1Gl k2Ql，式中k1和k2由附表1查得主梁的弯矩设计值计算(kN m )项次荷载简图弯矩图示意图1恒载2活载3活载4活载5活载3组合项次MU(kN m)+组合项次MU(kN m)+、剪力设计值：剪力:V

16、ksG K4Q,式中系数k3，k4,由附录仲查到，不同截面的剪力值经过计算如表所示。主梁的剪力计算kN项次荷载简图恒载0活载0活载活载组合项次Vma(kN)+组合项次Vmin(kN)+弯矩、剪力包络图绘制荷载组合+时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩， 此时，MA=0， MB= 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=+作用下的简支梁弯矩图：那么第一个集中荷载下的弯矩值为1/3(G+Q) l 01 -1/3 x MB二KN .Mlnax ,第二集中荷载作用下弯矩值为 1/3(G+Q) l 01 -2/3 x MB= KN m中间跨跨中弯矩最小时，两个

17、支座弯矩值均为-m以此支座弯矩连线叠加集中荷载。那么集中荷载处的弯矩值为1/3 G l 02 MB = KN m.荷载组合+时支座最大负弯矩MB= KNm其它两个支座的弯矩为Ml=0, Mc=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+C时的简支梁弯矩图：那么集中荷载处的弯矩值依次为-m m同理，当 Me最大时，集中 荷载下的弯矩倒位排列。荷载组合+时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此 时m= Mc= kn - m,第一跨在集中荷载g作用下的弯矩值分别为-m m,第二跨在集中荷载G + Q作用下的弯矩值为 KN m +5情况的弯矩按此方法计

18、算。所计算的跨内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列图。荷载组合+时，VAma=，至第二跨荷载处剪力降为；至第二集中荷载 处剪力降为 一一二kN，荷载组合+时，乂最大，其Vbi= KN,贝y第一 跨中集中荷载处剪力顺次为(从左到右)，-，其余剪力值可按此计算。主梁 的剪力包络图见图。(4)配筋计算承载力计算C25 混凝土，a1=, fc= mm 2 , ft= N/ mm 2；纵向钢筋 HRB335,其中 fy=300 N/ mm2 ,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跨中正弯矩按T形截面计算

19、，因hf/h。80/615 0.130 0.10翼缘计算宽度按lo/3=3=2.0m 和b+Sn=+=6.0m,中较小值确定，取b f=2000mrB支座处的弯矩设计值：。MB= M max- Vob KN m判别跨中截面属于哪一类T形截面aifc b'fh' f(ho-h ' f/2)>M1 >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()370一2a s=M/ a f cbh。<<<<选配钢筋计算配筋mmAs= E bh0 a 1f c/f y实际配筋

20、(mnn)622622120420220As=2281As=As=1256As=628箍筋计算一一斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：hw 二ho- b f =580-80=500mm& hw/b=500/300=<4,故截面尺寸按下式计算:Vnax故截面尺寸满足要求斜截面配筋计算：截面AV(kN)>V>V>V截面满足截面满足截面满足<V<V<V需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢数、直径282*82中8VCS=VC 0.7ftbh0 +fyv Asv ho/s>V<V>V实配箍筋间距150150100264选配弯起钢筋120 (As=验算最小配筋Psv