整体式现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

1、钢筋混凝土课程设计For pers onal use only in study and research; not forcommercial use目录For pers onal use only in study and research; not for commercial use1设计资料11.1建造地点与基本概况 31.2楼面构造层做法（至上而下） 31.3设计方案 31.4材料选用32楼盖的结构平面布置 33板的设计53.1荷载53.2计算简图53.3弯矩计算值63.4正截面受弯承载力计算 74. 次梁设计74.1荷载设计值 74.2计算简图84.3内力计算84.4承载力计算

2、99 1 05. 主梁设计95.1荷载设计值95.2计算简图95.3内力设计值及包络图 1010错误！未定义书签。105.4承载力计算1212136. 绘制施工图146.1施工说明146.2结构平面布置图 146.3板配筋图146.4次梁配筋图1 7整体式单向板肋梁楼盖设计一、设计资料某一般金工车间楼盖，采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构形式，其柱网布置 下图所示 n a r n r n k 1 Binun/:370.- - ?n丘口门刍nonHcicin &nnn建筑平面图1、1建造地点与基本概况建造地点为西安市某地，外墙采用490mm厚的砖墙。该结构的重要性系数为1.0，使120mm梁

3、在外墙上的支承长度为 370mm用环境类别为2a类。板的外墙上的支承长度为1、2楼面构造层做法(至上而下)楼面水泥砂浆面层厚20mm( 丫 =20kN/m);现浇混凝土楼板厚80mm(丫 =25kN/m)混合砂浆天棚抹灰厚15mm(丫 =17kN/m)1、3设计方案题号J (mLy (m可变荷载取值3b6b7d6.07.2二类金工1、4材料选用楼板、次梁及主梁的混凝土强度等级均为 C30( fc=14.3N/mm2; ft=1.43 N/mrm)板中 钢筋和梁中箍紧采用HPB335级钢筋；主梁、次梁受力钢筋采用 HRB400级钢筋。板伸入外墙内120mm梁在外墙上的肢承长度为 370mm柱的截

4、面尺寸bx h=350mrH 350mm结构层高为4.2m1、5设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、单向板板和次梁的强度计算(按塑性内力重分布计算)3、主梁强度计算(按弹性理论计算)4、绘制结构施工图(1) 、楼盖结构平面布置图(1: 250 , 1: 200)(2) 、板的配筋图(1: 50)(3) 、次梁的配筋图(1: 50)(4) 、主梁的配筋图(1: 50)及弯矩M剪力V的包络图(5) 、次梁和主梁的截面配筋图(1: 20)(6) 、板和次梁的钢筋一览表(可在次梁的抽筋图和次梁的钢筋表中任选其一)二、楼盖的结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为7.

5、2m,次梁的跨度为6.0m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 Q/1。1=7.2/3=2.4，因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚 h H2200/30=80mn,对工业建筑的楼盖板，要求 h80mm取板厚h=80mm次梁截面高度应满足 h=lo/18丨。/12=6000/186000/12=333500 mm 考虑到楼面 可变荷载比较大，取h=500mm截面宽度取b=200mm主梁截面高度应满足 h=lo/15 lo/12=7200/15 7200/10=4807200mm取 h=700mr截面宽度为b=300mm-1-口 clril卜一- -rLrL iLL_ - - - - 1 -

6、 -,. - 一 - - - - L - - - - LrFL- =- -=- -二-/ _ rLrL ndnj - - - - 一=- -三一rLrLruhJ- - _-_-Juu N H TJJ_-;- - rLr.- -A- - - - -331J6202EJf meJU!Jrjx.6：CD：11 1:T：L!1LJri.弋c_fli1ftj臂Vsnj1,noc首(-X卜-3t工-3ir驾fU_斗lr1cnJIrJ、板的设计3.1荷载板的永久荷载标准值80mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.08X25=2kN/m220mn厚楼面水泥砂浆面层0.02X 20=0.4kN/ m215mm厚混合砂浆抹

7、灰0.015X 17=0.255kN/ m2 m2.655kN/12.0kN/小计板的可变标准荷载值永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/ m2，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的 永久荷载设计值 可变荷载设计值 荷载总设计值g=2.655X 1.2=3.186kN/ m2q=12.0X 1.3=15.6kN/ m2g+q=3.186+15.6=18.786kN/m2近视值为g+q=19kN/m23、2计算简图按塑性内力重分布设计，次梁截面为200mX 500mm现浇板在墙上的支承长度不小于100mm取板在墙上的支承长度为120mm按塑性内力重分布设计，板的计算跨

8、度：边跨按以下二项较小值确定：lo = ln +h/2=2400-120-100+80/2=2220mm1011=ln+a/2=(2400-120-200/2)+120/2=2240mm故边跨板的计算跨度取 Io仁2220mm中间跨：lo=ln =2400-200=2200mm因跨度相差小于10%可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如 图所示2220Z22002200/22002220T彳3.3弯矩计算值因边跨与中跨的计算跨度相差小于10%可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数a m,，分别为边支座 0；边跨中1/11；离端第二支座-1/11；中跨中1/16 ；中间支座

9、-1/14。故截面位置A端支座1边跨中B离端第二支 座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数 M01/11-1/111/16-1/14计算跨度l 0(m)02.222.222.22.22M = (g +q)l08.51-8.515.85-6.69(kN.m)3.4正截面受弯承载力计算环境类别为2a类，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=20mm假定纵向钢筋直径d为10mm板厚 80mm ho=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm ;板宽 b=1000mm C30 混凝土，a, =1.0， fc=14.3kN/ m2 ； HPB335钢筋，fy=300N/m2。板配筋计算的过程于下表。楼面板的

10、配筋计算截面a1B2C弯矩设计值（kN m）08.51-8.515.85-6.69a s=M/a 1f cbh00.200.200.1350.1551-J1-2亚00.230.230.1460.169计算配筋(mrn)As= E bh0 a 1fc/f y0602.98602.98382.76443.06实际配筋（mrf）0|4|8/10100644.0W |10/8100644.0中 6/8100393.0|W|6/8100460计算结果表明，支座截面的均小于0.3符合塑性内力重力分布的原贝U ;As/bh=413/（1000 X 80）=0.51%,此值大于 0.45ft/fy=0.45

11、X 1.43/270=0.21%，同时大于 0.2%，满足最小配筋率的要求。四. 次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的 可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。4.1荷载设计值由板传来的恒载：3.186X 2.4=7.65kN/m次梁自重：0.2X( 0.5-0.08 ) X 25X 1.2=2.52 kN/m次梁粉刷：2X 0.02 X( 0.5-0.08 ) X 17X 1.2=0.34 kN/m小计g=10.51 kN/m活荷载设计值：q=15.6 X 2.4=37.44kN/m荷载总设计值：q+g=37.44+10.51=47.95kN/m近似

12、取荷载48 kN/m4.2计算简图按塑性内力重分布设计。次梁在砖墙上的支承长度为370mm主梁截面为 300mnX700mm计算跨度：图?次梁的几何尺寸及支撑情况00-_5S7345700570045700 H 5073101= I n+b/2=(6000-120-300/2)+120/2=6100mm1011=1.0251n=1.025X (6000-120-300/2)=5873.25mm故边跨板的计算跨度取Io仁5873.25mm中间跨：I02=In=6000-300=5700mm4.3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小于 10%可按等跨连续梁计算。由表可分别查得

13、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A1B2C弯矩系数M01/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)05.875.705.875.87M M(g+q)l0(kN.m)025.60-25.6097.36-111.29次梁的剪力设计值的计算截面位置AB左B右C剪力系数0.50.550.550.55净跨度In5.735.735.705.70V=OV(gg)ln(kN)123.63164.85163.99163.994.4承载力计算正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，边跨翼缘宽度去 bf = l /3=5873.25/3=19

14、57.75mm ；又 bf =b+ sn =2520,比较取 bf =1957.75 中跨 bf=l /3=1900、bf =2500故取bf=1900mm取bf=1900除B截面纵向钢筋排两排布置外。其 余截面均布置一排。环境类别为2a级，C30混凝土，梁的最小保护厚度 c=20mm假定箍紧直径为10mm 纵向钢筋直径20mm则纵向钢筋h=500-20-10-20/2=460mmC30混凝土，a, =1.0，Bc=1, fc=14.3N/ mm2， ft=1.43N/ mm2;纵向钢筋采用 HRB400 钢，fy=360N/mm2，箍筋采用HRB335钢筋，fyv=360N/mm2。正截面承

15、载力计算过程列于 下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。次梁正截面受弯承载力计算截面边跨中B支座中间跨中中间支座弯矩设计值（kN m）25.60-25.6097.36-111.29Bf或b19572005700200as = M /(a1 fcbh2) 或as = M /(a1 fc bf h0)0.0430.0420.0560.18Rs=0.5(1 + V1-2a)0.9780.9780.9710.90As=M/f yrsho158.07158.07605.5743.5选配钢筋（mrr）H 116201.11 申 116201.1I 申 2206281 申 318763计算结果表明，支座

16、截面的E均小于0.35符合塑性内力重力分布的原则；As/bh=402/（200 X 500）=0.40%,此值大于 0.45ft/fy=0.45 X 1.43/360=0.18%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：hw =ho- h f=435-80=355mm且 hw/b=355/200=1.8 Vmax =93.11kN故截面尺寸满足要求计算所需腹筋米用米用6双支箍筋，计算支座B左侧截面。Vcs =0.7ftbh fyv A5v h0可得到箍筋间距sSfyvAsvh0 =291.5 mmVb-0.7仙调

17、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 20%加或箍筋间距减 小20%先调整箍筋间距，s=0.8 X 29仁233mn截面高度在300至500mnt勺梁，最大箍筋间 距200mm最后取箍筋间距200mm为了方便施工，沿梁长不变验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限为：x1.43 x360=0.12% ;实际配筋率psv=Asv/(bs)=56.6/(200 x 200)=0.14%0.12%,满足要求。五. 主梁设计主梁按弹性方法设计。5.1荷载设计值为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的荷载：10.51 X 6.0=63.06kN主梁自重(含粉刷):(0.7-0

18、.08 ) X 0.3 X 2.4 X 25+0.02 X (0.7-0.08) X 2.4 X 48 X 1.2 =14.95kN恒荷载设计值:G=63.06+14.95=77.65kN活荷载设计值：Q=37.44 X 6.0=224.64kN5.2计算简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5,竖向荷载下主梁内力近视按连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度支承中心线之间的距离，1。=6600。端部支承在砖墙上，支承长度 为370mm中间支承在350mnX350mnil勺混凝土柱上，其计算跨度：边跨101 = 7202mm中跨 lo2=7200mm主梁的计算简图如下，因跨度相差不超过10%故可利用

19、附表6-2计算内力OOOR 1g 1GGGr4 V7202A200A主梁的计算简图7202旳5.3内力设计值及包络图弯矩：M二KGI kzQI，式中系数Qk2由附表相应栏查得。M,max=0.244 X 77.65 X 6.64+0.289 X 224.64 X 7.2=582.92kN.mMB,max=-0.267 X 77.65 X 6.64-0.311 X 224.64 X 7.2= -650.74kN.mM,max=0.067 X 77.65 X 7.2+0.200 X 224.64 X 7.2=360.94kN.m剪力，V=K3G+K4式中系数k1k2由附表相应栏查得。VA,max=

20、0.733X 77.65+0.866 X 224.64=251.46KNVBl,max=-1.267 X 77.65-1.311 X224.64=-392.88KNVBr,max=1X 77.65+1.222 X 224.64=352.16 KN，剪力包络图弯矩包络图： 第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载。 由附表6-2知支座B或C的弯矩值为Mb = Mc =-0.267 X 77.65 X 7.2-0.133 X 224.64 X 7.2=-364.39kN m在第1跨内以支座弯矩Ma=0，M b =-364.39kN m的连线为基线。作 G=77.65kN, Q=224.64kN的简

21、支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：1m 1(G+Q lo+归二 (77.65+224.64 )X 7.2-364.39/3=604.03kN m (与前面计算的333M 1,max =582.92kN m接近)12M1(G+Q l0+ B=( 77.65+224.64 ) X 7.2-2 X 364.39/3=482.56kN m333在第2跨内以支座弯矩MB=-364.39kN m M c =-364.39kN m的连线作为基线，作11G=77.65kN, Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：-GI + Mb=- X 77.65 X337.2-364

22、.39=-178.03kN m 第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩 Ma=O, MB=-650.74kN m的连线为基线。作 G=77.65kN, Q=224.64kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯 矩值分别为：1丄(77.65+224.64 ) X 7.2-650.74/3=508.71kN m31 (77.65+224.64 ) X 7.2-2 X 650.74/3=291.67kN m3在第 2 跨内：M c =-0.267 X 77.65 X 7.2-0.089 X 224.64 X 7.2=-293.22kN m以支座弯

23、矩 MB=-650.74kN m, M C =-293.22kN m 的连线为基线，作 G=77.65kN, Q=224.64kN 的 简支梁弯矩图，得1212-(G+Q l0 + Mc+=( Mb-Mc )=丄(77.65+224.64 ) X 7.2-293.22+ - (-650.74+293.22 )3333=491.26kN m1111-(G+Ql0 + M c + 丄(M B- M C )=丄(77.65+224.64 ) X 7.2-293.22+ - (-650.74+293.22 )3333=610.46kN m 第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载Mb = Mc =-0

24、.267 X 77.65 X 7.2-0.133 X 224.64 X 7.2=-364.37kN m第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：11(G+Q Io + Mb =( 77.65+224.64 )X 7.2-364.37=361.13kN m (与前面计算的33M 2,max =3360.94kN m接近)第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：1 1 1 1Gl0+ M B = X 77.65 X 7.2-X 364.37=66.36kN m33331212Gl0+ M B= X 77.65 X 7.2-X 364.37=-54.35kN m3333 在第1跨内有可变荷载，在第2

25、、3跨内没有可变荷载 由附表6-2知支座B或C的弯矩值M B =-0.267 X 77.65 X 7.2-0.178 X 224.64 X 7.2=-437.17kN mMc =-0.267 X 77.65 X 7.2+0.044 X 224.64 X 7.2=-78.10kN m 在第2跨内以支座弯矩Ma=0，MB=-437.17kN m的连线为基线，作 G=77.65kN,Q=224.64kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：1 1 1 1 (G+Q l0+ Mb= X(77.65+224.64 ) X 7.2-X437.17=579.77kN m3333

26、1212(G+Q l0+ Mb=x( 77.65+224.64 ) X 7.2-X 437.17=434.05kN m3333在第2跨内以支座弯矩MB=-437.17kN m M c=-78.10kN m的连线作为基线，作 G=77.65kN, Q=0的简支梁弯矩图，得第1个和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1212丄 Gl0+ ( Mb- Mc) +M。=丄 X 77.65 X 7.2+(-437.17+78.10 ) -78.10=-131.00kN -m33331111Gl0+ ( Mb-Mc)+Mc= X 77.65 X 7.2+ (-437.17+78.10 ) -78.10=-

27、11.37kN m3333弯矩包络图如下(a)所示。剪力包络图： 第1跨VA,max=251.46kN;过第 1 个集中荷载后为 251.46-77.65-224.64=-50.83kN;过第 2 个集中荷载后为-50.83-77.65-224.64=-353.12kNVBl,max=-392.88kN ;过第 1 个集中荷载后为-392.88+77.65+224.64=-90.59kN ;过第 2 个集中荷载后为-90.59+77.65+224.64=211.7kN 第2跨VBr,max=352.16kN;过第 1 个集中荷载后为 352.16-77.65=274.51kN。当可变荷载仅作用

28、在第2跨时VBr =1.0 X 77.65+1.0 X 224.64=302.29kN ;过第1个集中荷载后为302.29-77.65-224.64=0 。5.4承载力计算跨内按T形截面计算，因bf h0 =80 665=0.12 0.1。翼缘计算宽度按3=7.2/3=2.4mm 和b+sn =6m中较小值确定取bf=2.4m。主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因 存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度20mm板上部纵筋10mm 次梁上部纵筋直径18mm 假定主梁上部纵筋直径25mm,则一排钢筋时， ho

29、=720-20-10-18-25/2=660mm，二排钢筋时，ho =660-25=635。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为一排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。B 支座边的弯矩设计值 Mb = M B,max - V b/2=-650.74+302.29 X 0.35/2=-597.83kN m正截面受弯承载力的计算过程列于下表。截面1B2弯矩设计值(kN - m604.03650.74-364.39-178.032as = M / ( a1 fc b h0 )或as = M /(印 fc bf h0)0.040.3760.0240.095U (1 + j1-2as ) /20

30、.9800.7490.9880.95As = M / ?s fy ho2594.03800.51522.3819.8选配钢筋(mm2)I 血 72226611 *8253927|46181527M 812904梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。验算截面尺寸：hw = ho - hf =635-80=555mn，因 hw /b=555/300=1.85 v 4 截面尺寸按下式验算： 0.25 -c fcbho=0.25 X 1X 14.3 X 300 X 635=681.037X 103 kNVmax =353.57kN，截面尺寸满 足要求。计算所需腹筋：采用1020(双肢箍筋，Vcs =

31、0.7ftbh fyvjAsvh0s2 乂 157-0.7 1.43 300 565 360385200= 489.0 10N =489.0kNVA,max =229.01kNV Vcs , VBr,max =357.57kNV Vcs , Vbi ,max = 320.780.24 上=0.24 143 =0.10%,满足要求。bs 300 000fyv360次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力Fi =57.12+拓,hi =650-450=200mm附加箍筋布置范围 s=2h)+3b=2X 200+3X 200=1000mm取附加箍筋8200双肢，贝U在长度s内可布置附加箍筋的排数，

32、 m=1000/100+1=11 排,次梁两侧各布置 5排。另加吊筋 118, Asb =254.5 mm2，由式 m*nfyv Asv1=11X 2X 360X 157=518X 103KN Fl =263.02，满足要求。因主梁的腹板高度大于 450mm需在梁侧设置纵向构造筋，每侧纵向构造钢筋的截面 面积不小于腹板面积的 0.1%，且其间距不大于 200mm现每侧配置214，308/ (300X 565=0.18% 0.1%，满足要求主梁边支座需设置梁垫，计算从略。六、绘制施工图楼盖施工图包括施工说明、结构平面布置图、板配筋图、次梁和主梁配筋图。6、1施工说明1、本工程设计使用年限为50年，结构安全等级为1.0的安全重要性系数，使用环境类别 为二a类。2、采用下列规范(1) 混凝土结构设计规范 GB5001 2010,(2) 建筑结构荷载规范GB5009-