水工钢筋混凝土结构学课程设计-现浇单向板肋梁楼盖设计(全套图纸)

1、水工钢筋混凝土结构学课程设计现浇单向板肋梁楼盖设计计算说明书全套图纸，加153893706班级：港工11-1班姓名：x x学号：11111111111指导教师：xxxxxxx钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、 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（1：100）（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（5）、钢筋明细表及图纸说明二、 设计

2、资料1、3级水工建筑二级安全级别，安全系数K=1.20，一类环境类别，板保护层厚度20mm，梁30mm。车间类别为轮胎厂准备车间，车间内无侵蚀性介质，结构平面及柱网布置如图。经查规范资料：板跨2.0m时，楼面的活荷载标准值为8.0kN/；次梁（肋梁）、主梁间距2.0m时，楼面的活荷载标准值为8.0kN/，主梁6.0KN/。数据：Lx=6900, Ly=6600。 2 楼面构造。采用20mm厚水泥砂浆抹面，15mm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、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

3、、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HRB400级钢筋，板受力筋采用HRB335，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6.9m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m。楼盖结构的平面布置图如图所示。(图1)按高跨比条件要求板的厚度hl/40=2000/40=50，对工业建筑的楼板，要求h80，所以板厚取h=80。次梁截面高度应满足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)×6600=370 550mm，取h=500m

4、m，截面宽b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) ×500=167 250mm，取b=200mm。主梁截面高度应满足h=(1/15 1/10 )l=(1/15 1/10) ×6900=460690mm,取h=650mm，截面宽度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) ×650=217 325mm,取b=300mm。3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层：0.02 ×20=0.4 kN/80mm厚钢筋混凝土板：0.08×25=2.0 kN/15mm厚混合沙浆天棚抹灰：0.015

5、5;17=0.255 kN/小计 2.655 kN/ 活荷载标准值： 10.0 kN/恒载分项系数1.05，恒荷载设计值：g=2.655×1.05=2.788kN/活载分项系数1.2，活荷载设计值：q=8×1.2=9.6kN/ 荷载设计总值：g+q=12.388kN/, （2）、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，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=，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨板的计算跨度l01=ln+h/2=(2000-120-200/2)+80/2=2120mm中间跨： l02=ln=2300-200=2

6、100mm板的计算简图如图所示。 （3） 弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差（2120-2100）/1800=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1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=2.12l01=2.12l02=2.10l02=2.10(kN.m)5.06-5.063.41-3.90（4） 配筋计算正截面受弯承载力计算水工建筑二级安全级别K=1.20，环境类别一类，c=20mm，板厚80mm,ho=80-20=6

7、0mm,b=1000mm,C25混凝土fc=11.9N/ mm2，HRB335钢筋，fy=300N/ mm2。 构造筋HPB235钢筋， 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%。板配筋计算过程见表。 板的配筋计算截面位置1B2,3C 弯矩设计值（）5.06-5.063.41-3.90s=KM/ fcbh020.1690.1690.1140.130 0.1860.1<-0.0.186<0.350.1210.1<0.14<0.35轴线 计算配筋（mm2）AS=bh0 fc/fy406406264305实际配筋（mm2）81258125

8、81908160 As=402As=402As=265As=314轴线计算配筋（mm2）AS=bh0 fc/fy4064060.8×264=211 0.8×305=244实际配筋（mm2）8125812582008200 As=402As=402As=251As=251 配筋率验算板最小配筋率%0.15，经济配筋率%0.4%0.8 0.73% 0.73% 满足0.73% 0.73% 满足0.48% 0.46% 满足0.57%0.46% 满足 （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墙角钢筋网。板的配筋图如图所示。4、次梁设计

9、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：2.655×2.3=6.1065kN/m次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25=2.10 kN/m次梁粉刷： 2×0.015×（0.5-0.08）×17=0.2142 kN/m恒载标准值为8.42kN/m ，分项系数1.05；均布荷载标准值8.0×2.3=18.4KN/m 分项系数1.20荷载设计值： q+g=30.92 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

10、跨度按以下二项的较小值确定： l01=ln+h/2=(6600-120-300/2)+240/2=6450mm l011=1.025ln=1.025×6600=6488mm故边跨板的计算跨度取lo1=6450mm中间跨： l02=ln=6300-300=6300mm计算简图如图所示。（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（6450-6300）/6300=2.3%小于10%，可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。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/

11、111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=6.45l01=6.45l02=6.3l02=6.3(kN.m)116.94-116.9476.70-87.66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lnln1=6.33ln1=6.33ln2=6.3ln2=6.3(kN)88.08117.43107.13107.13（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：bf=lo/3=6300/3=2100mmbf=b+Sn=200+2300-

12、200=2300mm 故取bf2100mm 3级水工建筑二级安全级别K=1.20，C25混凝土，一类环境，C=30mm，fc=11.9 N/ mm2, ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋采用HRB400，fy=360 N/ mm2 , 箍筋采用HPB235，fyv=210 N/ mm2 ,ho=500-40=460mm。 跨中截面系第一种T形截面。截面1B2C 弯矩设计值（）116.94-116.9476.70-87.66s=KM/fcbh021.2*116.94*106/(11.9*2100*4602)= 0.02651.2*116.94*106/(11.9*200*4602)=0.

13、27860.01740.20880.02690.1<0.3346<0.350.01750.1<0.2369<0.35选配钢筋计算配筋（mm2）AS=bh0 fc/fy0.0269*2100*460*11.9/360=8590.3346*200*460*11.9/360=1017.5559720实际配筋（mm2）22+218222+18316318As=889.1As=1014.5As=603As=763 次梁正截面受弯承载力计算经验算，各截面配筋满足最小配筋率和经济配筋要求。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： hw =ho

14、- hf=460-80=380mm且hw/b=380/200=1.90<4,故截面尺寸按下式计算：0.25bcfcbho=0.25*11.9*200*460=273.7kN > Vmax =117.43kN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见下表：截 面ACV88.08117.43107.13107.1381.8<V（6.28）需配箍筋81.8<V（35.63）需配箍筋81.8<V（25.33）需配箍筋81.8<V（25.33）需配箍筋选用钢筋28282828100.6100.6100.6100.6实配箍筋间距200200200200142.5>V

15、满足142.5>V满足142.5>V满足142.5>V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：伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：l=la =a fy d/ft=0.14×300×22/1.27=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=1218=216mm,取250mm.梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l>12d=1222=264mm，取300mm.纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm, 取1650mm.5、主梁设计

16、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： 8.42×6.6=55.577kN主梁自重（含粉刷）：（0.65-0.08）×0.3×2.3×25+2×（0.65-0.08）×0.015×17×2.3 =11.422kN恒荷载设计值： G=(55.577+11.422)*1.05=70.35kN活荷载设计值： Q=1.2*6.6*2.3*6=109.30kN（2）计算简图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350mm&#

17、215;350mm的混凝土柱上,计算跨度取支座中心线距离6900mm。计算简图如图所示。（3）、内力设计值计算及包络图绘制弯矩，剪力设计值计算：，式中k1和k2由附表查得M1，max=（0.244*70.35+0.289*109.30）*6.9=336.40KN.mMB，max=（-0.267*70.35-0.311*109.30）*6.9=-364.15KN.mM2，max=（0.067*70.35+0.2*109.30）*6.9=183.36KN.m剪力：V=K3G+K4Q ;式中系数查表得到；VA,max=0.733*70.35+0.866*109.30=146.22KNVBl,max=

18、-1.267*70.35-1.311*109.30=-232.43KNVBr,max=1.0*70.35+1.222*109.30=203.91KN绘制弯矩，剪力包络图：（1） 第1,3跨有可变荷载，第二跨没有可变荷载；支座B/C的弯矩值为：MB=MC=-0.267*70.35*6.9-0.133*109.30*6.9=-229.91第一跨内的第一个和第二个集中荷载的作用点处弯矩值为：1/3*（G+Q）L0+MB/3=336.56KN.m1/3*（G+Q）L0+2MB/3=259.92KN.m第二跨内G=70.35KN,Q=0，集中荷载作用点处弯矩值：1/3*GL0+MB/3=-68.11KN

19、.m（2） 第1,2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载；第一跨内：MA=0，MB=-364.15 KN.m第一跨内的第一个和第二个集中荷载的作用点处弯矩值为：1/3*（G+Q）L0-MB/3=291.81KN.m1/3*（G+Q）L0-2MB/3=170.43KN.m第二跨内G=70.35KN,Q=109.30KN， MC=-196.73KN.m两个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1/3*（G+Q）L0+ MC +2（MB-MC）/3=104.86KN.m1/3*（G+Q）L0+ MC+（MB-MC）/3=160.66KN.m（3） 第2跨有可变荷载，第1，3跨没有可变荷载；MB=MC=-0.26

20、7*70.35*6.9-0.133*109.30*6.9=-229.91第二跨内的第一个和第二个集中荷载的作用点处弯矩值为：1/3*（G+Q）L0+ MB= 183.29KN.m第一跨内的第一个和第二个集中荷载的作用点处弯矩值为：1/3*GL0+MB/3=85.17KN.m1/3*GL0+2MB/3=0.73KN.m根据以上三种组合情况分别绘制弯矩图，继而得到主梁弯矩包络图：（4）配筋计算承载力计算C25混凝土， fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋HRB400 ，其中fy=360 N/ mm2 ,箍筋采用HPB235 ，fyv=210 N/ mm2 .K

21、=1.20,第一，二跨中正弯矩承载力计算有效高度h0=650-40mm=610mm，第二跨跨中负弯矩承载计算有效高度h0=650-60mm=590mm，B截面采用双层钢筋，有效高度h0=650-80mm=570mm，保护层厚度c=30mm。正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按形截面计算，按计算跨度l0来考虑翼缘宽度bf= l0/3=2300mm支座处的弯矩设计值：削峰处理MB=364.15-0.025*6.45*232.43=326.1KN/m判别跨中截面属于哪一类T形截面 fcbfhf(ho-hf/2)= 11.9x2300x80x(610-40)=1248.07kN .m >

22、 KM1 >KM2 .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）336.56326.10183.3668.11s=KM/ fcbh020.0400.3370.02160.0660.048<0.4400.430<0.4400.0218<0.4400.068<0.440选配钢筋计算配筋（mm2）AS=bh0 fc/fy222629141215494实际配筋(mm2)325+222325+422222+25222As=2233As=2993As=1251As=760 经验算，配筋满足最小配筋率要求和经济配筋率要求。箍筋计算斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸：hw =ho- bf=610-80=530mm且hw/b=530/300=1.8<4,故截面尺寸按下式计算：0.25fcbho=0.25*11.9*300*570=508.7kN > KVmax =278.92kN故截面尺寸满足要