现浇楼盖混凝土课程设计报告

1、.现浇钢筋混凝土楼盖课程设计任务书学生姓名 :周云慧专业学号： 14120337指导教师 :常生福.北京交通大学海滨学院土木工程系2016.12钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目设计某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面如图所示，其中纵向尺寸 5L y，横向尺寸 3Lx；楼盖尺寸由教师指定（根据学号进行分配），采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖( 楼盖板顶标高 +6.0m, 柱基础顶面标高-1.5m) 。图 1 楼面平面示意.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（按塑性内力重分布计算）4、主梁强度计算（

2、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 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、Ly 和 Lx 尺寸（见设计分组表）楼盖平面轴线尺寸示意图如图2 所示.L xL xL xL yLyL yL yLy图 2楼面平面轴线尺寸.2、生产车间的四周外围护墙均为砖墙，墙厚370mm，采用 MU10烧结页岩砖、 M5混合砂浆砌筑。设计采用钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm× 350mm。3、荷载（1）楼面活荷载，

3、单位为kN / m2 （见设计分组表）（2）楼面面层：水磨石地面0.65kN / m2（3）楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值25kN / m3（4）平顶粉刷： 0.25kN / m 24 、材料（1）混凝土： C30（2）钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，梁箍筋及板内构造筋采用 HRB335级钢筋。5 、环境类别：一类四、设计内容1. 按指导教师给定的分组进行设计 , 编制设计计算书。2. 用 2 号图纸 2 张或 1 号图纸 1 张绘制楼盖结构施工图，包括结构平面布置图，板配筋图，次梁和主梁配筋图（用铅笔图绘制） 。3. 结构平面布置：按指定的分组进行单向板肋梁楼盖布置，各构件按类型

4、编号，主梁建议采用横向布置，梁宜贯通，布置应规整，同类型构件截面应尽可能统一。4. 板和次梁采用塑性内力重分布方法计算；主梁采用弹性理论计算；.五、课程设计分组情况（见分组名单）六、具体要求：计算书要求采用 A4 纸打印，字迹要求工整，条理清楚，页码齐全，表格规范并编写表格序号，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入，并尽量利用表格编制计算过程。绘图采用手绘，图面应整洁，布置应匀称，字体和线型应符合制图标准。提交全部成果时请自备档案袋，并在档案袋上写明专业、姓名、学号等。图纸按照标准格式折叠。七、参考文献：1建筑结构荷载规范 （GB 50009-2012）2混凝土结构设计规范 （GB5001

5、0-2010）3混凝土结构（第五版）（上、中册），东南大学天津大学同济大学合编4. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）局部修订条文.钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书一、设计题目设计某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面如图所示，其中纵向尺寸5× Ly，横向尺寸3× Lx；楼盖尺寸由教师指定（根据学号进行分配）（采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖）二、设计资料1、Lx=6300, Ly=6900 。2、生产车间的四周外墙均为围墙，其中墙厚370mm，采用 MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm× 350mm。3

6、、荷载（ 1）楼面活荷载，单位为5.5 kN / m2（ 2）楼面面层：水磨石地面0.65 kN / m2（ 3）楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值=25 kN / m3（ 4）平顶粉刷： 0.25 kN / m24、材料（ 1）混凝土： C30（ 2）钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，梁箍筋及板内构造筋采用HRB335级钢筋。5、环境类别：一类三、设计内容1、楼盖的结构平面布置（ 1）主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度Lx 为 6.3m，次梁的跨度Ly 为 6.9m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m。 l o 23，因此按单向板设计。lo1（ 2）按高跨比条件要求板的

7、厚度h 2100/30=70，对工业建筑的楼板，要求h 70 ，所以板厚取 h=80 。（ 3）次梁截面高度应满足 h=(1/18 1/12) × Ly =(1/18 1/12) ×6900=383 575mm，取 h=500mm，截面宽 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)× 500=167 250mm，取 b=200mm。（ 4）主梁截面高度应满足 h=(1/15 1/10 ) × Lx =(1/15 1/10) × 6300=420630mm,取 h=600mm，截面宽度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)×60

8、0=200 300mm,取 b=250mm。（ 5）柱： b× h=350mm× 350mm（ 6）楼盖结构平面布置图：见施工图。2、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计（ 1 ）取 1m 板宽作为计算单元，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨l o 1ln2100175200 / 21975中间跨 lo 2ln21002001900 mm.（ 2）荷载计算恒荷载标准值水磨石地面：0.65 × 1=0.65 kN/m 2板的自重： 1× 25× 0.08=2.0 kN/m2平顶粉刷： 0.25 ×1=0.25 kN/m 2小计2

9、.9 kN/m2活荷载标准值 ：5.5× 1=5.5kN/m 2因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4kN/m2，所以活荷载分项系数取1.3 ，永久荷载系数为 1.2.恒荷载设计值：g=2.9 × 1.2=3.48kN/m 2活荷载设计值：q=5.5 × 1.3=7.15kN/m 2荷载设计总值：g+q=10.63kN/m 2（ 3） 弯矩设计值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A1B2C端支座边跨跨中离端第二支座中间跨跨中间支座中弯矩系数-1/161/14-1/111/16-1/14M计算

10、跨度 l o (m)lo =1.975lo =1.975l o =1.975lo =1.9l o =1.9MM ( g q)l o22.96-3.772.40-2.74-2.59( kN m )（ 4） 配筋计算正截面受弯承载力计算环 境 类 别 一 级 ， 板 的 最 小 厚 度c=15mm， 假 定 纵 向 钢 筋 直 径d=10mm。 板 厚80mm，022h =80-15-10/2=60mm ，b=1000mm，C30混凝土，HRB335钢筋，。1 =1.0 ， fc =14.3N/ mmf y =300 N/ mm板配筋计算过程见表。板的配筋计算截面位置A1B2C弯矩设计值（ kN

11、m ）-2.592.96-3.772.40-2.74S M /2 20.0500.0570.0730.0470.0531 fcbh0 112s0.0510.0590.076<0.350.0480.054<0.35ASbh01f c f y143.00168.74217.36137.28154.442 6/8200 6/8200 8200 6/8200 6/8200实际配筋 mmSSSSSA =168A =168A =251A =168A =168.ASft0.21%，不满足最小配筋率的要求。当满足要求时，A minbh0.45×f yASbh min1000 ×

12、80 ×0.21%2168 mm（ 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。板配筋采用分离式，板面钢筋从支座边伸出长度 a l n 4 1900/4=475mm。板厚 80mm，分布筋采用 6250，与主梁垂直的附加负筋采用 8200伸入板内 480mm。板的配筋图见施工图。3、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计（1）则按塑性内力重分布设计，次梁l o1ln 6900mm中间跨 l2350/2 250 250/2 6 7 0 0o（ 2）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷载： 3.48 × 2.1=7.31kN/m次梁自重：0.2×（ 0

13、.5-0.08 ）× 25× 1.2=2.52kN/m次梁粉刷：2×（ 0.5-0.08 ）× 0.25 × 1.2=0.252kN/m的计算跨度为：边跨ln69002506650 mm小计g=10.082kN/m活荷载设计值：q=5.5× 2.1 ×1.3=15.015 kN/m荷载总设计值：q+g=15.015+10.082=25.097kN/m（ 3）弯矩设计值和剪力设计值的计算按等跨连续梁计算。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A1B2C截面位置边支座边

14、跨跨中离端第二支中间跨跨中间支座座中弯矩系数M-1/241/14-1/111/16-1/14计算跨度 lo (m)lo =6.7lo =6.7lo =6.7lo =6.65lo =6.65MM ( gq)l02-48.7183.50-106.2869.37-79.28(kN.m)次梁的剪力设计值的计算截面位置AB(左 )B(右 )C边支座离端第二支座离端第二支座中间支座剪力系数V0.45-0.60.550.55.净跨度lo = lnlo =6.7l o =6.7l o =6.65lo =6.65V V (gq)ln77.08102.7791.7991.79(kN)（ 4）配筋计算正截面抗弯承载

15、力计算次梁跨中正弯矩按T 形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面三项的较小值：bf ,f = lo 1 /3=6700/3=2233mmbf, =b+Sn=200+1975=2175mmbf,=b 12h f, =1160mm故取 bf, 1160mm在支座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，应按矩形截面计算。C30 混凝土1 =1.0 ， fc =14.3N/ mm2， ft =1.43N/ mm2， HRB400钢筋， f y =360 N/ mm2。 箍筋采用 HRB335， f y v =300 N/ mm2，梁的最小保护层厚度c=20mm假设箍筋直径d=8mm,纵筋直径 d=18mmh

16、=500-20-8-18/2=463mm 。 正截面承载力计算过程列于表。o次梁正截面受弯承载力计算截面A1B2C弯矩设计值（ kN m ）-48.7183.5-106.2869.37-79.28SM / 1 fcbh02 或M / 1 fcb f ,h0 2 ）0.0790.0230.1730.0200.129（ S 11 20.0820.0230.191<0.30.0200.139<0.s5352计算配筋（ mm）选ASbh0 1 fc f y 或490.68702.55426.68511.28301.6配 （ASbf , h0 1 fcf y ）钢筋2 142 185 143

17、 142 14+1128实际配筋（ mm）As=308As=509As=769As=461As=562.3A minAS=308×100% =0.31% 0.45×ft×h0.19% ，且 >0.2% 满足最小配筋率。bh200×500f yh0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：.hwh0 h f , =463-80=383mm且 hw =383/200=1.92<4, 故截面尺寸按下式计算：b0.25c f cbh0 =0.25 ×1.0 ×14.3 ×200

18、×463=331kN > Vmax =102.77kN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见下表截面A左右CBBV (kN )77.08102.7791.7991.790.25c f cbh0(kN )331>V331>V331>V331>V截面满足截面满足截面满足截面满足Vc0.7 ft bh0( kN)v 92.69v 92.69v92.69v 92.69不需配抗剪需配抗剪箍不需配抗剪不需配抗剪箍筋筋箍筋箍筋选用钢筋-2"8-实配箍筋间距-200-经查混凝土结构设计原理第五版上册表4-1可知，当 V0.7 ft bh0 ， 300<

19、h=500500 时箍筋间距 s=200mm， 当 满 足 最 小 配 箍 率 时 ，min0.24× ft0.11%，所以最小面积应大于f yASbs m i n=200×200× 0.11%=44mm2。为了施工方便所以箍筋采用双肢箍8，间距 s=200mm。（ 5）次梁的配筋图的绘制次梁支座截面上部钢筋的第一批切断点要求离支座边l n /5+20 d =6650/5+20 ×14=1610mm，取1650mm。切断面积要求小于AS 。 B 支座切断面积要求小于AS=769/2=384.5mm2，切断 2 14，2AS22=562.3/2=281.2

20、mm22As=308mm，C 支座切断面积要求小于2，切断 118，As=254.5mm，满足要求。AS第二批切断面积要求24=769/4=192.3 ，切断 1 14， As=154mm，满足要求。钢筋伸入端支座长度l as =492.8mm。次梁的配筋图见施工图。4、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（ 1）主梁按弹性方法设计，中间各跨取支撑中心线间的距离，l o = l x =6300mm（ 2）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：10.082× 6.3=63.52kN主梁自重：（ 0.6-0.08）× 0.25 × 2.1

21、 × 25× 1.2=8.19kN主梁粉刷重： （ 0.6-0.08）× 0.25 × 2.1 × 2× 1.2=0.66kN小计G=63.52+8.19+0.66=72.37kN活荷载设计值：Q=15.015× 6.3= 94.6 kN荷载设计总值：G+Q=72.37+94.6=166.97kN.（ 3）内力设计值计算及包络图绘制按等跨连续梁计算。弯矩值计算：弯矩 : Mk1Gl k2 Ql ，式中 k1 和 k2 由附表 1 查得第 1、 3 跨有可变荷载，第2 跨没有可变荷载M B = M C = 0.267 

22、5;72.37 ×6.3 0.133 ×94.6 ×6.3=200.99 kN m在第 1 跨内以 M A =0 M B = 200.99 kN m 为基线，作 G=72.37kN Q=94.6kN的简支梁弯矩图，得 2 个集中荷载作用点弯矩分别为：1Q） l0 + M B /3=1/3 × (72.37 94.6) × 6.3 200.99/3=283.6 kN m（ G31Q） l0 +2× M B /3=1/3× (72.37 94.6) × 6.3 2× 200.99/3=216.6 kN m（

23、G3在第 2 跨内以 M B = M C = 200.99 kN m 为基线，作 G=72.37kN Q=94.6kN的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点弯矩为：1Gl0 M B =1/3 ×72.37 × 6.3 200.99= 49 kN m3第 1、 2 跨有可变荷载，第3 跨没有可变荷载M B = 0.267 ×72.37 ×6.3 0.311 ×94.6 ×6.3= 307.08 kN mM C = 0.267 ×72.37 ×6.3 0.089 ×94.6 ×6.3= 174.78 kN

24、 m在第 1 跨内以 M A =0M B = 307.08 kN m 为基线，作 G=72.37kN Q=94.6kN 的简支梁弯矩图，得 2 个集中荷载作用点弯矩分别为：1Q） l0+ M B /3=1/3 × (72.37 94.6) × 6.3 307.08/3=247.71 kNm（G31Q） l0+2× M B /3=1/3× (70.85 86) × 6.3 2× 307.08/3=145.35kN m（ G3kN m M C = 174.78 kN m 为基线，作在第 2跨内以 M B = 307.08G=72.37kN

25、 Q=94.6kN的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点弯矩为：1（ G Q） l0 M C 2/3 （ M B M C ）=1/3 × (72.37 94.6) × 6.3 174.78 2/3 ×(307.08 3 174.78)=87.66 kN m1（ G Q） l0 M C 1/3 （ M B M C ）=1/3 × (72.37 94.6) × 6.3 174.78 1/3 ×(307.08 3. 174.78)=131.19 kN m第 2 跨有可变荷载，第 1、3 跨没有可变荷载M B = M C = 0.267 ×

26、;72.37 ×6.3 0.133 ×94.6 ×6.3= 200.99 kN m在第 1 跨内以 M A =0 M B = 200.99 kN m 为基线，作 G=72.37kN Q=94.6kN的简支梁弯矩图，得 2 个集中荷载作用点弯矩分别为：1 Gl 0 + M B /3=1/3 × 72.37 ×6.3 200.99/3=84.98kN m31Gl0 +2× M B /3=1/3 × 72.37 × 6.3 2× 200.99/3=17.98 kN m3kN m 为基线，作 G=72.37kN在

27、第 2 跨内以 M B =M C =200.99Q=94.6kN的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点弯矩为：1Q） l0 + M B =1/3 × (72.37 94.6) ×6.3 200.99=149.08kN m（ G3、剪力设计值：剪力： Vk3G k4Q ，式中系数由混凝土结构第五版中册附录6 中查到，不同截面的剪力值经过计算如表所示。主梁的剪力计算（ kN）kkk项次荷载简图V AV BlVBr0.733-1.2671.00恒载53.05-91.6972.370.866-1.1340活载81.92-107.200.689-1.3111.222活载65.18-1241

28、15.6-0.089-0.0890.788活载-8.42-8.4273.6组合项次 + + +Vmax(kN)134.97-100.11187.97组合项次 + + +Vmin(kN)44.2-215.6973.6弯矩包络图，抗弯矩图绘制：见详图（ 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，其翼缘宽度取下面两项的较小值：,bf = lo /3=6300/3=2100mmbf , =b+Sn=250+6825=7075mm故取 bf , 2100mm在支座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，应按矩形截面计算。C30 混凝土1 =1.0 ， fc =14.3N/ mm

29、 2， ft =1.43N/ mm 2， HRB400钢筋， f y =360 N/ mm 2。 箍筋采用 HRB335， f y v =300 N/ mm 2 ，假设纵筋直径 d=25mm h o=600-15-10-18-28/2=543mm 。 正截面承载力计算过程列于表。支座处的弯矩设计值：M=M -V×b/2= 307.08+166.7 ×0.35/2= 277.9 kN · m。 Bmaxo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）247.71 277.9 49149.08SM /1 fcbh02 或M / 1 fcbf ,h02

30、 ）0.0320.2600.0060.017（ S112s0.0330.31<0.350.0060.0172计算配筋（ mm）选ASbh01fcf y 或1494.71671.6326770配,（ ASbfh0 1 fc f y ）钢筋实际配筋24223 22 1282 222 22(mm)As=1520As=1742As=760As=760A minAS=760×100% =0.54% 0.45× ft× h0.197% ，且 > 0.2% 满足最小配筋率。bh250×560f yh 0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：hwh0,h f=54380=463mm且 hw =463/250=1.85<4,故截面尺寸按下式计算：b0.25c f cbh0 =0.25 ×1.0 ×14.3 ×250×543=485.3kN> Vmax =202.5kN 故截面尺寸满足要求主梁斜截面承载力计算见下表截面AB左B右V (kN )134.97-215.69187.97.0.25c f cbh0 ( kN)452.7>V452.7>