钢筋溷凝土课程设计单向肋板

1、 课程设计(综合实验)报告( 2011- 2012年度第1学期)名 称： 水工钢筋混凝土结构学 题 目：某建筑钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计 院 系： 可再生能源学院 班 级： 水电0902班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 孙万泉老师 设计周数： 2 成 绩： 日期：2012年6月19日目录一设计资料1(一)楼层平面如任务书附图1所示。墙体厚度370mm。楼梯位于该层平面的外部，本设计不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。1(二)该建筑位于非地震区。1(三)建筑物安全级别为二级。1(四)结构环境类别一类。1(五)建筑材料等级：1(六)荷载：1(七)结构平面布置及初估尺寸：板伸入墙内120m

2、m，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm；柱的截面尺寸b×h= 400 mm×400 mm。1(八)采用的规范：水工混凝土结构设计规范（(SL/T191-96 )。1二板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力1(一)板的设计11.荷载计算（按单向板计算）22.计算简图23.弯矩设计值34.正截面承受弯载力计算3(二)次梁设计31.荷载设计值32.计算简图43.内力计算44.承载力计算4(三)主梁设计（按弹性方法设计）51.荷载设计值52.计算简图53.内力设计值及包络图54.承载力计算8三绘制施工图9四设计心得9一 设计资料(一) 楼层平面如任务书附图1所示。墙体

3、厚度370mm。楼梯位于该层平面的外部，本设计不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。(二) 该建筑位于非地震区。(三) 建筑物安全级别为二级。(四) 结构环境类别一类。(五) 建筑材料等级：1. 混凝土强度等级：梁、板、C20级。2. 钢筋：板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋I级，梁中受力筋II级。(六) 荷载：1. 钢筋混凝土重力密度为25KN/m3 。2. 楼面活荷载标准值：6KN/m2 。3. 楼面做法：楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（重力密度为20KN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（重力密度为17KN/m3）(七) 结构平面布置及初估尺寸：板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内2

4、40mm，主梁伸入墙内370mm；柱的截面尺寸b×h= 400 mm×400 mm。1. 板厚h 80毫米2. 次梁：高h500mm，宽b200mm。3. 主梁：高h650mm，宽b300mm。(八) 采用的规范：水工混凝土结构设计规范（(SL/T191-96 )。二 板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力由水工钢筋混凝土结构学第48页可知：安全系数k=1.20；并，经查表，得fc=9.6N/mm2；ft=1.10N/mm2；fy1=210N/mm2；fy1'=210N/mm2fy=300N/mm2；fy'=300N/mm2由于是一极环境保护层厚度：板和墙

5、取20毫米，梁和柱取30毫米。(一) 板的设计按工业建筑的楼盖板，h80mm，所以，h=80mm。次梁的截面高度h=l0÷18l0÷12=375563 取h=500，截面宽度b=200mm主梁的截面高度h=l0÷15l0÷10=450675 取h=650，截面宽度b=300mm1. 荷载计算（按单向板计算）图1 楼盖结构平面布置图板的恒荷载标准值：楼面面层：0.4KN/m2楼面底层：0.255KN/m2钢筋混凝土钢板：2KN/m2合计：2.655KN/m2板的活荷载标准值：6KN/m2由此恒荷载的设计值：g=2.655×1.05=2.79KN/

6、m2活荷载的设计值：q=6×1.2=7.2KN/m2荷载的总设计值：9.99KN/m22. 计算简图图2 板的计算简图边跨l0=ln+h÷2=2300-100-120+80÷2=2120mm<ln+a÷2=2140mm中间跨l0=ln=2100mm相差小于10%，可以按连续梁计算。3. 弯矩设计值由表查得：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=g+ql012÷11=9.99×2.02×2.02÷11=3.71KNmMB=-g+ql012

7、÷11=-9.99×2.02×2.02÷11=-3.71KNmMc=-g+ql012÷14=-9.99×2.02×2.02÷14=-2.91KNmM2=g+ql012÷16=9.99×2.02×2.02÷16=2.55KNm4. 正截面承受弯载力计算板厚h=80mm；h0=80-20=60mm;板宽b=1000mm。配筋过程如下：(对于M1)s=M1÷1fcbh02=0.126=1-1-2s=0.135<bAs=fcbh0÷fy=260s=As

8、47;bh0=0.43%>0.2%=min选配钢筋214120同理，分别计算MB、Mc、M2将结果列于表1表1 不同弯矩值下的配筋情况（2级钢筋）弯矩值（KNm）M1MBMcM2选配钢筋214120214120212120210120计算结果表明，均小于0.35，符合塑性内力重分布的设原则；同时；最小配筋率也满足要求，因此，此配筋满足设计要求。(二) 次梁设计按考虑内力重分布的设计。根据楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑从属面积的荷载折减。1. 荷载设计值由板传来的恒荷载：2.655×2.3=6.1065KN/m次梁自重：（0.5-0.08）×0.2&

9、#215;25=2.1KN/m次梁粉刷：（0.5-0.08）×0.2×17=1.428KN/m合计：9.6345KN/m由板传来的活荷载：7.2×2.3=16.56KN/m荷载设计值：26.19KN/m2. 计算简图图3 次梁计算简图其中，边跨l0=6450mm；中间跨跨ln=6300mm3. 内力计算（1） 弯矩设计值M1=g+ql012÷11=26.19×6.45×6.45÷11=99.05KNmMB=-g+ql012÷11=-26.19×6.45×6.45÷11=-99.05KN

10、mMc=-g+ql012÷14=-26.19×6.45×6.45÷14=-77.83KNmM2=g+ql012÷16=26.19×6.45×6.45÷16=68.10KNm（2） 剪力设计值VA=0.45g+qln1=0.45×26.19×6.45=76.02KNVB1=0.60g+qln1=0.60×26.19×6.45=101.36KNVBr=0.55g+qln=0.55×26.19×6.30=90.75KNVC=0.55g+qln=0.55×

11、;26.19×6.30=90.75KN4. 承载力计算（1） 正截面承载力由设计要求知，跨内按T形截面计算，翼缘宽度bf'=l÷3=2200mm；结算过程列于表2。表2 次梁不同弯矩值下的配筋情况（2级钢筋）截面1B2C弯矩设计值（KNm）99.05-99.05-77.8368.10s0.0260.2830.0200.2240.02630.3410.02250.257As732898626677配筋220+112（弯起）222+114（弯起）218+114（弯起）218+114（弯起）计算结果表明，均小于0.35，符合塑性内力重分布的设原则；同时；最小配筋率也满足要

12、求，因此，此配筋满足设计要求。（2） 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw=h0-hf'=440-80=360mm，因hw÷b=1.8<4，截面尺寸按下式计算：0.25cfcbh0=0.25×1×9.6×200×440=211.2KN>Vmax=101.36KN(截面满足要求)0.7ftbh0=0.7×1.1×200×440=67.8KN<Vmin=68.10KN(应配置腹筋）计算所需要的腹筋：采用6的双肢箍筋（一级钢筋），计算B左侧截面间距s=1.25fyvAsvh0÷VBl-0

13、.7ftbh0=1.21×210×56.6×440÷101.36×103- 0.7×1.1×200×440=195mm梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或者箍筋间距减小20%，取箍筋间距为150毫米。验算配箍筋率下限值：sv=Asv÷bs=56.6÷200×150=18.9%>0.3ft÷fyv=0.3×1.1÷210=15.7%满足要求。(三) 主梁设计（按弹性方法设计）1. 荷载设计值次梁传来的荷载：9.6345×6.6=63.59

14、KN主梁自重：0.65-0.08×0.3×0.2×25+2×0.65-0.8×0.02×2.2×1.7× 1.2=12.31KN恒荷载：G=63.59+12.31=75.9KN活荷载：Q=16.56×6.6=109.3KN2. 计算简图按连续梁计算，端部支撑在砖墙上，支撑长度为370毫米；中间支撑在400mm×400mm的混凝土柱上，其计算跨度：ln=6580mm，l01=6945，中跨l0=6900mm图4 主梁计算简图3. 内力设计值及包络图弯矩设计值M1,max=(0.244×7

15、5.9+0.289×109.3)×6.9=346KNmMB,max=-0.267×75.9-0.311×109.3×6.9=-374KNmM2,max=0.067×75.9+0.200×109.3×6.9=186KNm剪力设计值V1,max=0.733×75.9+0.822×109.3=145.78KNVBl,max=-1.276×75.9-1.311×109.3=-240.14KNVBr,max=1×75.9+1.222×109.3=209.46KN弯矩

16、、剪力包络图弯矩包络图：1) 第1、3跨有活荷载，第2跨没有活荷载，制作B或C的弯矩值为MB=MC=-0.267×75.9×6.9-0.133×109.3×6.9=-240.14KNm在第一跨中内以支座弯矩MA=0，MB=-240.14KNm的连线为基线，做G=75.9KN，Q=109.3KN的简支梁图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载这一点处的弯矩值为：G+Ql0÷3+M B÷3=75.9+109.3×6.9÷3-240.14÷3=346KNm=M1,maxG+Ql0÷3+2M B÷

17、3=75.9+109.3×6.9÷3-2×240.14÷3=266KNm在第二跨中内以支座弯矩MC=-240.14KNm，MB=-240.14KNm的连线为基线，做G=75.9KN，Q=0的简支梁图，得集中荷载作用点的弯矩值为：75.9×6.9÷3-240.14=-65.57KNm2) 第1、2跨有活荷载，第3跨没有活荷载第一跨内：在第一跨中内以支座弯矩MA=0，MB=-374KNm的连线为基线，做G=75.9KN，Q=109.3KN的简支梁图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载这一点处的弯矩值为：G+Ql0÷3+M B

18、47;3=75.9+109.3×6.9÷3-374÷3=301KNmG+Ql0÷3+2M B÷3=75.9+109.3×6.9÷3-2×374÷3=177KNm第2跨内：MC=-0.267×75.9×6.9-0.089×109.3×6.9=-175KNm，MB=-374KNm的连线为基线，做G=75.9KN，Q=109.3的简支梁图，得集中荷载作用点的弯矩值为：G+Ql0÷3+MC+2（M B-MC)÷3=75.9+109.3×6.9&

19、#247;3-175+2×(-374+175)÷3=118KNmG+Ql0÷3+MC+（M B-MC)÷3=75.9+109.3×6.9÷3-175+(-374+175)÷3=185KNm3) 第1、3跨没有活荷载，第2跨有活荷载MC=-240.14KNm，MB=-240.14KNm第2跨集中荷载作用点处的弯矩G+Ql0÷3+M B÷3=75.9+109.3×6.9÷3-240.14=186KNm=M2,max第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值为：75.9×6.9

20、47;3-240.14÷3=95KNm75.9×6.9÷3-2×240.14÷3=14KNm由此，确定弯矩包络图（见图5）图5 弯矩包络图剪力包络图1) 第一跨V1,max=145.78KN；过第一个集中荷载后为145.78-75.9-109.3=-39.42KN过第二个集中荷载-39.42-75.9-109.3=-224.62KN； VBl,max=-240.14KN，过第一个集中荷载后为-240.14+75.9+109.3=-54.94KN过第二个集中荷载-54.94+75.9+109.3=130.26KN；2) 第二跨VBr,max=20

21、9.46KN，过第一个集中荷载后209.46-75.9=133.56KN当活荷载仅作用在第二跨时VBr=75.9+109.3=185.2KN，过第一跨后荷载为0。剪力包络图见（见图6）图6 剪力包络图4. 承载力计算1) 正截面承载力跨内按T形截面计算，因为bf'÷h0=0.13>0.1，翼缘计算宽度按l÷3=2.3m和b+sn=6m中的较小值，因此，取bf'=2.3。B支座的弯矩设计值MB=MB,max-V0b÷2=-374+185.2×0.4÷2=-336.96KNm。纵向手里钢筋除B截面外，其余均为一排。跨内截面也属

22、于第一类T形截面，正截面承载力收弯计算如下：表3 主梁正截面承载力计算(二级钢筋)截面1B2弯矩设计值（KNm）346-374186-65.67s0.04290.3860.02230.0623s0.9780.7390.9890.968As191727431019367配筋322+112232+122225+112214+110计算结果表明，均小于0.468，满足要求；最小配筋率>min=0.45×ft÷fy=0.165%，同时，也大于0.2%，满足要求。2) 斜截面的承载内力计算验证截面尺寸hw=h0-h'f=500mm，因hw÷b=1.67<4，截面尺寸验算如下0.25cfcbh0=0.25×1×9.6×300×580=417.6KN>Vmax=240.14KN(截面满足要求)0.7ftbh0=0.7×1.1×200×580=134KN<Vmin=145.78KN(应配置腹筋）计算所需要的腹筋：采用8200双肢箍筋，Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv÷s=134