昆明理工大学电力工程学院水利水电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 学校 昆明理工大学 学院 电力工程学院 班级 水电131班 姓名 李建康 学号 201310510128一 钢筋混凝土楼盖设计指导书1 设计要点1.1 教学要求本课程设计主要是为了加深学生对水工钢筋混凝土结构课程中房屋构件的理解，能够熟练掌握房屋结构中构件的设计方法和步骤。楼盖结构课程设计，包括整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖中的三大构件：主梁、次梁和楼板的设计。1.2 结构布置1 柱网尺寸及轴线2 楼盖在砖墙上的支撑长度3 结构平面布置图1.3 构件截面尺寸的初步确定楼板厚度：一般楼板h60mm，工业厂房楼板h80mm；连续板还应满足hl/40次梁高度：h/l=1/181/

2、12；次梁宽度：h/b=23主梁高度：h/l=1/141/8；主梁宽度：h/b=231.4 计算简图1 计算单元2 计算跨度1.5 板的内力分析和设计1 荷载计算2 内力计算（考虑塑性内力重分布）3 正截面配筋计算 钢筋的弯起、截断可按已有设计经验确定。1.6 次梁的内力分析和设计1 荷载计算2 内力计算（考虑塑性内力重分布）3 正截面配筋计算 钢筋的弯起、截断可按已有设计经验确定。4 斜截面配筋计算1.7 主梁的内力分析和设计1 荷载计算2 内力计算（按弹性理论计算）3 正截面配筋计算 钢筋的弯起、截断要通过弯矩包络图和抵抗弯矩图确定。4 斜截面配筋计算1.8 绘制施工图1 结构平面布置和楼

3、板配筋图2 次梁配筋图3 主梁配筋图4 钢筋型式图5 施工说明2 参考资料水工钢筋混凝土结构学水工钢筋混凝土结构设计规范建筑结构荷载规范钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程3 设计任务（1）完成整体式单向板肋梁楼盖中楼板、次梁、主梁的设计工作，提交结构设计计算书。（2）绘制和提交楼盖结构平面布置图，现浇楼板、次梁、主梁的结构施工图。（3）施工图要求图幅为A2，布置均匀、比例协调、线条分明、尺寸齐全，文字一律采用仿宋字，严格按照制图标准作图。绘图比例：结构平面布置和楼板配筋图为1：100；次梁配筋图比例为1：50，剖面图为1：20；主梁配筋图为1：50，剖面图为1：25.120图签：可参

4、考下图绘制设计完成日期班级成绩指导教师303030304 设计期限和时间安排设计期限为2周，具体安排如下：（1）设计方法和步骤讲解：1天（2）板的设计：1天（3）次梁设计：2天（4）主梁设计：3天（5）图纸绘制：3天1. 设计资料设计资料（1）该建筑物位于非地震区（2）3级水工建筑物，基本荷载组合（3）结构环境类别1类（4）楼面做法面层：采用水泥砂浆面层（重度20kN/m3），厚度取为（10+学号后2位）mm例如：学号201310510108 面层厚度为（10+8）=18mm结构层：钢筋混凝土现浇板附加层：12mm纸筋石灰粉底（重度17kN/m3）（5）楼面活荷载标准值为1班3.5kN/m2，

5、2班4.0 kN/m2，3班4.5 kN/m2（6）材料：混凝土采用C25；梁内纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板内纵向受力钢筋采用HRB335钢筋，其它钢筋采用HPB235钢筋（7）外墙厚度为370mm，板在墙上的搁置长度为120mm，次梁在墙上的搁置长度为240mm，主梁在墙上的搁置长度为370mm（8）钢筋混凝土柱截面尺寸为350mm*350mm（9）楼盖平面布置图 图1 楼盖结构平面布置图(单位：mm)2. 楼面梁格布置和构件截面尺寸 楼面梁格布置如图1所示。确定主梁跨度6.0m，次梁跨度为6.9m，主梁每跨跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m。估计梁板截面尺寸：按跨高比条件，要求板

6、厚mm，对工业建筑楼板，要求80mm，取板厚h=80mm。次梁截面尺寸：mm，取h=500mm，b=200mm。主梁截面尺寸：，取h=650m，b=300mm。钢筋混泥土柱截面尺寸为350mm*350mm。3 板的设计- 按考虑塑性内力重分布设计1. 荷载计算 取宽为1米的板计算恒荷载：板自重 0.08×25×1=2.0kN/m 38mm抹面 0.038×20×1=0.76kN/m 12mm抹底 0.012×17×1=0.204kN/m 标准值 =2.964kN/m 设计值 g= =1.2×2.964=3.56kN/m活荷载

7、：标准值 =3.5×1=3.5kN/m 设计值 q=1.3×3.5=4.55kN/m 荷载设计总值： g+q=3.56+4.55=8.11kN/m考虑主梁对次梁的转动约束，折算荷载为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：边跨按以下二项较小值确定： 故边跨板的计算跨度取=2120mm中间跨：=2300-200=2100mm板的计算简图如3. 弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差（2120-2100）/2100=5.7%小于10%，可按等跨连续板计

8、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计算截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数计算跨度l0(m)2.122.122.12.1(kN.m)3.35-3.352.26-2.584. 配筋计算正截面受弯承载力计算板厚80mm,=80-20=60mm,b=1000mm,混凝土 =1.0,=11.9N/ mm2，HPB235钢筋，截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩设计值（）3.35-3.352.26-2.580.080.110.0530.13 0.080.120.054013轴线12 67计算配筋（mm2）272261.8183.6

9、204实际配筋（mm2）279265193209轴线26计算配筋（mm2）272261.8146.9163.2实际配筋（mm2）279P=/bh=0.465%265P=/bh=0.0.441%201P=/bh=0.335%228P=/bh=0.0.38%配筋率验算=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。板的配筋图如图所示。 板的配筋图3、 次梁设计-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：3.56×2.3=8.19

10、kN/次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/次梁粉刷： 2×0.012×（0.5-0.08）×17×1.2=0.257kN/小计 g=10.914kN/活荷载设计值： q=4.55×2.3=10.465kN/荷载总设计值： q+g=10.914+10.465=21.38kN/ 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： 故边跨板的计算跨度取=5850mm中间跨： =6000-300=

11、5700mm 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（5850-5700）/5700=2.6%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边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)=5.85=5.85=5.7=5.766.5-66.543.4-49.6次梁的剪力设计值的计算截面位置边支座 (左) 离端第二支座(右) 离端第二支座中间支座剪力系数 0.450.60.550.55净跨度ln=5.73=5.73=5

12、.7=5.755.1373.567.3867.384. 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：=lo/3=5730/3=1910mm=b+Sn=200+2000=2200mm 故取1910mm 混凝土 =1.0, =11.9 N/ mm2, =1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋采用HRB335，=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB235，=210 N/ mm2 ,ho=500-35=465mm。 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程列于表。截面1B2C 弯矩设计值（）66.5-66.543.4-4

13、9.60.0140.1290.0080.0960.0140.1230.0080.092选配钢筋计算配筋（mm2）0.0141910465111.9/300=4930.12346520011.9/300=453.70.0081910046511.9/300=2810.09246520011.9/300=339实际配筋（mm2）218218214216As=509509As=308As=402 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：=- =465-80=385mm且hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式计算

14、：0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x200x465=276.7KN >Vmax =66.5kN故截面尺寸满足要求故截面尺寸满足要求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+

15、20x22=1644.4mm, 取1650mm.次梁的配筋图四、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：1. 荷载设计值次梁传来的荷载： 10.914×6.0=65.484kN主梁自重（含粉刷）：（0.65-0.08）×0.3×2.3×25+2×（0.65-0.08）×0.0120×17×2.3 ×1.2 =12.44kN恒荷载设计值： G=65.484+12.44=77.92kN活荷载设计值： Q=10.465×6.0=62.79 kN Q+G=62.79+77.92=140.71kN2. 计算简图主

16、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400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:边跨: = ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+350/2+350/2=6930mm =1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6944.5mm故取6930mm中跨 =6900mm计算简图如图所示。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：，式中k1和k2由附表1查得  主梁的弯矩设计值计算（）项次荷载简图      

17、弯矩图示意图1恒载0.244131.75-0.2674 -143.760.06736.02-0.2674-143.762活载0.289125.75-0.133-57.87-0.133-57.62-0.133-57.87 3活载-0.044-19.15-0.133-57.870.20086.65-0.133-57.87  4活载0.22999.65-0.311-134.740.09641.59-0.089-38.565活载-0.089/3-12.90-0.089-38.560.1743.33-0.311-134.74 组合项次Mmin(kN·m)+-32.05+-2

18、78.5+-21.6+-278.5 组合项次Mmax(kN·m)+275.5+-96.43+129.98+-96.43 、剪力设计值：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0.73357.12-1.267-98.721.0077.92活载0.86654.38-1.134-71.2000活载0.68943.26-1.311-82.321.22272.73活载-0.089-5.59-0.089-5.590.78848.85组合项次Vmax(kN) +111.5+-76.79+150.65组合项次Vmin(kN) +37.67+-1

19、81.04+48.85弯矩、剪力包络图绘制4. 配筋计算承载力计算C25混凝土，=1.0, =11.9N/ mm2 ,=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋HRB335 ，其中=300 N/ mm2 ,箍筋采用HPB235 ，=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形截面计算，因翼缘计算宽度按lo/3=6.3/3=2.1m和b+Sn=0.3+6.3-0.3=6.3m，中较小值确定，取bf=2100mm支座处的弯矩设计值：。MB= Mmax-Vob/2=-413.5+232.4x0.4/2=-370.02 KN·m判别跨中截面属于哪一类T形截面 a1fcb

20、fhf(ho-hf/2)=1.0x11.9x2000x80x(615-40)=1094.8KN .m > 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（kN.m）275.5-278.5129.98-21.6s=M/1fcbh020.0270.2060.0130.0160.027<0.5180.206<0.5180.013<0.5180.016<0.518选配钢筋计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy1383.21705.21665.98117.096实际配筋(mm2)5

21、20620318218As=1383.20As=1705.21As=665.98As=254.5 箍筋计算斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸：hw =ho- bf=615-80=535mm且hw/b=535/300=1.7<4,故截面尺寸按下式计算：0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x300x535=446.25kN > Vmax =181.04kN故截面尺寸满足要求斜截面配筋计算：截 面AV111.5-181.04150.56548.9>V截面满足517.7>V截面满足517.7>V截面满足164.02>V需配箍筋164.02<V需配箍筋164.02>V需配箍筋箍筋肢数、直径282828100.6100.6100.6Vcs=+1.25fyv Asv ho/s272.3>V256.8<V307.85>V实配箍筋间距150 150 100 _264_选配弯起钢筋_120 (As=314.2)_验算最小配筋率Psv=A