钢筋混凝土整体式单向板肋型楼盖设计书

1、word 文档 可自由复制编辑设计书目录 TOC o 1-5 h z 设计要求2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书4一、楼盖梁格布置及截面尺寸确定.4、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计 4、荷载计算.4、计算简图（采用五跨连续梁形式） 5弯矩设计值5配筋计算正截面受弯承载力计算 6的配筋图绘制.6裂验算7度验算（按弹性简支梁考虑）： . 7、次梁的设计按考虑塑性内力重分布设计 .7、荷载设计值：.7、计算简图.8弯矩设计值和剪力设计值的计算.8（ 4）配筋计算.9（ 5）施工图的绘制.10（ 6）抗裂

2、验算10（ 7）挠度验算（按弹性简支梁考虑）： .11四、主梁设计主梁内力按弹性理论设计 ： .11（ 1）荷载设计值。.11计算简图.11（ 3）集中荷载作用下的内力计算11均布荷载作用下的内力计算.14最不利内力组合 16配筋计算承载力计算.18主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、 纵筋的弯起和截断20抗裂验算21（ 9）挠度验算（按弹性简支梁考虑）.23设计要求一、设计目的钢筋混凝土结构课程设计是水工专业教学的重要内容，通过课程设计一方面加深同学门对本课程所学内容的理解，做到理论联系实际，另一方面让同学们进行工程师的基本训练，为走向工作岗位打下一定基础。二、设计题目钢筋混凝土整体式单向板肋

3、形楼盖设计三、设计资料某水电站生产副厂房为3 级水工建筑物，采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，其结构布置如图所示：02100500060060081柱 300*3000061120 588060006000600025058800212345CBA楼盖设计条件如下：厂房按正常运行状况设计；2楼面均布荷载标准值为5kN/m ；楼面层用20mm 厚水泥砂浆抹面(重度为20kN/m 3) ，板底及梁用15mm 厚混合砂浆粉底(重度为17kN/m 3) ；混凝土强度等级为C20， 钢筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335 钢筋外， 其余均采用 HRB235 钢筋；结构环境类别为一类；使用要求：梁、板允许

4、挠度如下：楼盖允许挠度（以计算跨度l 0 计算）短期组合长期组合当 l0 7m 时l0/200l0/250当 7ml09m 时l 0 /300l0/400最大裂缝宽度允许值如下:短期组合:max=0.4mm;长期组合: max=0.35mm7）采用的规范:水工混凝土结构设计规范（SL/T191 96）。四、设计内容（ 1）完成设计计算书一份。内容包括：1）板、主梁和次梁的截面尺寸的拟定；2）板、主梁和次梁的荷载计算、内力计算（按弹性体系方法）主梁的弯矩包络图和剪力包络图；3）构件截面配筋计算。（ 2）绘制楼盖结构施工图。内容包括：1）梁板结构布置图；2）板的模板图及配筋图；3）次梁的模板图及配

5、筋图；4）主梁模板图、配筋图及材料图；5）主梁钢筋表；6）设计说明，如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋的制作及构件的抹面粉底等。钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书一、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为6.0m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。图 1: 楼盖结构的平面布置图按钢度要求多跨连续单向板的厚度h l/40=2000/40=50 ，单向板最小厚度，工业建筑楼板(水电站生产副厂房)为80mm，所以板厚可取h=80 。次梁截面高度应满足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12 ) 6000=4

6、29 500mm ， 取 h=500mm， 截面宽 b=(1/3.5 1/2)h=(1/3.5 1/2) 500=143 250mm，取 b=200mm。主梁截面高度应满足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) 6000=429750mm,取 h=700mm，截面宽度 b=(1/3.5 1/2)h=(1/3 .5 1/2) 700=200 350mm,取 b=300mm 。板的设计按考虑塑性内力重分布设计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 17

7、=0.255 kN/ 小计2.655 kN/ 活荷载标准值：5 .0 kN/ 2因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m 2，所以活荷载分项系数取1.3，恒荷载设计值：g=2.655 1.2=3.168 kN/ 活荷载设计值：q=5.0 1.3=6.5kN/ 荷载设计总值：g+q=9.668 kN/ , 近似取 10.0kN/ 、计算简图（采用五跨连续梁形式）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=120mm，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：l0=ln+h/2=（ 20

8、00-120-200/2 ） +80/2=1820mml 0=l n +a/2=（ 2000-120-200/2 ） +120/2 =1800mm故边跨板的计算跨度取l 01 =1820mm中间跨的计算跨度取l02 =ln=2000-200=1800mm由于两者差距较小（1.1%）简便起见，可取l0=1800mm。图 2: 板的实际结构图图 3: 板的计算简图弯矩设计值由水工钢筋混凝土结构学表9-2 查得：板的弯矩系数 M,，板的弯矩设计值计算过程见下表表 1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M1/11-1/111/16-1/14计算跨度

9、l0 （m）l0=1.8l0=1.8l0=1.8l0 =1.82MM (g q)l0(kN.m)210 1.82 / 11=2.952-10 1.82/11=-2.95210 1.82 / 16=2.03-10 1.82/14=-2.32配筋计算正截面受弯承载力计算板厚 80mm， h0 =80-20=60mm ， b=1000mm ， C20 混凝， 1=1.0， fc=9.6N/ mm2， HPB235钢筋，fy=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截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。表 2板的配筋计算

10、截面位置1B2C弯矩设计值（kN m ）2.95-2.952.03-2.320.048-0.0480.033-0.038 112s0.049-0.0470.034-0.037计算配筋（ 轴线 （mm2)A sbh0 1 fc / f际配筋 2 mm2）6200620062506250As =142As =142As =113As=113计算配筋（轴线实际配筋（配筋率验算：mm2)A sbh0 1 fc / fy1341290.8 94=760.8 105=84mm2)6200620062506250As =134As =134As =113As =113min 0.2

11、0%As /bh=0.16%As / bh =0.16%As / bh=0.14%As /bh=0.14%（ 5）板的配筋图绘制由弯矩配筋计算表的其安全配筋量很小,故其配筋可按构造要求：min0.20%，可得板的单宽配筋为：6 6，即其配筋为：6160，其中：0.22% 。板中除配置计算钢筋（按构造要求）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。图 4: 板的配筋图（ 6）抗裂验算由水工钢筋混凝土结构学附录5 表 1 查得：wlim =0.40mm。由表 2 得：其最大裂B 处。65a =30+ =33mm ， b=6000mm， h0 =80-33=47mm

12、 ， As =168， Es =2 10 MPaB 处裂缝验算：AsAste=te Ate2abMksk0.87h0As168=0.0542 33 472.95 1062=377N/ mm20.87 47 168wmaxskEs(30+c+0.07 d )=2.1 te377( 30+30+0.072 10560.054) =0.27mm。wmax wlim 。（ 7）挠度验算（按弹性简支梁考虑）：由梁板允许挠度得：wmax =2/200=0.01m。均布荷载作用下的挠度计算：已知数据：q=10kN/m ， l =2m， Es =2 105MPa， I=85334cm ，5ql 445 10

13、244=1.22 10 4m。384EsI 384 2 8533ww 。c max、次梁的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：3.186 2.0=6.372kN/m次梁自重：0.2( 0.5-0.08 )25 1.2=2.52kN/m次梁粉刷：2 0.015 ( 0.5-0.08 )17 1.2=0.257kN/m小计g=9.149 kN/m活荷载设计值：q=6.5 2.0=13 kN/m荷载总设计值：q+g=13+9.149=22.149 kN/m近似取荷载22.15 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=240

14、mm，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：l01 ln a/2=(6000- 120-300/2)+240/2=5850mml021.025ln=1.025 (6000-120-300/2)=5874mm故边跨板的计算跨度取l01 =5850mm中间跨：l02 =ln=6000-300=5700mm( 边跨净跨长近似取ln =5.7m)由于两者差距较小(3.0%)简便起见，可取l0=5800mm。图 5：次梁计算简图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3%小于10%，可按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数M 和剪力系数V 。次梁的

15、弯矩设计值和剪力设计值见表：表 3： 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M1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l0=5.8l0=5.8l0=5.8l0=5.8M M (g q)l02 (kN.m)222.15 5.82 / 11=67.742- 22.15 5.82 / 11=-67.742 22.15 5.82/16=46.572- 22.15 5.82 / 14=-53.23表4：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V0.450.60.550.

16、55净跨度lnln=5.7ln=5.7ln=5.7ln =5.7V V (g q)ln(kN)0.45 22.15 5.7=56.82kN0.6 22.15 5.7=75.76kN0.55 22.15 5.7=69.44kN0.55 22.15 5.7=69.44kN（ 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，由 水工钢筋混凝土结构学表 2-3 得其翼缘宽度取下面二项的较小值：bf = l0 / 3=6000/3=2000mmbf =b+ sn =200+（ 2000-200） =2000mm故取bf 2000mmC20 混凝， 1 =1.0， fc=9.6N

17、/ mm2，纵向钢筋采用HRB335， fy =300 N/ mm2 , 箍筋采用2HPB235， fyy =210 N / mm , h0= h0 -a=500-35=465mm 。 判别跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面计算（ 80 35 =0.097 ） ，正截面承载力计算过程列于表。465表 5：次梁正截面受弯承载力计算（i =0.20% ， A ， i =300 mm2）mins min截面1B2C弯矩设计值（kN m ）67.74-67.7446.57-53.232s=M / 1fcbf h00.016-0.0160.011-0.013 112s0.016-0.0160.011-0

18、.013计算配筋（选 配钢筋mm2)As bf h0 1fc/ fy477477328387实际配筋（mm2）2 182 183 122 16As =509As=509As=339As =402注：为方便配筋，顶层和底层均配218。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 =h0-hf =465-80=385mm 且 hw/b=385/200=1.93 Vmax =75.76kN截面AB左B右CV(kN)56.8275.7669.4469.440.25 cfcbh0 (kN)223.2V截面满足223.2V截面满足223.2V截面满足223.2V截

19、面满足Vc 0.7ftbh0=71.61 (kN )71.61V无需配箍筋1.171.61V无需配箍筋71.61V无需配箍筋次梁斜截面承载力计算表h=500， KV Vc ， smax=200mm，取 6， s=250mm。故截面尺寸满足要求表 6：（ 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，梁面纵筋的锚固长度按下式确定：l la40d =40 18=720（ mm） ，l =750mm。梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l12d=12 22=264mm，取 300mm.纵筋的截断点距支座的距离: l 1.2l1.2 750=900（ mm） ，取 l =9

20、00mm。a次梁横截面较狭高，还需配腰筋2 6。图 6：次梁配筋图（ 6）抗裂验算由水工钢筋混凝土结构学附录5 表 1 查得：wlim =0.40mm。由表2 得：其最大裂缝处为 B 处。185已知数据：a =30+=39mm ， b=300mm， h0 =500-39=461mm ， As=509， Es =2 10 MPa2ssB 处裂缝验算：te=As= Aste Ate 2abMksk=0.87h0As67.74 1060.87 461 5092 =332N/ mm2509=0.0222 39 30030+30+0.07 18 ) =0.30mm。0.022 TOC o 1-5 h z

21、 skd332wmaxsk (30+c+0.07)=2.1 maxEste2 10符合要求：w w 。max lim（ 7）挠度验算（按弹性简支梁考虑）：由梁板允许挠度得：wmax =2/200=0.01m。均布荷载作用下的挠度计算：q=22.15kN/m ， l =6m， Es =2 105 MPa， I=312500 cm4 ，445ql45 22.15 644=6 10 m。384EsI 384 2 312500符合条件：wc wmax 。四、主梁设计主梁内力按弹性理论设计 ：（ 1）荷载设计值。）集中荷载：次梁传来的恒载：G=（ 20 0.02+0.015 17+80 25）2 6+2

22、.32 6=45.78kN次梁传来的活载：Q=5 2 6=60kN）均布荷载：主梁自重（含粉刷）：g=（ 0.70-0.08 ）0.3 25+2（0.70-0.08 ）0.015 17 =4.97kN/m 取 g=5kN/m恒荷载设计值：G=45.78kN， g=5kN/m活荷载设计值：Q=60kN（ 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假设其墙厚为（370）, 中间支承在300mm 300mm的混凝土柱上, 其计算跨度按以下方法确定:边跨 : l 01 = l n +a/2+b/2=（6000-150-120）+370/2+300/2=6065mm

23、 l01=1.05ln=1.05 5730=6017mm由于b=30080/700=0.1140.10（一层钢筋：a=30+10 ， a =40； 两 层 钢 筋 ： a=65， a =65） 翼 缘 计 算 宽 度 按 l0 /3=6.0/3=2.0m 和b+ Sn =0.3+6-0.3=6.0m ，中较小值确定，取bf =2000mm， B 支座处的弯矩设计值：MB = M-V0 b/2=-232.22+40.8 0.3/2=-226.10 kN mmax判别跨中截面属于哪一类T 形截面1 fcbfhf（h0-h f /2）=1.09.6200080（700-65）-40）=1072.09

24、 kN m M max，属于第一类T 形截面 .正截面受弯承载力的计算过程如下：2表 11主梁正截面受弯承载力及配筋计算（min =0.20%， As，min =363 mm ）截面313B15kN.m )203.14-232.22113.64-32.762s=M / 1fcbf h00.025-0.0290.014-0.00411 2s0.025-0.0280.014-0.004计算配筋（选配 钢 筋 实际配筋（mm2)As bfh0 1fc/fy10391157578165mm2)1221182162612221821426122118262 1426As=1093As=1254As=69

25、1As =365注：纵向箍筋采用46（部分 26 充当纵向箍筋）h0 =700-40-=6602）箍筋计算斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：hw= h0 - hf =640-80=560mm 且hw/b=560/300=1.87 V =157.76kN c 0max故截面尺寸满足要求斜截面配筋计算：表 12斜截面配筋计算表截面AB左B右V(kN)115.36-128.64157.760.25 fcbh0(kN)403.20 V 截面满足403.20 V 截面满足403.20 V 截面满足Vc 0.7ftbh0 (kN)147.84V 按构造要求配箍筋147.84V 按构造要求配箍筋147.84

26、 1.1 V 按构造要求配箍筋箍筋肢数、直径2 62 62 6Asv575757Vc+Vsv=0.7 ftbh0+1.25 fyv Asv h0 s=147.84+159.60=307.44kN307.44 V307.44 V307.44 V实配箍筋间距200200200验算最小配筋率sv Asv57 100%sv bs 300 200=0.095%h0或 lw20d，钢筋的实际切断点到充分利用点的距离ld 1.2lh0。若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实际截断点到理论截断点的距离lw1.3h0或 lw 20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离ld 1.2l1.7h0。主

27、梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：由水工钢筋混凝土结构学附录4，表 2 得：梁顶面受拉纵筋的锚固长度：l = l a =40d=40 18=720（ mm） ，取 l =800mm 。由水工钢筋混凝土结构学P122得：梁底面纵筋的锚固长度：l =12d=12 16=192mm，取 l =200mm。3）检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求。主梁的材料图和实际配筋图如图所示。图 9：主梁模板图、配筋图及材料图表 13主梁钢筋表编号形状直径长度根数总长 （m）质量 (kg)1618440236.8825.742618360236.7225.6231411440111.4443

28、.4641410660110.6640.5051819386119.39121.7562219554119.55183.45718888418.8855.79816505215.0525.07916462014.6222.9310618000236.0025.121161700120204.00142.3512636012043.2030.158）抗裂验算5 表 1 查得：wlim =0.40mm。由表 2 得：其最大裂1缝处为 3 、 B、 15处。311) 3 处裂缝验算：3已知数据：a =30+10=40mm ， b=300mm， h0 =700-40=660mm ， As=1093，

29、Es =2 105MPaAs = AsAte 2ab10932 40 300=0.0455sk=Mk0.87h0As203.14 1062=323N/ mm0.87 660 1093d32322wmaxsk (30+c+0.07)=2.1 ( 30+30+0.07) =0.32mm。max Este 2 1050.0455符合要求：wmax wlim 。2) B 处裂缝验算：已知数据：a =30+10=40mm ， b=300mm， h0 =700-40=660mm ， As =1254， Es =2 105MPate =AsAsAte 2ab1254=0.05222 40 300sk=Mk0.87h0As232.22 106=324N/0.87 660 12542 mmwmaxsksk (30+c+0.07Esd324)=2.1 5t2 10530+30+0.07220.0522) =0