混凝土梁板课程设计

标准文案钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计学号:学生姓名：学号:指导歙师:2015年1月大全目录TOC\o"1-5"\h\z.设计任务书 21设计资料 22设计要求 23参考资料 24附图 2.计算书 31结构平面布式 32板的设计 42.1港我计算 42.2计算简图 4«3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・52.2.4正截面承载力计算 52.3次•梁的3会计 62.3.1荷我计算 62.3.2计算简图 72.2.3内力计算 7Z1正面永力算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••■•■8Z15斜面承力算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••■•■92.4主梁的计算 102.4.1荷我计算 102.4.2计算简图 102.4.3内力计算 112.4.4正截面承载力计算 132.4.5斜板面受剪承载力计算 142.4.6主梁吊筋计算 152.5 正常使用极限状态的犁缝和挠度混算 152.5.1板的基缝和挠度险算 151.设计任务书1.1设计资料某民用瘦筑二层楼盖平面示您图如图1T所示，楼面标高为H=5m,采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖口四周墙体为承至砖墙，厚度为370mm.钢筋混凝土柱祗面尺寸为400mmX400mm.楼板周边支承在砖墙上。楼面活荷载标准值qk=5kN/in[楼面采用20mm厚水泥砂浆抹面（7=20kN/m3）,梁板的天花抹灰为15mm厚石灰砂浆粉刷（y=17kN/n?）.混凝土容生为25kN/m3o混凝土强度等级采用C30;钢筋中受力筋采用HRB400;箍筋采用HPB300。®1-1 二层楼盖平面示位国（至新作图，标上A=36m,B=21.6m）2设计要求按单向板肋梁楼盖的要求对楼面梁板进行结构布JBL；对板、次梁、主梁分别进行受力分析、计算及配命.并完成设计计算书一份，包括封面、设计任务书、目录、计算书、参考文献、附录；③绘制楼盖施工国（2号国纸两张）.内容包括：楼葭平面布JBL因；板配筋施工因；梁配筋施工图（各1张.配相应施工说明。其中梁的加工图用平法绘制）主梁设计专炬包络图、抵抗弯矩图（1张）注：①的纸采用交通工程学院课程设计标准图签；计算书应包括标准封面、目录、设计任务书、设计计算完整过程，并装订成册°资料GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].GB50009-2012延筑结构荷栽规范[S].叶列平.混凝土结构[M].北京：中国注筑工业出版社，2012（8）府国2.计算书钢筋混凝土柱截面尺寸为400mmX400mm,楼面活荷载标准值5=5kN/m二楼面采用20mm厚水泥砂浆抹面(y=20kN/m3),梁板的天花抹灰为15mm厚石灰砂浆粉刷(y=17kN/m3)t混凝土容空为25kN/m3o混凝土强度蒂级采用C30,钢防中受力筋采用HRB400,箍筋采用HPB300n环境类别取类别一，使用年限设为50年o2.1结构平面布北单向板肋梁楼盖由板、次梁和主梁构成c其中，次梁的间距决定板的哈度，主梁的间距决定次梁的跆度，柱网尺寸决定主梁的跆度c单向板、次梁和主梁的常用跆度为：单向板：L82.7m,荷载较大时取较小值,一报不宜超过3m;次梁：4、6m;主梁：58mo根据1-1所示的柱网布JX.选取主梁横向布式，次梁纵向布J3L的结构平面布JBL方案如因2-1所示°主梁的跆度为7200mm,间距为6000mm;次梁的跆度为6000mm,间距2400皿板厚的确定：按高跆比要求，板厚h>l/40=60mmf按构造要求，民用瘦筑楼板的枇小厚度为60mme故取板厚h=60mmo次梁：根据经脸.多哈连续次梁的祗面府度II/6000\/6000\h= ~—=I——I~I——mm=333.3~500mm1812V18/V12/并且I6000h>—=——mm=240mm25 25故取h=450mm截面宽度hh/450\/450\b=—~ J~ Jmm=150~225mm取b=200mm主梁：根据经脸.多哈连续主梁的祗面府度II/7200\/7200\h=——~一= ― mm=514.29~900mm148 \14/\8/并且I7200h>—=——mm=480mm15 25故取h=700mm截面宽度hh/700\/700\b=—~—=I—^―I~I Imm=233.33—350mm取b=350mmo汾r-12400,2400,2400・ 1■ ・ 11o8r-,2400.2400.24001\Z=400)400奉-嫁、•工 ! 1板1: :|: 1o*.2400,2400.2400——= :—：_： ：_：-:—: — oz IIm*z250M20 6000 6000 6000 6000 6000 120^ 6000 0图2-1单向板肋梁楼盖结构平面布置图2.2极的官计(按考虑塑性内力型分布的方法计算)2.2.1荷载计算20mm厚水混砂浆面层：20x0.02=0.400kN/m:;60mm厚现浇钢筋混凝土板：25x0.06=1.500kN/m：;15mm厚布灰砂浆抹底：17x0.015=0.255kN/m：;恒荷栽标准值：gk=0.4+1.5+0.255=2.155kN/m：;活荷载标准值：qk=5.000kN/m：;根据《注筑结构荷载规范》(GB50009-2010)的规定，荷载设计值为由可变荷我控制的效应设计值：q±=Yc9k+YqQk=1・2x2.155+1.4x5.000=9.586kN/m2由永久荷载控制的效应设计值：6/2=Yc9k+^cYqQk=1・35x2.155+0.7x1.4x5.000=7.8Q9kN/m2Wq=9.586kN/m2o2.2.2计并简图取lm宽板带作为计算单元.各跆的计算跨度为：中间跨：lQ=ln=2400-200=2200mm;边跨:i0=in+^=2400-100-120+^=2240mm

>ln+g=2400-100-120+^=2210mm取小值，0=2210/71771平均跆度：2200+22102平均跆度：2200+22102=2205mm边跆与中间跆的计算聆度相差2210-2200—————=0.45%<10%

乙乙UU故可按等跆连续板计算内力c板的计算葡图如图故可按等跆连续板计算内力c板的计算葡图如图2-2所示。图2-2板的计算简图2.2.3内力计算各板面的考矩计算见次2-lo表2-1板的弯矩计算截面边跨中第一内支座中间踏反中间支座涔矩系数a+1/11-1/11+1/16-1/14踏戊(m)2.212.212.22.2荷载(kN)9.5869.5869.5869.5861/11x9.586x-1/11x9.586x1/16x9.586x-1/14x9.586xM=aq/o2.2V2.2r2.2s2.2r(kN'm)=4.26=-4.26=2.90二一3.31表2-2板的正截而承载力计算截面边跨中第一内支座中间踏中中间支座在平面图上的位苴①〜⑦柚向①〜⑦例向①〜②⑥〜⑦轴向②〜⑥例向①〜②⑤〜⑦柚向②〜⑥轴向M(kN•m)4.26-4.262.900.8、2.90-3.31-0.8x3.31M%—2aJcb八00.1860.1860.1270.1010.1450.116Ys=0-5(1+Jl-2%)0.8960.8960.9320.9460.9210.938M 94-，£力型o329.80329.80216.06170.22249.77196.23选用钢筋C8@140C8@140C8@180C8@200C8@180C8@200实际配筋面积（mm’）3593592792512792510.454Pmm=-^=0.179%<0.2%0.598%0.598%0.465%0.418%0.465%0.418%*0.8是为了今底四边与梁整体选接的中间区格单向板拱的有利作用而取的折减沃数。2.3次祟的设计（按考虑塑性内力型分布的方法计算）2.3.1荷载计算板传来的恒载：2.155X2.4=5.172kN/m;次梁自卫：25X0.2X(0.45-0.06)=1.950kN/m;次梁粉刷抹灰：17X0.015X(0.45-0.06)x2=0.199kN/m;恒荷栽标准值：gk=5.172+1.950+0.199=7.321kN/m;活荷栽标准值：qk=5.000X2.4=12.000kN/m;根据《注筑结构荷载规范》(GB50009-2010)的规定，荷载设计值为由可变荷我控制的效应设计值：Qi=Yc9k+YqQk=1-2x7.321+1.4x12.000=25.59kN/m由永久荷我控制的效应设计值：q2=Yc9k+^cYqQk=1・35x7.321+0.7x1.4x12.000=21.64kN/m6

取q=25.59kN/mo2.3.2计算前图各跆的计算跆度为：中间跆：因梁亮度与主梁整体连接，故计算跆度取为净跨即：I。=1〃=6000—350=56507几7n;边哈：i0=in+^=6000-175-120+竽=5830m<1.025=5848/71771取小值，0=5830/71771平均跆度：5650+5830=平均跆度：5650+5830=5740mm边跆与中间跆的计算跨度相差5830-5650————=3.19%<10%5650故可按等跆连续板计算内力。剪刀计算是，跆度取净跆。次梁的计算新图如图2-3所示°/q=2559kN/m0 5650 JfA 5830fIIflIIIII]II口III□II口口II口口IJ

565Q亍C5650 5850 fA 5830f图2-3次梁的计算简图2.2.3内力计算次梁的内力计算见衣2-3和收2-4。截面 |边踏中 |第一内支座| 中间踏戊 | 中间支座表2-3次梁的弯矩计算涔矩系数a-1/11-1/11+1/16-1/14踏戊lo(m)5.8305.7405.6505.650荷载q(kN)25.5925.5925.5925.59M=aq/o(kN•m)79.06-76.6351.05-58.34截面边踏中主港^^奇蠹r+i；住中间踏戊中间支座剪刀系数00.450.60.550.55踏度L(m)5.7055.7055.6505.650荷载q(kN)25.5925.5925.5925.59v=qln*N)65.6887.5879.5179.512.3.4正截面承载力计算次梁跆中截面按T形祗而计算，翼缘宽度按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)笫5.2.4条规定也用。边跆：按计算跆度1。考虑：bf=10/3=5830/3=1943mm按梁(纵肋)净距Sn考虑：✓bf=b+Sn=200+2180=2380znm✓取较小值bf=1943mm中间跆：按计算跆度1。考虑：4=lQ/3=5650/3=1883mm按梁(纵肋)净距Sn考虑：✓bf=b+Sn=200+2200=2400/nm取较小值bf=1883mm支座祗面按矩形截面计算。判断各跆中被面席于哪一类祗面，因为混凝土强度等级为C30,查得《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)笫8.2.1条的规定，混凝土保护层厚度c=20mmt取ho=45O-3O=42Ommt贝!J

ci\fcbfh,(归0 2)l,°x143x1.883x60x(4202)630.09/cN-m>79.07kN-m(51・06kNm)故属于第一类T形被面。表2-5次梁的正截而承载力计算次梁正截面承载力计算见表2-5截面以踏中B支座中间跨•中中间支座M/(kN•m)79.06-76.6351.05-58.34/bfAb(mm)19432001883200h0(mm)420420420420_ Maifcb(bf)h；0.01610.15190.01070.1156<=1-Jl-2%0.01630.16560.01080.1232Ys=0.5(1+y/l-2as)0.9920.9170.9950.938M 9As= fyY^0527.1552.6339.4411.2选用钢筋30)16401430)1430)14实际配航面积(mm:)603616462462配筋率0=今0.718%0.733%0.550%0.550%根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第8.5.1条的规定，纵向受力钢筋的城小配防率为0.29b和华^中的较大值，即0.2%,双2-5中的配防率满足要求。配筋形式采用弯起式。根据计算所得钢筋面枳.查《现范》来选用钢筋口次梁的钢筋有弯起式和连续式两种，因次梁离度一般较小，所以选用连续式较为方便c2.3.5斜截面承载力计算斜祗而受剪冰载刀计算包括脸算裁面最小尺寸、膜筋计算和箍筋城小配筋率盐酸。次梁截面强度计算见表2-6。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第9.2.9条的规定，该次梁中箍筋及大间距为300mm,箍筋城小配筋率如下式计算：表2-6次梁斜截而强度计算

0.244 1.43Psv> =0.24X--=0.13%八,” //u截面A支座B支座左B支座右C支座y(kN)65.787.5979.5279.520.25凡940(kN)0.25X1.0X14.3X200X420=300.30kN>V截面满尺要求0.7加4°(kN)0.7X1.43X200X420=83.50kN>V除B支座外按构造配筋雍筋衣径和股数A6双肢Asv(mm2)56.656.656.656.61.2SfyvAsvk0s= (mm)V-G.7fybh°—2191.1一—实际间距(mm)2002002002000.244Psvmin=-7 =°・13%TyvAsv 56.6psv=--= =0.1415%>pSV7nin=0・13%9bs200X200 …皿九2.4主梁的计算(按弹性理论计算)考虑塑性内力犯分布的构件在使用荷栽作用下变形较大.应力较高.裂缝较宽。因主梁是楼盖的重要构件，要求有较大的强度储备,且不宜有较大的挠度，因此采用弹性方法设计02.4.1荷载计算主梁自货实际为均布荷载.但此行载值与次梁传来的集中荷载值比很小，为液化计算，将主梁自重等效力集中荷载.其作用点与次梁的位JBL相同。即采用就近集中的方法.把集中荷载作用点两边的主梁自生集中到集中荷栽作用点，主梁视为仅承受集中荷载的梁0次梁传来的恒荷载：7.321x6.0=43.93kN;主梁自世：25x0.35x(0.7-0.06)x2.4=13.44kN;梁侧抹灰：17x0.015X(0.7-0.06)x2x2.4=0.783kN;恒荷栽标准值：Gk=43.93+13.44+0.783=58.149kN;活荷栽标准值：Qk=12.0x6.0=72.000kN;恒荷栽设计值：G=1.2Gk=1.2x58.149=69.779kN;活荷栽标准值：Q=1.4Qk=1.4x72.000=100.800kN。2.4.2计算简图主梁按连续梁计笄.端部支承在砖墙上.支承长度为370mm,中间支承在400mmX400mm的混凝土柱上，其各跆的计算跨度为：边跆：ab 370400一一Iq= 4~-4~~=7200—120—200H———I———=7265/7177110

b 400lQ=1.025,+-=1.025x(7200-120-200)+—=7252mm

2 2取较小值lQ=7252mm中间跆：lQ=ln+b=7200-400+400=7200mm平均跆度：I=(7252+7200)/2=7226mmIG=IG=82.843kN

10=12196kN24522«0240024)02«0240024)024C02A527252- 72丽 一7252图2-4主梁的计算简图跆度差：7255~70°=0・72%v10%,按等跆连续梁计算°主梁的计算旃图如因2-4所//UU2.4.3内力计算2.4.3.1百炬计算M=k1Gl+k2Ql边聆：GI=69.779X7.252=506.03kN・mQI=100.800x7.252=731.00kN・m中跆：Gl=69.779x7.200=502.41kN・mQI=100.800x7.200=725.76kN・m平均跆度：Gl=69.779x7.226=504.22kN・mQI=100.800x7.226=728.38kN・m主梁弯炬计算如表2-7所示。表2-7主梁弯矩计算项次荷载简图k雨k瓦k雨k雨k码k相①怛荷载■力 中 * 才 4 栈△a1 a 包2 b a 1 A0.244D123.578.3-0.267-134.60.06733.70.06733.7-0.267-134.6@活荷载5t才 1股0.289178.3-0.133-96.9-96.5-96.5-0.133-96.9△△△△211.311

③活荷载, 中寸Q 「32.7-65.0-0.1330.2000.200-0.133-96.9145.2145.2-96.9△△△④活荷载才| |*Q0.22991.5-0.31169.30.170-0.089-226.5123.4-64.8△ △公167.4⑤活荷载寸力 中机4dd 4-22.0-43.5-0.0890.17069.3-0.311-64.8123.4-226.5组内合力①+②334.7256.6-231.5-62.9-62.9-231.5①+⑤90.713.3-231.5178.8178.8-231.5①+④290.9169.8-361.2103.0157.0-199.5①+⑤101.531.8-199.5157.0103.0-361.2最不利内力M皿组合项次①+③①迫①+④①+②①+②①+⑤组合值/(kN*m)90.713.3-361.2-62.9-62.9-361.2M皿组合项次①+②①+0①+⑤①+③①+③①+④组合项次/(kN6m)334.7256.6-199.5178.8178.8-199.5注：无k值系数的港矩是根据结构力学的方法由比例关系求出的c2.4.3.2剪刀计算V=k3G+k4Q主梁剪刀计算如表2-8所示。表2-8主梁剪力计算项次荷载简图kkMblkMbr①1「 卜方 •加0.733-1.2671.000怛荷载△A1Q52b牝a1乙。51.1-88.468.8②寸1 才机0.866-1.1340活荷载A /\ /\ /\87.3-114.30®-0.133-0.1331活荷载△△△△-13.4-13.4100.8④八1.力’松 0.689-0.13111.222活荷载△△△Z69.5-132.1123.2⑤-0.089-0.0890.778活荷载△△△△-9.0-9.078.412

组内合力①+②138.4-202.769.8①+③37.7-101.8170.6①+④120.6-220.6193.0①+⑤42.2-97.4148.2最不利内力Vd二组合项次①+③①+④①+②V山组合值/(kN)37.7-220.669.8V3组合项次①+②①+⑤①+④V团组合项次/(kN)138.4-97.4193.0主梁百矩及剪刀包络图如图2―5所示一2.4.4正截面承载力计算2.4.4.1确定翼缘宽度主梁跆中截面按T形截面计算。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)第5.2.4条的规定，翼缘宽度取较小值。边跆：按计算跆度1。考虑：b；=Z0/3=7252/3=2417mm按梁(纵肋)净距Sn考虑：%=b+Sn=350+5705=6055mm✓取较小值bf=2417mm中间跆：图2-5主梁的弯矩和剪力包络图按计算跆度图2-5主梁的弯矩和剪力包络图b；=Z0/3=7200/3=2400mm按梁(纵肋)净距Sn考虑：220.64=b+Sn=350+5650=6000/nm220.6✓取较小值bf=2400mm支座祗面仍按矩形截面计算。2.4.4.2判断板面类型在主梁支座处，由于板、次梁及主梁的负弯矩钢舫相互交叉鱼赴，主梁钢筋一般均在次梁钢筋下面.梁的有效庙度减小°因此.进行主梁支座板面承载力计算时.应根据主梁负当矩钢筋的实际位过来确定裁面的有效焉度儿。一级取值为：单排钢筋时，ho=h-(5Ox6O);双排钢筋时，ho=h-(80^90)o取ho=640mm(跆中)，ho=61Omm(支座)。13

ajcbfkfo一=10XI0X2417X60X(640-^)=1265.01/cN-m>334.7/cN・m(178.8ZN-m)属于第一类T形板面°2.4.4.3正极面承载力计算按弹性理论计算连续梁内力时，中间跆的计算跆度取为支座中心线间的距离.故所求的支座弯矩和支座剪刀都是指支座中心线的，而实际上正截面受苕承载力和斜截面受剪承栽力的控制祗面在支座边缘.计算配筋时,应将其换算到截面边缘。主梁正截面承载力计算见表表2-9主梁正截面受弯承载力计算2-9o截面边踏中B支座中间踏中M/(kN・m)334.7-361.2178.8-62.9bz喘(kN)—220.1x0.4/2=44.0一一bzMb=M-V—(kN•m)2334.7-322.6178.8-62.9/b,或b(mm)2417350240024003640610640640Mb%一 (C2aJcb&6°0.02360.17320.01270.00454=1_J]_2as0.02390.19150.01280.0045Ys=0-5(1+Jl-2%)0.9880.9040.9940.998M ?4=-——(mnr)fyYs^°1470.41624.4781.1273.5选用钢筋3C18+2C222C18+4C202C18+2C162C18实际百己筋面积(mm")15241766911509配筋率p=詈0.62%0.72%0.37%0.21%根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)笫8.5.1条的现定，纵向受力钢筋的城小配防率为0.2%和丝也中的较大值，即0.2%,表2-9中的配防率满足要求G配筋形式采用连h续式C2.4.5斜截面受剪承载力计算主梁斜祗面受剪承载力计算见表2To.根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)14表2-10主梁斜截面受剪承载力计算第9.2.9条的规定，该次梁中箍筋最大间距为皿截面A支座B支座左B支座右y(kN)138.4220.6193.00.25/?c为力o位吗0.25X1.0X14.3X350X610=763.26kN>V截面满尺要求0.7小°(kN)0.7X1.43X350X610=213.71kN除B支座外接构造配航瘫筋直径和肢数A8双股Asv(mm2)100.5100.5100.5L25米力s»0s= (mm)展0.7仙/°—•3001.2—实际间距(mm)2202202200.244Psvmin=-7 =°」3%TyvAsv 100.5…bs=350X220=°」305%>—=0.13%2.4.6主梁吊筋计算由次梁传给主梁的集中荷载为F=1.2X43.93+1.4X72.0=153.5kN次梁传给主梁的全部集中荷载或中，应扣除主梁自生部分，因为这部分是假定为集中荷载的，实际为均布荷载c若集中荷我全部由吊防承担，则F153.5X1000 ,As> =-————————7：=301.57mm22fysui452x360x0.707选用2C16(402mm：)o也可以用附加箍筋来承受集中荷栽，则附加箍筋布J5L的长度s=2力］+3b=2x(700—450)+3X200=1100mm选用筵筋为双肢，间距为180mm,则在长度s内可布式附加筵筋的排数为m=l100/180+1=8排.次梁两侧各布式1排.则需要的单肢箍筋的截面面积为F153.5X1000 oAsvl>———=———-—————=35.49mm2

mnfyv8x2x270选用A8(50.3mm")o2.5正笊慎用机稹状席的双金和挠8险笄2.5.1板的裂缝和挠度验并恒荷栽标准值：gk=2.155kN/m：;活荷栽标准值：qk=5.000kN/m：;2.5.1.1由荷栽标准值计算板的内力15

计算过程如表2-11所示GWmax=2.18Wmax=2.18sk(1.9c+0.08%)Pte表2-11板的弯矩计算截面边踏中第一内支座中间踏戊中间支座涔矩系数a+1/11-1/11+1/16-1/14玲戊(m)2.212.212.22.2荷载(kN)7.1557.1557.1557.155Mk1/11