混凝土结构课程设计单向板肋梁楼盖设计

钢筋混凝土梁板结构设计摘要本设计主要进行行行了结构构方案案中单向向板肋肋梁楼盖盖设计计。在确确定框框架布局局后，先先进行楼楼层间间荷载代代表值值得计算算，进进而求出出在水水平荷载载作用用下的结结构内内力（弯弯矩和和剪力）。完完成了板，次次梁和主梁等等构件的内力力和配筋计算算及施工图绘绘制，楼盖的的设计完成了了板的配筋和和次梁与主梁梁的配筋计算算。2012年1222月10日课程设计任务书书书（一）课程设计计计目的本设计是混凝土土土结构设设计原原理中一一个重重要环节节，对对培养和和提高高学生的的基本本技能，启启发发学生对对实际际结构工工作情情况的认认识和和巩固所所学的的理论知知识具具有重要要作用用。1．了解钢筋混混混凝土结构构设设计的一一般程程序和内内容，为为今后从从事实实际设计计工作作奠定初初步基基础。2．复习巩固加加加深所学的的基基本构件件中受受弯构件件和钢钢筋混凝凝土梁梁板结构构等章章节的理理论知知识。3．掌握钢筋混混混凝土肋梁梁楼楼盖的一一般设设计方法法，诸诸如：（1）掌掌握单向向板肋肋梁楼盖盖的结结构布置置、荷荷载传递递途径径和计算算简图图的确定定；（2）掌掌握弹性性理论论和塑性性理论论的设计计方法法；（3）掌掌握内力力包络络图和材材料抵抵抗弯矩矩图的的绘制方方法；；（4）了了解构造造设计计的重要要性，掌掌握现浇浇梁板板的有关关构造造要求；；（5）掌掌握现浇浇钢筋筋混凝土土结构构施工图图的表表示方法法和制制图规定定；（6）学学习书写写结构构计算书书；（7）学习运用用规规范。（二）设计资料料料某多层混合结构构构轻工仓仓库，其其建筑平平面如如图所示示，层层高4.5m，房屋安安全全等级为为二级级，采用用钢筋筋混凝土土整浇浇楼盖，请请进进行梁、柱柱的的布置并并确定定梁、板板、柱柱截面尺尺寸，梁梁板的承承载力力计算及及配筋筋，并绘绘制结结构施工工图。其其平面图图如附附图所示，楼楼面荷载载、材材料及构构造等等设计资资料如如下：1、按使用要求求不不同，楼盖盖盖做法分分两种种类型：：①20mm厚水水水泥砂浆面面层层，钢筋筋混凝凝土现浇浇板，12mm厚纸筋灰灰板板底粉刷刷；②35mm厚水水水泥砂浆面面层层及水磨石地面面，钢钢筋混凝凝土现现浇板，12mm厚纸筋灰灰板板底粉刷；2、柱网尺寸和和楼楼面活荷载载载标准值值，见见附表；；3、材料：混凝凝土土强度等级级级选用范围C20~C35，梁内内受受力主筋筋采用用HRB33335级、HRBB4400级钢筋，其其余余均用HPB33000级、HRBB3335级钢筋，钢钢筋筋直径最最大不不超过25mm；注:该厂房无特特殊殊要求，楼楼楼梯位于于楼盖盖外部；；每位同学以学号号号末两位位数作作为题号号：建筑10（1）班同学楼面面做做法按类型型型①；建筑10（2）班、管理10班按按类型型②。（三）设计内容容容和要求求1、板和次梁按按考考虑塑性内内内力重分分布方方法计算算内力力；主梁梁按弹弹性理论论计算算内力，并并绘绘出弯矩矩包络络图以及材材料料图。2、绘制楼盖结结构构施工图（1）楼面结构构平面面布置图图（标注注墙、柱柱定位轴轴线编编号和梁梁、柱柱定位尺尺寸及及构件编编号）．．（比例1：100～1：200）；（2）板配筋平平面图图（标注注板厚、板板中中钢筋的的直径径、间距距、编编号及其其定位位尺寸）（比比例1：100～1：200）；（3）次梁配筋筋图（标标注次次梁截面面尺寸寸及几何何尺寸寸、钢筋筋的直直径、根根数、编编号及其其定位位尺寸）（比比例1：50，剖面图比比例1：15～1：30）；（4）梁材料图图、配配筋图（按按按同一比比例绘绘出主梁梁的弯弯矩包络图、抵抗抗弯弯矩图、模模板板图及配配筋图图），（标标注注主梁截截面尺尺寸及几几何尺尺寸、钢钢筋的的直径、根根数数、编号及及其其定位尺尺寸）；；（比例例1：50，剖面图图比比例1：15～1：30）；（5）在图中标标明有有关设计计说明，如如混混凝上强强度等等级、钢钢筋的的种类、混混凝凝土保护护层厚厚度等。（四）设计要求求求1、计算书格式式及及书写步骤骤骤可参阅阅教材材中的单单向板板肋梁楼楼盖设设计例题题。2、完成结构计计计算书一份份。要要求概念念清楚楚，计算算完整整、准确确，成成果尽量量表格格化，并并装订订成册。（A4纸型打印印，正正文采用用五号号仿宋字字，）3、楼盖施工图图图二张。采采用用2#图纸，选选择择适当比比例。要要求内容容完整整，表达达规范范，字体体工整整，图面面整洁洁。（要要求手手工绘制制）4、在完成上述述设设计任务后后后，方可可参加加设计成成绩评评定。（五）参考文献献献[1]（GB55500110--20111）混凝土结结构构设计规规范[S]..北京：中中国国建筑工工业出出版社[2]（GB55500111--20110）建筑抗震震设设计规范范[SS].北京：中国国建建筑工业业出版版社[3]（GB5500009--20001）建筑结构构荷荷载规范范[SS].北京：中国国建建筑工业业出版版社[4]（GB5500668--20110）建筑结构构可可靠度设设计统统一标准准[SS].北京：中国国建建筑工业业出版版社[5]刘立新新.叶燕燕华.混凝土结结构构原理[MM]].武汉：武武汉汉理工大大学出出版社20122..7第二版[6]白国良良.王毅毅红.混凝土结结构构设计[MM]].武汉：武武汉汉理工大大学出出版社20111..11新一版课程设计计算书书书（一）楼盖结构构构平面布布置及及截面尺尺寸确确定（1）楼盖结构构平平面布置确定主梁的跨度度度为7.2mm,次梁的跨跨度度为6.6mm,主梁每跨跨内内布置两两根次次梁,板的跨度度为2.4m。（2）板厚的确确定定楼板按高跨比条条条件，板板厚时时，对于于工业业建筑的的楼盖盖板，要要求，取取板厚h=800mmm满足要求求。（3）次梁尺寸寸的的确定次梁的截面高度度度应满足足,取h=45500mm,截面宽度度，取b=20000mm。（4）主梁尺寸寸的的确定主梁的截面高度度度应该满满足，取h=70000mm,则,取b=30000mm。（5）柱尺寸的的确确定柱柱柱的截面面尺寸寸选400mmmm400mmm。（6）楼盖结构构布布置楼盖结构布置置置如下图所所示示：2525mm厚水泥砂浆+10mm厚水磨石面层80mm厚钢筋混凝土现浇板12mm厚纸筋灰板底粉刷803512楼盖做法详图(二)板的设计计（按按塑性内内力重分分布计计算）(1)荷载计算算算楼盖做法如右图图图所示：：35mm厚水泥泥泥砂浆面面层及及水磨石石地面面80mm厚现浇浇浇钢筋混混凝土土板12mm厚纸筋筋筋灰板底底粉刷刷恒载标准值活载标准值荷载设计值应比比比较以下下两种种组合，并并取取较大值值：由可变荷载效应应应控制的的组合合由可变荷载效应应应控制的的组合合因此取(2)板的计算算算简图250250120200200218022002200240024002400A80450板的实际结构图取1m板宽作为为计算算单元，板板板得实际际结构构如上图图所示示，次梁梁截面面宽度b=20000mm，现浇板板在在墙上的的支承承长度a=12200mm，按塑性性内内力重分分布设设计，板板的计计算跨度度为：：边跨按一下两项项项较小值值确定定：所以边跨的计算算算跨度取取中间跨度的计算算算跨度取取板的计算简图下下下如图所所示：：222022202200220022002220ABCCBA11222板的计算简图（3）弯矩设计计值值因边跨与中跨跨跨的计算跨跨度度相差，可可按按等跨连连续板板计算，由由附附表可查查得板板的弯矩矩系数数，板的弯弯矩矩设计过过程如如下表：：板的弯矩设计值值值的计算算截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座1B2C弯矩系数a计算长度5.61-5.613.79-4.33（4）配筋计算算板厚h=80mmmm，，b=100000mmm.CC25混凝土，，，。板的受受力力钢筋选选用HPB33000级钢筋。对于轴线②～⑤⑤⑤之间的板板带带，考虑虑到起起拱作用用，其其中间跨跨中截截面和中中间支支座C截面的弯弯矩矩设计值值可以以折减20%，为了方方便便，近似似对钢钢筋面积积折减减20%。板配筋筋过过程见下下表：：板的配筋计算截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座在平面图上的位位位置①～②⑤～⑥②～⑤①～②⑤～⑥②～⑤5.61-5.613.790.83.7999-4.33-0.84.33330.1310.1310.0890.0710.1010.0810.9300.9300.9540.9630.9470.958372.4372.4245.2194.4282.2223.2选用钢筋Ф10@20000Ф10@20000Ф8@150Ф8@200Ф8@150Ф8@200实际配筋面积（）393393335251335251经验算，配筋率率率，也大于0.2%，满足要要求求。(5)板的配配配筋分布筋选用φ666@2000嵌入墙内的板面面面附加钢钢筋选选用φ8@2000。a=/7==3314mmm，取350mmmm垂直于主梁的板板板面附加加钢筋筋选用φ8@2000。a=/4==5550mmm板角构造钢筋:::选用φ8@20000,双向配置置板板四角的的上部部。a=/4==5550mmm由计算结果及板板板的构造造要求求，绘制制板的的配筋图图，见见图1.1(三)次梁的计计算（按按塑性性内力重重分布布计算）（1）荷载计算算板传来的荷载次梁自重次梁粉刷抹灰恒载标准值活载标准值荷载设计值应比比比较以下下两种种组合，并并取取较大值值：由可变荷载效应应应控制的的组合合：由永久荷载效应应应控制的的组合合：因此取（2）计算简图图由次梁的实际结结结构图可可知，次次梁在墙墙上的的支承长长度为为a=24400mm，主梁的的宽宽度为b=30000mm。次梁的实际结构图250次梁的实际结构图25012030030063306300630066006600660080450120①②③次梁的边跨计算算算跨度按按以下下两项较较小值值确定：：所以次梁边跨的的的计算跨跨度取取中间跨度的计算算算跨度取取q=32.14kN/mq=32.14kN/m次梁的计算简图6450 6300630063006450ABCCBA11222（3）内力计算算因边跨与中跨的的的计算跨跨度相相差，可按按等等跨连续续板计计算=1\*GB3①次梁的弯矩计计计算如下表表：：次梁的弯矩计算算算截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座1B2C弯矩系数a计算长度121.55-121.555579.73-96.48=2\*GB3②次梁的剪力计计计算如下表表：：次梁的剪力计算算算截面位置边支座离端第二支座左离端第二支座右中间支座AB(左)B(右)C剪力系数计算长度93.30124.39111.36111.36（4）正截面强强度度计算=1\*GB3①次梁跨中截面面面按T形截面计计算算边跨取小值中间跨取小值=2\*GB3②支座截面按矩矩矩形截面计计算算判断截面类型C25混凝土，，，。纵向钢钢筋筋采用HRB44000级钢筋。箍箍筋筋采用HPB33000级钢筋。。因此，边跨中和和和中间跨跨中截截面都属属于第第一类T形截面次梁正截面强度度度计算截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座125.55-125.555579.73-96.48215020021002000.0280.3040.0190.2410.9860.8130.9900.8600.028<000.51180.374<000.51180.019<000.51180.280<000.51188351013546760选用钢筋218(直)216（弯）218(直)218（直）218(直)112（弯）218(直)214（直）实际配筋面积（）9111018640817也大于0.2%%%，符合要要求求。（5）斜截面强强度度计算，次梁斜截面强强强度计算算如下下表：次梁斜截面强度度度计算截面位置边支座离端第二支座左离端第二支座右中间支座AB(左)B(右)C93.30124.39111.36111.36截面满座要求按计算配筋箍筋直径和肢数数数Ф6双支56.6307.1121.7162.9162.9实配间距（mmmm）100100100100弯矩调幅时要求求求的配筋筋率下下限为：：实际配筋率为：：：满足要求（6）次梁的配配筋筋根据计算结果及及及次梁的的构造造要求，绘绘制制次梁的的配筋筋图，见见图1.2(四)主梁的计计算（按按弹性性理论计计算）（1）荷载计算算次梁传来的荷载载载主梁自重梁侧抹灰恒载标准值：活载标准值：恒载设计值：活载设计值：（2）设计简图图各跨的计算跨度度度为：主梁的实际结构构构如图所所示，由由图可知知，主主梁的端端部支支承在墙墙上的的支承长长度为为a=37700mm，中间支支承承在400mmmm400mmm的混凝土土柱柱上，其其计算算跨度按按以下下方法确确定：：2240024002400240024006880680040072007200120250600AB主梁的实际结构图边跨的计算跨度度度因为所以边跨的计算算算跨度取取中间跨的计算跨跨跨度取主梁的计算简图图图如下图图所示示：224522400ACBD11224527252224002400240024002400240072527200主梁的计算简图Q=144.14kNG=82.08kN（3）内力计算算=1\*GB3①弯矩计算边跨：中间跨：主梁弯矩计算如如如下表：：主梁弯矩计算项次荷载简图①恒载GGG112aabABCD②活载QQQ1ABCD③活载QQABCD④活载QQQABCD⑤活载QQABCD内力组合=1\*GB3①+=2\*GB3②447.3347.4-296.8-98.4-98.4-296.8=1\*GB3①+=3\*GB3③99.2-0.7-296.8247.2247.2-296.8=1\*GB3①+=4\*GB3④384.6223-482.1139.2216-250.9=1\*GB3①+=5\*GB3⑤113.830.6-250.9216139.2-482.1最不利内力组合项次=1\*GB3①+=3\*GB3③=1\*GB3①+=3\*GB3③=1\*GB3①+=4\*GB3④=1\*GB3①+=2\*GB3②=1\*GB3①+=2\*GB3②=1\*GB3①+=5\*GB3⑤组合值99.2-0.7-482.1-98.4-98.4-482.1组合项次=1\*GB3①+=2\*GB3②=1\*GB3①+=2\*GB3②=1\*GB3①+=5\*GB3⑤=1\*GB3①+=3\*GB3③=1\*GB3①+=3\*GB3③=1\*GB3①+=4\*GB3④组合值447.3347.4-250.9247.2247.2-250.9=2\*GB3②剪力计算主梁剪力计算项次荷载简图①恒载GGG112aabABCD②活载QQQ1ABCD③活载QQABCD④活载QQQABCD⑤活载QQABCD内力组合=1\*GB3①+=2\*GB3②185.00-267.500082.08=1\*GB3①+=3\*GB3③41.00-123.2000164.16=1\*GB3①+=4\*GB3④159.50-293.0000258.18=1\*GB3①+=5\*GB3⑤47.40-116.8000194.18最不利内力组合项次=1\*GB3①+=3\*GB3③=1\*GB3①+=4\*GB3④=1\*GB3①+=2\*GB3②组合值41.00-293.000082.08组合项次=1\*GB3①+=2\*GB3②=1\*GB3①+=5\*GB3⑤=1\*GB3①+=4\*GB3④组合值185.00-116.8000258.20(4)主梁弯矩矩矩包络图图主梁弯矩包络图图图见图1.4(5)正截面强强强度计算算=1\*GB3①确定翼缘宽度度度边跨跨跨取小值中间跨取小值支座截面仍然按按按矩形截截面计计算=2\*GB3②判断截面类型型型取。则属于第一类T形形形截面=3\*GB3③截面强度计算算算按简简简支梁计计算的的支座剪剪力计计算值主梁正截面强度度度计算截面边跨中B支座中间跨中447.3-482.1247.2-98.4——45.24————447.3-436.9247.2-98.42417300240024000.0400.3080.0220.00870.9800.