钢筋混凝土梁的设计说明书

钢筋混凝土课程设计任务书——单向板肋梁楼盖、设计题目某多层工业建筑楼盖平面图如图1所示，环境类别为一类。楼盖拟采用现浇钢筋混凝上单向板肋梁楼盖凝上单向板肋梁楼盖图1楼盖平面图二、设计资料•生产车间的四周外墙均为承重砖墙，其中墙厚370mm，采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为 400mmx400mm。•材料：混凝土（按给定级别选用）；梁中和板内的钢筋根据规范规定自己选用。.楼面面层：专业整理20mm厚水泥砂浆：20kN/m3；楼盖自重：板厚自己确定，钢筋混凝土自重标准值 ;20mm厚石灰砂浆天棚抹灰：17kN/m3。L1、L2尺寸和楼面均布可变荷载标准值，按给定的计算。三、设计内容按指定的设计号进行设计，提交纸质稿计算书。结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置3•板的强度计算（按塑性内力重分布计算）次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）主梁强度计算（按弹性理论计算）四、具体要求计算书要求采用A4纸打印，条理清楚，页码齐全，表格规范并编写表格序号，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入，并尽量利用表格编制计算过程。图纸要求使用A2图幅，主梁、次梁、板配筋图按1： 50（或1： 30）比例绘制（可以折断画一半），主次梁断面图按1:20比例绘制。图面应整洁，布置应匀称，字体和线型应符合制图标准。提交全部成果时请附封面，并在封面上写明专业、姓名、学号等。图纸按照标准格式折叠。五、参考文献1・《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），中国建筑工业出版社2•《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），中国建筑工业出版社《混凝土结构》（上册、中册）（第四版），东南大学、天津大学、同济大学合编，中国建筑工业出版社《混凝土结构及砌体结构》（上册）（第二版），滕智明、朱金铨，中国建筑工业出版社钢筋混凝土课程设计——单向板肋梁楼盖计算书学生姓名:专业班级:学号:指导教师: 同。。学土木建筑工程学院2015年5月钢筋混凝土课程设计任务书——单向板肋梁楼盖一、设计题目楼盖拟采用现浇钢筋混某多层工业建筑楼盖平面图如图1所示，环境类别为一类楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。

1•生产车间的四周外墙均为承重砖墙，其中墙厚 370mm，采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为 400mmX400mm。2•材料：混凝土强度等级C20(fc=9.6N/mm2,f=1.1N/mm2),梁内受力纵筋为HRB335级(fy=300N/mm2),其他钢筋为HPB300级(fy=270N/mm2).3.L仁6600mm、L2=6000mm,楼面活荷载标准值：4.0kN/讥4•楼面做法：20mm厚水泥砂浆：20kN/m3；楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值—25kN/m3；20mm厚石灰砂浆天棚抹灰:17kN/m3o按可变荷载起控制作用的荷载组合，恒荷载分项系数为 1.2；活荷载分项系数取1.4(因楼面活荷载标准值不大于4KN/m2)。二、平面结构布置，及构件截面尺寸的确定1.平面结构布置根据结构平面布置，主梁的跨度为6600mm，次梁为6000mm,主梁每跨布置两根次梁，板的跨度为2200mm2.构件截面尺寸板厚:h板》130=2200/30=73・3mm. 对工业建筑的楼盖板， h>80mm•取h板=80mm.次梁的梁高：hc=/（12〜18）=6000/（12〜18）=333〜500mm,考虑到活荷载较大，取h=500mm,梁宽b=200mm.c c主梁的梁高：hz=l（8〜14）=6600/（8〜14）=470〜830mm，取hz=600mm,梁宽bz=250mm.三、板的计算（按塑性内力重分布计算）L2/L1=6000/2200=2.73<3,宜设双向板。如果按单向板设计时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。本设计按单向板进行1.荷载板的荷载标准值如下0.02X20=0.40.02X20=0.4（kN/m2）0.08X25=20.08X25=20.02X17=0.342.74kN/m4.00.02X17=0.342.74kN/m4.0g=2.74X1.2=3.2920mm石灰砂浆：（kN/m2）小计：活荷载标准值:kN/m恒荷载设计值:(kN/m2)

活荷载设计值:q=4.0X1.4=5.6(kN/m2)荷载总设计值:(kN/m2)活荷载设计值:q=4.0X1.4=5.6(kN/m2)荷载总设计值:(kN/m2)总计：g+q=3.29+5.6=8.898.89kN/m22.计算简图g+q=8.89KN/ABC(b)图1-1单向板计算简图次梁截面为200mmX500mm，板在墙上的支撑宽度为120mm。如图1-1a所示边跨:L=L-n+h/2=1980+80/2=2020<In+a/2=1980+120/2=2040mmoi板中间跨:l°2=ln=2200-200=2000mm°2跨度相差小于10%,工程上可以按等跨计算，满足工程设计要求，取 1m宽板带作为计算单元，计算简图如图1-1b•所示。弯矩设计值单向板的弯矩系数：边跨跨中1/11;离端第二支座-1/11;中间跨跨中1/16;中间支座-1/14，因而有如下计算：M1=-MB=(g+q)I201/11=8.9X2.022=3.30(kN•m2)MC=-(g+q)l022/14=-8・9X2.002=-2.54(kN•m2)M2=(g+q)lO2/16=8.9X2.002=2.23(kN•m2)正截面受弯承载力计算板厚80mm，h0=80-20=60mm。 C20混凝土aifC=9・6N/mm2,HPB300钢筋fy=270N/mm2.板配筋计算见表1-1表1-1 连续板各截面的配筋计算边缘板带(①〜②，⑤〜⑥轴线间) 中间板带(②〜⑤轴线间)板带部位截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中(X0.8)中间支座(X0.8)M/(kN-m2)3.30-3.302.23-2.543.30-3.301.7842.032as=M/aifcbh020.0950.0950.0650.0730.0950.0950.0520.059

E0.1010.1010.0680.077<0.10.1010.1010.0530.061<0.1A=Es2152151452132152151132133.293.29X2.2=7.240.2X(0.5-0.08)X25X1.2=2.52(kN/m2)0.5-0.08)X0.02X17X1.2X2=0.34g=10.1q=5.6X2.2=12.32g+q=10.1+12.32=22.42bhoaf/f°cymm2选配钢筋①6@130①6@130①6@180①6@130①6@130①6@130①6@200①6@130实配钢筋面积/mm2218218157218218218141218对轴线②⑤间的板带，因各板区格的四周均与梁整体E连接，各跨跨内和中间支座可考虑板的内拱作用，将其弯矩设计值减少 20%;支座截面，当0.1时，取E=0.1四、次梁的计算(按塑性内力重分布计算)按考虑内力重分布进行设计，根据本楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载一律不考虑梁从属面积的荷载折减。1.荷载设计值板传来恒荷载：(kN/m2)次梁自重：次梁粉刷：(kN/m2)恒荷载设计值：(kN/m2)活荷载设计值(从板传来)(kN/m2)荷载总设计值：(kN/m2)2.计算简图次梁在砖墙上支撑长度为240mm，主梁截面为250mmx600mm。按塑性理论计算次梁的内力，取计算跨度如下。边跨：l1=6000-120-250/2=5755mmil01=l1+a/2=5755+240/2=5875mm01n1又1.02511=1.025x5755=5899mm>5875mm1应取：l01=5875mm中间跨：l0=l=6OOO-25O=575Omm0n跨度差：(5875-5750)/5750=2.2%V10%故可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图如 图1-2所示LJ120120125125Le60006000575060005755LJ120120125125Le60006000575060005755125 125(a)(a)-11-5875Jt5750575057505875ig+q=22.42KN/m5875Jt5750575057505875ig+q=22.42KN/m、彳\fJJJJJ、f^77 77773-内力计算次梁各截面的弯矩及剪力设计值分别见表 1-2和表1-3.表1-2连续次梁的弯矩计算截面边跨跨中离端第一支座离端第二跨跨中、中间跨跨中中间支座弯矩系数《1/11-1/111/16-1/14M=a(g+q)ln70.35-70.3546.33-52.95表1-3连续次梁的剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座内、外侧剪力计算系数B0.450.60.550.55v=3(g+q)ln58.0677.4270.9070.904.各截面承载力计算进行正截面受弯承载力计算时，考虑板的作用，跨中截面按 T形截面计算，翼缘计算宽度取值如下。边跨:b,=l°/3=2875/3=1958mm又：b+Sn=200+2000=2200mm>1958mm故取bf、=1960mm

bf、=l0/3=5750/3=1917mmf、0故取 bf、=2000mm所有截面纵向受拉钢筋均布制成一排。梁高h=500mm,h0=5OO-35=465mm。翼缘厚bf、=80mm连续次梁正截面抗弯承载力计算表1-4.表1-4连续次梁的正截面抗弯承载力计算截面边跨跨内离端第一支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座M/(kN•m)85.54-85.5456.33-64.38Qs=M/afcbfh0、2(ots=M/afcbh。)0.0170.1690.0120.128E=1-』一2as0.0170.1860.0120.137判断T形截面类型Xvhf、--Xvhf、--AS=中fhoC(・fc/fy(As=Ebh0aAc/fy)mm2496544343407选配钢筋2业183亚162狂16心12实配钢筋面积/mm2509603402452验算最小配筋率Pmin=0.2%0.51%0.60%0.40%0.45%斜截面受剪承载力计算按以下步骤进行。.验算截面尺寸。h=h-h=465-80=385mmw0fhw/b=385/200=1.925v4w0.25比fbh=0.25X1X11.9X200X465=223200N>V =77.42KNcomax即截面尺寸满足要求。0.7ftbh0=0.7X1.10X200X465=71610N则除端支座内侧，其他支座边缘均需按计算配置腹筋。.计算所需腹筋。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规定，对于截面高度不大于800mm的梁，箍筋直径不易小于6mm。采用①6双肢箍筋，计算离端第二支座外侧截面，V=77.42KN。由V<0.7ftbho+fyvAsvho/Stoyvsvo可得到所需箍筋间距为：s<fyvAsvh0/(Vbl-0.7ftbh0)=270X2X28.3X465/(77420-0.7X1.1X200X465)=1223mm如前所述，考虑弯矩调幅确定弯矩设计值时，应在梁塑性铰范围内将计算的箍筋面积增大20%。现调整箍筋间距：S=0.8X1123=978mm根据箍筋最大间距要求，取箍筋间距s=200mm。.验算箍筋下限值。弯矩调幅时要求的配箍率下限值为：Psv,min=0.24ft/fyv=0.24X1.10/270=0.098%实际配筋率：P=A/b=2X28.3/200X200=0.14%>psvsvS sv,min满足要求。沿梁全长按①6@200配筋。五、主梁的计算主梁的内力可按弹性理论计算。1.荷载设计值为简化计算，主梁的自重按集中荷载考虑。次梁传来恒荷载： 10.1X6=60.6KN主梁自重：0.25X(0.6-0.08)X2.2X25X1.2=8・58KN主梁粉刷：(0.6-0.08)X2X2.2X0.34X1.2=0.93KN计值:G=70.11KN活何载设计值： Q=12.32X6=74KN2•计算简图梁两端支撑在砖墙上，支撑长度为370mm，中间支撑在400mmX400mm的钢筋混凝土柱上，如图1-3a所示，墙、柱作为主梁的铰支座，主梁按连续梁计算(b)AB(a)计算跨度如下边跨：Ln=6600-120-400/2=6280mmL01=ln+b/2+0.025ln=6280+200+0.025X6280=6637mm01nl01=ln+a/2+b/2=6280+370/2+400/2=6665mm01n

中间跨：l=66OOmmo因跨度相差小于10%,故可利用等跨连续梁计算内力。主梁的计算如图 1-3b所示.3.弯矩、剪力计算弯矩设计值弯矩：M=kiGlo+k2QIo式中ki,k2 分别为系数，具体计算结果及最不利荷载组合见变1-5.表1-5主梁的弯矩计算序号计算简图边跨跨内中间支座中间跨跨内K1M1Kmb(mjK1M2①卩尸卄fqAB CD0.244113.59-0.267-123.920.06731.0②]Q Q|A B C D0.289142.00-0.133-65.15-0.133-64.96③Q]TT T-0.044-21.62-0.133-65.150.20097.68④化纽代 鼻0.229-0.311(-0.089)0.17083.031a -wJL*A B C D112.52-152.35(-43.60)⑤Q|Q|町IQj£ai IXJT 矿 巒 矿1/3Mb=-14.53-43.60(-152.35)83.03最不利荷载组合①+②255.59-189.07-33.96①+③91.97-189.07128.68①+④226.11-276.27(-167.52)114.03①+⑤99.06-167.52(-276.27)114.03.剪力设计值式中k3,k4 分别为系数，具体计算结果及最不利荷载组合见表1-6.表1-6主梁的剪力计算序号计算简图端支座中间支座kMikMb(Mc)km2①0.73351.39-1.267(1.000)-88.83(70.11)-1.000(1.267)-70.11(88.83)②人门口 QJ-|o0.866-1.134(0)83.921.1340()83.921 A Bc同64.08③「山畑匚仔0.68950.99-1.311(1.222)-97.01(90.43)-0.778(0.089)-57.57(6.59)④QIQIQIIQjaJL2bIT T-6.59-6.59(57.57)-90.43(97.01)最不利荷载组合①+②115.47-172.75(70.11)-70.11(172.75)①+③102.38-185.84(160.54)-127.68(95.42)①+④44.80-95.42(127.68)-160.54(185.84)4.主梁的截面承载力计算①•正截面抗弯承载力计算。跨内按T形截面计算，因h,/ho=8O/56O=O・14>0・1,所以翼缘计算宽度取:hf=l/3=6.6/3=2.2mvb+Snf' n取hf'=2.2m计算，故：h0=600-40=560mm支座截面按矩形截面计算，考虑到支座负弯矩较大，采用双排配筋，故：h0=600-90=510mm表1-7主梁的正截面承载力计算截面边跨跨内中间支座中间跨跨内M/(kN•m)255.59-276.27128.68-33.96(h0=535mm)Vb/20--28.82----M-Vob/2/ (kN•m)--274.45--