钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

土木工程学院《混凝土结构设计》

钢筋混凝土双向板肋梁楼盖

课

程

设

计

书

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

一、设计题目

设计某多层工业厂房楼盖结枸。

二、设计条件

某多层工业厂房，采用内框架结构，标准层建筑平面图如图1所示，墙厚240mm,混凝土柱

截而尺寸400mmX400mm。设计使用年限50年，结构安全等级为二级，环境类别为一类，拟

采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。

（2）楼面构造做法：采用水泥砂浆楼面：10皿n厚1:2水泥砂浆面层；20mm厚1:3水泥砂浆

找平层；现浇钢筋混凝土楼面；20nlm厚混合砂浆粉刷。

（3）柱网尺寸和楼面可变荷载标准值见表1,准永久值系数Wq=0.5。

（4）材料规定：

1）混凝土：钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20,当采用400MPa及以上的钢

筋时，混凝土强度等级不应低于C25。

2）钢筋：梁内受力主筋采用HRB335级钢筋，其余均采用HPB300级钢筋。

（5）该厂房无特殊规定，楼梯位于楼盖外部的相邻部位。

表1各学号的设计条件

柱网L1XL2可变荷载标准值（kN/而）

/mm5.05.56.06.57.07.58.0

6000x66001234567

6600x6900141312111098

6600x720015161718192021

661X)x750028272625242322

69(X)x720029303132333435

6900x750042414039383736

三、设计内容

1.拟定结构平面布置图

2.板的设计（按塑性理论）

3.次梁设计（按塑性理论）

4.主梁设计（按弹性理论）

5.绘制施工图，涉及：

（1）（1）结构平面布置图（1:200）

（2）内容：轴线号、板（区格）、梁、柱的编号，截面尺寸，梁中心距离，边界及尺寸等。

（3）板的配筋图（1:50）

（4）内容：受力钢筋和构造筋的编号、形式、位置、宜径和间距；对的表达钢筋及其弯钩的

位置；四种构造钢筋；分布钏筋（垂直于板底和板面的受力钢筋），垂直主梁及板边、边角

的构造负筋，它们的直径、间距和面积规定详见《混凝土结构设计规范》（GB50010-2023）。

分布钢筋可不绘出，统一用文字注明。

（5）次梁的配筋图

立面图（1:30—1:50）

内容：轴线号，支承（砖墙、主梁的位置、尺寸），钢筋编号，纵向钢筋切断点至支座边沿

的距离，箍筋的直径、间距，构造钢筋不用画。

（6）断面图（1:20—1:30）

（7）内容：钢筋的编号，纵向钢筋（受力、构造）的直径、根数、断面尺寸。

（8）主梁的配筋图

（9）内容：在图中绘出弯矩包络图及材料抵抗弯矩图：拟定纵向钢筋的布置，并画纵向钢

筋大样图，其余参照次梁。

（10）施工说明

四、内容：混凝土强度等级、钢筋强度等级、构造钢筋、混凝土保护层厚度、板厚等。

五、成果规定

规定完毕所有的设计内容，完毕设计计算书一份，计算书规定计算准确，环节完整，内容

清楚。每人需完毕1号图一张，用铅笔绘图，规定图面布局均匀、比例适当、线条流畅、整洁

美观，标注及说明用仿宋体书写，严格按照建筑制图标准作图。课程设计时间为两周。

五、参考资料

1.混凝土结构设计规范[S]（GB50010-2023）

2.建筑结构荷载规范［S］(GB50009-2023)

3.建筑结构制图标准［S］(GB/T50105-2023)

4.沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计［M］.北京:高等教育出版社，2023第4版.

5.朱彦鹏，蒋丽娜.混凝土结构设计原理［加.重庆：重庆大学出版社，2023第4版.

4.04.55.05.56.06.57.0

LPL2、\号'kN/nrkN/m?kN/nrkN/m2kN/tn2kN/tn?kN/m2

28.8mX17.1m1234567

29.6mX17.7m891011121314

20.4mX18.3m15161718192021

31.2mx18.9m22232425262728

32.OmX19.5m29303132333435

32.8mX20.Im36373839404142

33.6mX20.7m43444546474849

34.4mX21.3m50515253545556

35.2rnX21.9m5758

某设计使用年限为50年工业厂房楼盖，采用整体式钢筋混凝土结构，楼盖梁布置如图所示。

2.材料选用：

(I)、混凝土：采用C25(N/,N/)o

(2)、钢筋：主梁及次梁受力筋用[[!^335级(N/),板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB3(iO(N/)。

二、板的计算

板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的/二5920/2023=2.96<3,宜按双向板设计，本例

按单向板计算。

板的厚度按构造规定曲h=/30=2023/30=67<80,取h=80mm。次梁截面高度取h=450mm>

/15=5920/15=395mm,截面宽度b=200mm,板尺寸及支撑情况如图所示。

(1)、荷载

荷载标准值

20mm水泥砂浆面层0.02mX20kN//w3=0.4kN//w2

80mm钢筋混凝土板0.08mX25kN/m3=2.OkN/m2

三夹板顶棚0.184TV/，/

取=2.58kN/〃J

线恒荷载设计值g=l.2X2.58kN/m2=3.096kN/m

线活荷载设计值q=1.3X5kN/nf=6.5kN/nf

合计9.596AN/"/

（2）、内力计算

计算跨度：

边跨/n+h/2=1630+80/2=1670=l.67m

In+a/2=1630+120/2=1.69m

取/°=L67m。

中间跨/o=2m-0.20m=1.8m

跨间差（1.8m-1.67m）/I.67m=7.7%<10%,说明可按等跨连续板计算内力（为简化起见统一取1.8m）«

取1m板宽作为计算单元，计算管图如上。

连续板械面弯矩的计算

离端第二跨跨内及

截面边跨跨内离端第二支座中间支座

中间跨跨内

11

弯矩计算系数4”J_

UTT14

M=%“(#+q)/；/(KN•m)2.43-2.431.94-2.22

（3）、连续板各截面配筋计算

b=1000mm,h=80mm,有效高度=80nim-20mm=60mm,=1.0；连续板各截面的配筋计算如下表:

连续板各截面配筋计算

边区板带（①~②、⑤〜⑥轴线间）中间区板带（②~⑤轴线间）

离端第

离端二跨跨离端离端第二

板带部位截面边跨中间边跨

第二内及中第二跨跨内、中中间支座

跨内支座跨内

支座间跨跨支座间跨跨内

内

1.94x0.8-2.22x0.8

M/KN•m2.43-2.431.94-2.222.43-2.43

=1.552:-1.776

M

&=-------70.0570.0570.0460.0520.0570.0570.0360.042

afbh

40.0590.0590.0470.0530.0590.0590.0370.043

15615612414015615698114

①6中6由6①6①6(D666中6

选配钢筋

@170@170@200@200@170@170@200@200

实配钢筋面积/〃如，166166141141166166141141

中间区格板带（②“⑤轴线间）存在内拱作用,其弯矩值需折减20%。

连续板的配筋示意图如图:

计算15£加用2计算lAOmm?

实配16£mn?实配仙Imn?

©6@1]0一00।

计算124mn/

实配166mm2实配Mlmm?

06017006(3200

计算153mm2计算114mm：

实配163mm2实配

_06翅006(a2OO|

计算98mm

实配166(7)17)2实配lAImm?

06(2)17006(5)200

W6@200

直径/长度/根教总长/懒用

媪号筒图mmmmmf/Kg

①工1800?61875349654146

06：I-----------------H——产61206349420

©lr614075U82083463

©ii612068881071278

©651360lbB8。66455212弘

6bI5109861624U6

651165

1150812S6354445176

©♦8006U8001782635E85

合计1832

三、次梁计算

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。

(I)取主梁高度h=650mm>6000/12=500nim,梁宽b=250nlm。次梁有关尺寸及支撑情况如图所示。

(2)、荷载

恒较设计值

由板传来的荷载3.096kNlm-X2m=6.192AN/m

次梁自重1.2义25ZN/m'x0.21nx(0.45m-0.08m)=2.22kN/m

g=8.412kN/m

活载设计值

板传来的活载q=6.5女N/〃JX2m=13AN/〃z

合计g+q=21.412kN/m

(3)、内力计算

计算跨度

边跨/,+a/2=5.675+0.24/2=5.795

1.025/=1.025x5.675=5.817

取/0=5.795m

中间跨/0=/,=5.67m

跨度差(5.795m-5.76m)/5.67m=2%<10%

可以按等跨计算内力。统一取/产5.795m

计算简图如图所示。

连续次梁各截面弯矩及剪力计算：见表

连续次梁弯矩计算表

离端第二跨跨内

截面边跨跨内离端第二支座中间支座

及中间跨跨内

11

弯矩计算系数J_

HH1614

M=6”（g+9）/；/（KN•m）65.37-65.3743.02-49.17

连续次梁剪力计算

离端第二支座外离端第二支座内中间支座外侧、内

截面端支座内侧

侧侧侧

穹矩计算系数见，0.450.60.550.55

V=4（g+q）/〃/KN54.6872.8866.866.8

(4)、连续次梁各截面承载力计算

次梁跨内截面按T形截面计算。T形截面翼缘计算宽度为：

边跨：==l/3X5795mm=1932mm<=200mm+1800inm=2023inm

离端第二跨、中间跨：==1/3X5670mm=1890mm

梁高h=450mm,=450mm-35mm=415mm,翼缘厚(即板厚)=80mm

判别T形截面类型:

（h\

则四工瓦％h--=689KN-m故各跨内截面属于第一类T形截面

\/

支座处截面按矩形截面计算。第一内支座按布置两排纵筋考虑，取=450mm-60mm=390nini,

其他中间支座按布置一排纵筋考虑，取=450mm-35mm=415mmo

连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表：

连续次梁正截面承载力计算表

截面边跨跨内离端第二支座

M/(KN•m)65.37-65.37

a=Mlafbjh；

0.0160.18

(a=M1a£b凤)

40.0160.2<0.35

&=^bf\}ajc/fy

478658

(As='a£$)/nvn2

选配钢筋3虫162虫18+曲4

实配钢筋面积/〃mI?603663

截面离端第二跨跨内及中间跨跨内中间支座

M/KN•m43.02-49.17

a=Mla£b网

0.0110.12

(a=M1%于切才)

0.0110.13<0.35

4=如%。//小

342428

（As=幼%a/”）/恤2

选配钢筋2虫162虫18

实配钢筋面积/〃〃7-402509

连续次梁斜械面承载力计算

截面端支座内侧离端第二支座外侧

V/KN54.6872.88

0.25尸/叫/N246925>V232050>V

Q7fpMN73787>V69342<V

选用箍筋2<|)824)8

2

Asv=11^/mm101101

1.25/44/

s=-----""/mm<03075

”0.7册%

实配箍筋间距s/〃〃九200200

截面离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧

V/KN66.866.8

0.250fbhjN232050>V246925W

0.7加％/N69342>V73787>V

选用箍筋268268

4=见|/m〃/101101

s=<0<0

V-0.7/M

实配箍筋间距s/〃〃〃200200

次梁的配筋示意图如下图:

计算658mm2计算428mm2

实配663mm2实配5)9mm2

。8@20%2018+10142012I

计算。78mm2计算342mm2

»03mm2实配402mm2

30162016

1:50

7截面4"截面

1:25

钢筋下料表如图:

直在/长度/总长/懒用

根数

编号雕mmmmm量/Kg

①C_______：______□16619048279uo

o.5870-16607048297470

©J4100P18/.32532138277

©U4465~1247t1321517135

©J31001U327532105127

J'

©1234703211199

||1100

8116011841373543

匚31001

©18332532106213

J3820」

©123970166456

4if

2390

六、主梁计算

主梁按弹性理论计算。

（1）柱高H=4m,柱截面尺寸为300mmX300min。主梁的有关尺寸及支承情况如图所示。

（2）荷载

恒载设计值

由次梁传来的荷载8.421ZN/〃zX5.92m=49.8hV

主梁自重1.2X25kN/"JX0.25mX（0.65m-0.08m）X2m=8.55kN

（折算为集中荷载）

G=58.35kN

活载设计值

次梁传来的活载Q=134N/mX5.92m=76.96〃N

合计G+Q=135.31AN

(2)内力计算

边跨1=1.025/,,+-=1.025x5.580+—=5.870</+-+-=5.91

心〃〃,2〃22

取A=5.870

中间跨/0=lc=6，%>1.05/a=5.985

取/,,=5.895

计算跨度差：(5.895m-5.87m)/5.87m=2%<10%，可按等跨连续梁计算。

(3)计算简图

由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多，故主梁可视为皎支柱顶上是连续梁，其计算简图为:

(4)内力组合及内力计算

采用等跨连续梁的内力系数表进行内力计算，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算:

M=KGl。+KQ10,

V=KG+KQ.

(边跨取=5.87m,中跨取5,985,支座B取=5.9275m)

连续主梁弯矩计算表(KN-m)

边跨跨内中间支座中间跨跨内

序号计算简图KKK

MiMM)M?

().244-0.267().067

①

?V1I912

,fp177>77-5fk83.57-92.3523.4

ABCD

0.289-0.133必

②

4TIJr2J.3"k130.56-60.67-60.67

ABCD

「JL工

-0.133().200

③=-20.23

1Jr2J3Jr3B-60.6792.12

ABCD

J「比，

0.229-0.311(-0.089)0.170

④

“h1J2(3rX103.45-141.87(-40.60)78.30

ABCD

八TJL

⑤二一13.53-40.60(-141.87)78.3

，瓦17i972/3TX-3"

ABCD

①+②214.13-153.02-37.27

最不

利荷①+③63.34-153.02115.52

我组①+④187.02-234.22(-132.95)101.70

合

①+⑤70.04-132.95(-234.22)101.7

连续主梁剪力计算表(KN)

端支座中间支座

序号计算简图KKK

匕山，8ex(%*x)亚

().733—1.267(-1.000)1.000(1.267)

①

加沙1Jr23匹才42.77-73.93(-58.35)58.35(73.93)

ABCD

0.866—1.134

②0

23zXr66.65-87.27

ABCD

0.689-1.311(-0.778)1.222(0.089)

④

枭,1工2"531万53.03-100.89(-59.87)94.05(6.85)

ABCD

⑤AJfJL,%=-6.85-6.85(-94.05)59.87(100.89)

，瓦1J2/3工

ABCD

最不①+②109.42-161.258.35(73.93)

利荷

①+④95.80-174.82(-118.22)152.40(8C.78)

载组

合①+⑤35.92-80.78(-152.40)118.22(174.82)

由.上述计算表可绘出连续主梁的弯矩包络图和剪力包络图，如下图所示:

(5)截面承载力计算

主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为:

动跨：==1/3X5870=1957mm<=250mm+5700mni=5950niiii

离端中间跨：=二1/3X5985mm=1995mm<=250mm4-5700mm=5950mm

梁高h=650mm,=650mm-35mm=615mm,翼缘厚=80mrn

判别T形截面类型：弯矩设计值取M=320.57KN-m,翼缘计算宽度取=21001nm

(h\

则力/%——-=1.0X11.9^/mm2X1995mmX80nimX(615mm-80mm/2)

\7

=1092KN-m>M=214.13KN•m

故各跨内截面属于第一类T形截面。

跨内负弯矩按矩形截面布置一排纵筋考虑，取=650mm-60nmi=590mm。

支座处截面按矩形截面计算。支座负弯矩考虑按布置两排纵筋考虑，取=650mm-80nim=570mm,

连续主梁正截面承载力计算表

截面边跨跨内中间支座

M/KN•m214.13-234.22

V-KNm20.3

02

M—VQ—/KN,m213.92

a=M/aj(.bf^

0.0240.22

(a=M1aj,b足)

0.0240.25

&=瓦3\于0外

11681413

1

(4=^Wfefy)/机后

选配钢筋4虫203①20+2①18

实配钢筋面积/nun212561451

截面|中间跨跨内

M/KN•m115.52-37.27

a=M/ajcbfl^

0.0130.()31

(a=MlafbE)

0.0130.031

632182

(As=的%a/"、)/〃"/

选配钢筋2虫16+1尘182虫12

实配钢筋面积/帆加2657226

连续主梁斜截面承载力计算

截面端支座内侧离端第一支座外侧离端第二支座外侧

V/KN109.42174.82152.4

O.25//M)/N457406>V423940>V423940>V

0.7/M)/N136683>V126680<V126680<V

选用箍筋2682682小8

4=见,।/加2101101101

s=125-44jmm

<0323604

V-0.7fH

实配箍筋间距$/〃〃〃200200200

6）主梁附加箍筋计算

由次梁传至主梁的所有集中力为：G+Q=49.8KN+76.96KN=126.76KN,

则gJ26.76XUye

取m=5

nfyvAsv2x270x50.5

附加箍筋的范围s=3b+2h]=3x250+2x50=800mm

主梁的配筋示意图：

计算k13mm2计算182mm2