工程学院钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

1、设计任务书（1）2、设计计算书（2）3、平面结构布置（2）4、板的设计（3）5、次梁的设计（6）6、主梁的设计（10）7、关于计算书及图纸的几点说明（16）附图 1、平面结构布置图附图 2、板的配筋图附图 3、次梁的配筋图附图 4、主梁配筋图参考资料：1、建筑荷载规范2、混凝土结构设计规范钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目现浇单向板肋型楼盖设计二、设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）4、主梁强度计算（按弹性理论计算）5、绘制结构施工图（1）、结构平面布置图（2）、板的配筋图（3）、次梁的配筋图（4）、主梁的配筋图及弯矩M、剪力V的包络图（5）、钢筋明细表及图纸说明三、设计资料1、楼面的活荷载标准值为 4.5kN/m22、楼面 20 厚水泥砂浆面层为 20kN/m2,20 厚石灰砂浆抹底为 17kN/m2。3、材料选用：（1）、混凝土：楼板、次梁采用C20；主梁采用C25。（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用II级或III级钢筋，板内及梁内的其它 钢筋可以采用I级。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、平面结构布置：1、确定主梁的跨度为6.3m,次梁的跨度为6.3m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m。楼盖结构布置图如下：IIIIIIII.7IInr= = # = = =nrnriiii_L一 iirUY-.&j)s)f州12、按高跨比条件，当h 丄l = 55mm时，满足刚度要求，可不验算挠度。40对于工业建筑的楼盖板，要求h 80mm，取板厚h二80mm3、次梁的截面高度应满足h =(丄丄)L = (278 417)mm，取h二400mm12 18则 b = (2 3)h = (133 200)mm，取 b = 200mm。4、王梁的截面咼度应该满足h = (1 )L = (440 660)mm， h二400mm，则814h = (2 3)h = (200 300)mm，取 b 二 250mm。二、板的设计(按塑性内力重分布计算)1、荷载计算： 板的恒荷载标准值：取1m宽板带计算:20mm厚水泥砂浆面层0.65 x 1 = 0.65kN / m80mm钢筋混凝土板0.08x 25 = 2.0kN/m20mm厚石灰砂浆0.015x17 = 0.255kN /m恒载： g = 2.905kN / mk活载： qk = 9x1 = 9kN /m恒荷载分项系数取 1.2；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的设计值总值：g + q = 1.2 g + 1.3q= 15.186kN / mkk板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨: l = l +1 h = 2200 -100 -120 + 8Q； = 2020 1.0251 = 1.025 x 4755 = 4873mm 取 l = 4870mm( a = 240mm)n 01因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：q+g=35.53kN/m B2CCB一-4870475047504750-nJ4870丿次梁的计算简图3、内力计算：由M =a (g + q)12可计算出M、M、M、M，计算结果如下表:0 1 B 2 c截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14M = a (g + q )12111 x 35.53 x 4.8702111 x 35.53 x 4.8702116 x 35.53 x 4.7502-1/14 x 35.53 x 4.7502(kN / m) 0=76.61= -76.61=50.10=-57.26由V二B (g + q)1可计算出V、V、V、V，计算结果如下表:nABlBrc截面位置AB1BrCa0.450.600.550.55V = 0 (g + q )10.45 x 35.53x 4.7550.60 x 35.53x 4.7550.55 x 35.53x 4.7500.55 x 35.53x 4.750n(kN)=76.03=101.371=92.82=92.824、截面承载力计算：、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度b ，按fb W 丄 1 = x5000 = 1667mm V截面满足202.3 V截面满足202.3 V截面满足214.2 V截面满足V 二0.7fbh (kN)ct064.01 V需配箍筋60.45 V需配箍筋60.45 V需配箍筋64.01 V满足98.127 V满足99.668 V满足V - VA cssb 0.8f sin a y9.55mm2选配弯起钢筋由于纵向钢筋 充足，可弯起1生181虫18由于纵向钢筋 充足，可弯起 116由于纵向钢筋 充足，可弯起 1虫16实配钢筋面积254.5 mm2254.5 mm2201.1 mm2201.1 mm25、构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边 50mm处开始布置，在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。四、主梁设计(按弹性理论计算)1、支承情况：柱截面400X400,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多, 故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承 于砖壁柱上,其支承长度 a=370。2、荷载计算：为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。次梁传来的荷载：8.2086 x 5.0二41.043kN主梁自重：(0.6 - 0.08)0.25 x 2.2 x 25 = 7.15kN主梁粉刷重：2(0.6 - 0.08)0.015 x 2.2 x 17 = 0.58344kN恒载：G 二 48.776kNk恒载设计值：G二1.2G二58.53kNk活载设计值：Q = 9 x 2.2 x 5.0 x 1.3 二 128.7kN3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度：边跨：l = l +1 b + 0.0251 = 6280 +1 x 400 + 0.025 x 6280 = 6637mm01 n 2 柱 n 2 1 +1 a +1 b = 6280 + 370/2 + 400/2 = 6665mm , n 2 2 柱近似取1 = 6640mm01中跨：1 = 1 +1 b +1 b = 6200 + 400/0 + 400/2 = 6600mm0 n 2 柱 2 柱因跨度相差不超过 10%，可按等跨梁计算，计算简图如下GGG=58.53kN/mGGGI G1 1i11-66406600C(B) 6640主梁的计算简图3、内力计算：1) 、弯矩设计值：M = kGL + k QL12其中，k k可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两 12跨的平均值。2) 、剪力设计值：V二kG + kQ，其中，k k可由书中表查可知。3434主梁弯矩计算项 次荷载简图k / M1k / MBk / M2k / McG G G G G G0.244-0.2670.067-0.26794.47-103.6125.88-103.61Q QQ Q0.289-0.133-0.133-0.133/A/.A246.97-113.32-112.97-113.32Q Qjh.- / 、 / / -0.045-0.1330.200-0.133-38.46-113.32169.88-113.32QQ Q Q0.229-0.3110.170-0.089195.70-264.97144.40-75.83Mmin组合项次+(kN - m)组合值56.01-368.5887.09179.44Mmax组合项次+(kN - m)组合值341.44195.76由此可作出下列几种情况下的内力图：+；+；+红线: 黄线: 蓝线: 灰线:+-368-15.07q -:-2.6?3.V /j* -.44/-179.44-88.16-88.16 、-15.07注58-368.58-L56.019.929.9269.74106.38106.37 168.68169.42169.42 168.291.54/” J195.76195.76V-236.45236.45341.44弯矩包络图341.446856.0169.74/291.54将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。主梁剪力计算项 次荷载简图k / VAk / VB左k / VB右G G G G G G0.733-1.2671.0042.90-74.1658.53L_hQ QQQ0.866-1.1340* J*I111.45145.950 Q Q Q Q0.689-1.3111.222jr jf jr 88.67-168.73157.27组合项次+ V （ kN ）+min154.35-242.89215.8同样可绘出剪力包络：-:.+4、主梁正截面和斜截面承载力计算：、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度b ，按fb l = x 6600 = 2200mm b + s = 5000mm，故取 b = 2200mm。f 3 3 0 f梁咼： h = 600,h = 600一40 = 540mm （边跨），h = 600一40 = 540mm （中间跨） 翼缘厚：h = 80mmf判定 T 形截面类型：h80a fb h(h -f) = 1.0 x 11.9 x 2200 x 80(540 -) = 1047.2 x 106 N - mm1 c f f 0 22341.44kN - m(边跨中)=1047.2kN-m195.76kN - m(中间跨中)故各跨中截面属于第一类 T 形截面。、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考 虑，取 h = 600 - 70 = 530mm。0正截面配筋计算。截面1B2弯矩 M (kN - m)341.44-368.56195.76-88.16Vb/20(58.53 + 128.7)0.4/2=37.45M -1 Vb2 0-331.11a f bh 2 或 a fb h21 c01 c f 01.0x11.9 x 2205 5402=7634.088 x 1061.0 x11.9 x 250x 53=835.6775 x 1061.0 x11.9 x 2200x 560=8210.048 x 1061.0 x11.9 x 250x 56=932.96 x 106M亠Ma =或 a =s a f bh2s a f b h21 c01 c f 00.0450.3920.02600941 - J1 - 2a s (V条 0.550)0.0460.5350.0260.099Y 二 1 - 0.5gs0.9770.7330.9870.951A = M / y f hss y 02157.32841.01224.3551.8选用钢筋6虫22（弯4）6 尘 22+2 中 20（弯起422）4 住 22 (弯 2)2电20实际钢筋截面 面积（mm2）223329091520628斜截面配筋计算：截面AB左B右V (kN)154.35242.89215.8hw二h0 - hf二530 - 80二4500mm，因牛二4%0二1-8 V截面满足394.2 V截面满足394.2 V截面满足剪跨比：九a2000c rc 时c c九3.7 3,取九3.05401 75V fbh (kN)c九+rt 0、775.01 V73.62 V73.62 V需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢数、直径2中82 82G 8A = nAsvsv1100.6100.6100.6s = 1.0f A h /(V - V )yv sv 0c143.866.1578.75实配箍筋间距取150不足用A补充sb取150不足用A补充sb取150不足用A补充sbAV = V +1.0f f hcscyv s0151.06 V不满足148.27 V不满足148.27 024 T = 0.00145，满足要求yv说明由于剪力图呈矩形，在 支座A截面右边的 2.2m范围内需要布置 两排弯起钢筋，而且要 使箍筋加密为100mm即 可满足要求。由于剪力图呈矩形，且比 较大，在支座截面B左边 的2.2m范围内需要布置 三排弯起钢筋，而且要使 箍筋加密为100mm，即可 满足要求。由于剪力图呈矩形，在 支座截面B右边的2.2m 范围内需要布置两排弯 起钢筋，而且要使箍筋 加密为100mm即可满足 要求。为了施丄方便，除加密区箍肋间距一律为150 mm5、两侧附加横向钢筋的计算： 次梁传来的的集中力：F 二 41.043x 1.2 +128.7 二 177.95kN h = 600-400 = 200mml，1附加箍筋布置范围：s = 2h + 3b = 2 x 200 + 3 x 200 = 1000mm1取附加箍筋卞8200mm，则在长度范围内可布置箍筋的排数：m = 1000200 +1二6排,梁两侧各布置三排。另加吊肋11 18， A = 254.5mm2，则由：sb2f A sin a + m nf A = 2 x 300 x 254.5 x 0.707 + 6 x 2 x 210 x 50.3 二 234.7kN F，y sbyv sv 1l满足要求。五、关于计算书和图纸的几点说明：1、经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图，图纸采用2#图纸，2张2、结构平面布置图：比例 1：200。3、板的配筋图：比例 1：50(1)、分布筋选用：6250、与主梁垂直的附加负筋选用：i 8200,深入板中的长度为500mm。、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用：卜8200，伸出墙边长度为300mm。、板角附加短钢筋双向布置今8200，每一方向伸出墙边的长度为500mm。4、次梁的配筋图：比例 1：30(1) 、箍筋选用：6150通长布置。(2) 、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm。)、号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩，相当于1小16，在矩支座边缘 1300mm 处截断。(4) 、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。(5) 、两根号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩，相当于1*16，在矩支座边缘 1300mm 处截断。)、B支座第二批截断的号钢筋，在距支座边缘1800mm处截断。)、号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋，右端在距支座边缘2100mm处截断，与号钢筋在 600mm 范围内搭接，兼作第二跨的架立筋。(、号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。5、主梁的配筋图：比例 1：30、箍筋选用：加密区选用彳,6100，非加密区选用小6150。(、在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋，选用审8200,两边各布置三排，另加 一根1 * 18吊筋.(4)、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。)、其余钢筋截断详见配筋图。