单向板肋梁楼盖设计2.1xy.doc

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课 程 设 计

课程名称： 水工钢筋混凝土结构学
设计题目： 混凝土单向板肋梁楼盖设计
学 院： 电力工程学院
专 业： 水利水电工程
年 级： 09级
学生姓名： 刘虎
指导教师： 肖 伟 荣
日 期： 2012年 7月6 日

教 务 处 制

课 程 设 计 任 务 书
电力工程 学院 水利水电工程 专业 2009 年级
学生姓名：刘虎 学号： 200910504217
课程设计题目： 混凝土单向板肋梁楼盖设计
课程设计主要内容：
一、 确定结构平面布置
二、 板的设计（按塑性理论）
三、 次梁的设计（按塑性理论）
四、 主梁的设计（按弹性理论）
五、 绘制施工图，包括：
（1）结构平面布置图（1:100）：轴线号、板（区格）、梁、柱的编号、断面尺寸，梁中心距离、边界及尺寸，纵横剖面等。
（2）板的配筋图（1:50）：受力钢筋和构造钢筋的编号、形式、位置和间距；正确表示钢筋及其弯钩的位置。
（3）支撑梁的筋图（1:50）：立面图（1:30—1:50），包括轴线号，支撑（砖墙、主梁的位置、尺寸），钢筋编号，纵向钢筋切断点至支座边缘的距离，箍筋的直径、间距，构造钢筋不用画。断面图（1:30—1:50），包括钢筋的编号，纵向钢筋（受力、构造）的直径、根数、断面尺寸。
(4)施工说明：包括混凝土强度等级、钢筋强度等级、构造钢筋、混凝土保护层厚度、板厚等。

设 计 指 导 教 师 （签字）：
教学基层组织负责人（签字）：
2012年6 月25 日

目 录
第一章 基本资料 ----------------------------------------------------- （4）
第二章 板的设计------------------------------------------------------- （5）
（1） 荷载计算 ----------------------------------------------- （6）
（2） 内力计算 ----------------------------------------------- （6）
（3） 截面承载力计算 --------------------------------------- （7）
符：连续板配筋示意图 ---------------------------------- （8）
第三章 次梁的设计---------------------------------------------------- （9）
（1） 荷载计算 ----------------------------------------------- （10）
（2） 内力计算 ----------------------------------------------- （10）
（3） 截面承载力计算 --------------------------------------- （11）
符：次梁配筋示意图 ----------------------------------- （14)
第四章 主梁的设计---------------------------------------------------（14）
（1）荷载计算 ----------------------------------------------- （15）
（2） 内力计算 ---------------------------------------------- （15）
（3） 截面承载力计算 --------------------------------------- （19）
（4） 主梁吊筋计算 --------------------------------------- （21）
参考文献 ------------------------------------------------ (23)
施工图
附图1、板的配筋图
附图2、次梁的配筋图
附图3、主梁配筋图
第一章基本资料

1、设计资料
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
（１） 、确定主梁的跨度为,次梁的跨度为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。楼盖结构布置图如下：
（２） （2）、楼面构造层做法：厚水泥砂浆面层，厚混合砂浆天棚抹灰。
（3）、活荷载：标准值为6。
4、恒载分项系数为；活荷载分项系数为（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于）。
5、材料选用：
混凝土 采用C25（，）。
钢筋 梁中受力纵筋采用HRB335级（）；
其余采用HPB235级（）。

第二章 板的设计

板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的，宜按双向板设计，按沿短边方向手里的单向板计算时，应沿长边方向不知足够数量的钢筋。本例题按单向板设计。
板的厚度按构造要求取次梁界面高度取，截面宽度，板尺寸及支承情况如图1-2a所示。

图1—2a 板的尺寸和计算简图

1、荷载计算：
恒荷载标准值：
取1m宽板带计算：
20 mm 水泥砂浆面层
80 mm 钢筋混凝土板
20 mm 混合砂浆天棚抹灰

线恒载设计值：
线活载设计值：
合计： 11.09 kN/m
即每米板宽

2、内力计算
计算跨度：
1）边跨
，
取
2）中间跨：
计算跨度差，说明可按等跨连续板计算内力（为简化计算起见，统一取）。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图1-2b所示。

连续板个截面的弯矩计算见表1
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内中间跨跨内
中间支座
弯矩计算系数

4.92
-4.92

截面承载力计算
连续板各截面的配筋计算见表2.
表2 连续板各截面的配筋计算
板带部位截面
边区板带（①~②，⑤~⑥轴线间）
中间区板带（②~⑤轴线间）
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨内、中间跨跨内
中间支座
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨内、中间跨跨内
中间支座
M(kN.m)
4.92
-4.92
3.39
-3.87
4.92
-4.92

0.115
0.115
0.079
0.090
0.115
0.115
0.063
0.072

0.123
0.123
0.083
0.094
0.123
0.123
0.065
0.075

325
325
217
249
325
325
172
198
选配钢筋

实配钢筋面积As(mm2)
339
339
265
265
393
322
251
251
中间区板带②~⑤轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨内和中间支座考虑板的内拱作用，计算弯矩降低20%。
连续板的配筋示意图如图1.2.20所示

第三章 次梁的设计
1. 次梁的计算
次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。
取主梁的梁高梁宽。次梁有关尺寸及支承情况如图1-3a所示。

1、荷载计算
1）恒载设计值
由板传来
次梁自重
梁侧抹灰

2）活载设计值
由板传来
3）合 计
2、 内力计算
计算跨度

1）边跨

取
2） 中间跨
跨度差 ，说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图1-3b所示。
连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表3和表4.
表3 连续次梁弯矩计算
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内中间跨跨内
中间支座
弯矩计算系数

(kN.m)
104.54
-104.54
69.05
-78.97

表4 连续次梁剪力计算
截面
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
中间支座外侧、内侧
剪力计算系数
0.45
0.6
0.55
0.55

80.64
107.52
98.48
98.48

3、截面承载力计算
次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：
边跨
离端第二跨、中间跨
梁高
翼缘厚
判别T形截面类型：按第一类T形截面试算。
跨内截面，故各跨内截面均属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，。
连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5和表6。

表5 连续次梁正截面承载力计算
截面
边跨跨内
离端第二支座
M /（ KN . m）
104.54
-104.54

()
0.024
0.289

0.024
0350.35

/

828
1083
选配钢筋
2φ20+ 1φ16
2φ20 +2φ18
实配钢筋面积/
829
1137

截面
离端第二跨跨内、中间跨跨内
中间支座
M /（ KN .m）
69.05
-78.97

0.016
0.193

0.016
0.216

/
542
711
选配钢筋
2φ16 + 1φ14
2φ12+ 2φ18
实配钢筋面积/
556
735

表6 连续次梁斜截面承载力计算

截面
端支座内侧
离端第二支座外侧
V / KN
80.64
107.52

246900>V
232000>V

73800<V
69300<V
选用箍筋
28
28

101
101

2068
348
实配箍筋间距s
/mm
200
200

截面
离端第二支座内侧
离端第二支座内侧、外侧
V / KN
98.48
98.48

232000>V
246900>V

69300<V
73800<V
选用箍筋
28
28

101
101

456
573
实配箍筋间距s
/mm
200
200

次梁配筋示意图如图所示。

第四章 主梁的设计

1、主梁的计算
主梁按弹性理论计算。
柱高H=4.5m，设柱截面尺寸为。主梁的有关尺寸及支承情况如图所示。
（a）

（b)

图1.2.23
1、荷载计算
1）恒载设计值
由次梁传来
主梁自重（折算为集中荷载）

梁侧抹灰（折算为集中荷载）

2）活载设计值
由次梁传来
3)合 计
2、 内力计算
计算跨度
边跨

中间跨

跨度差 ，则可按等跨连续梁计算。
由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多（ ），故主梁可视为铰支柱顶上的连续梁，计算简图如图1.2.23b所示。
在各种不同分布的荷载作用下内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则
；
（说明：对边跨；对中跨取：对支座B取）

式中系数K值由附录7中查得，具体计算结果以及最不利荷载组合见表7、表8。将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图以及剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图，如图1-4c所以。
表7 主梁弯矩计算
序号
计算简图
边跨跨内
中间支座
中间跨跨内

①

②

③

④

⑤

-76.58
145.87
最不利荷载组合
①+②
386.54
-264.12
-76.98
①+③
99.03
-264.12
209.07
①+④
334.77
-417.28
183.33
①+⑤
111.65
-226.26
183.33
注 ：表中序号④与⑤的M2并非同一截面弯矩值。
表 8 主梁剪力计算
序号
计算简图
端支座
中间支座

①

②

0
④

⑤

最不利荷载组合
①+②
160.78
-234.50
77.97
①+④
139.60
-255.68（-171.07）
224.21（109.44）
①+⑤
46.50
-109.44（-224.21）
171.07（255.68）

矩图以及剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图，如图所示。

图1-4C 主梁的弯矩包络图及剪力包络图

3、 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：
，
并取 。
判别T形截面类型：按第一类T形截面试算。
跨内截面 故各跨内截面均属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面结算，取（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面）。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取
主梁正截面及斜截面承载力计算分表见表9及表10.

表9 主梁正截面承载力计算
截面
边跨跨内
中间支座

386.54
-417.28

29.65

387.63

0.036
0.401

0.037
0.555

（）
2157
3137
选用钢筋
2φ20+ 2φ32
2φ32+ 2φ20+2φ25
实际钢筋截面面积

2237
3219

截 面
中间跨跨内
弯矩M
209.07
-76.98

0.019
0.074

0.019
0.077
（）
1108
450
选用钢筋
2φ18+2φ20
2φ20
实际钢筋截面面积

1137
628

主梁斜截面承载力计算
截 面
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
V
160.78
255.68
224.21

选用箍筋
28
28
28
/mm2
101
101
101
/mm
870

实配箍筋间距
200
200
200

223832
223832
/mm2

188
2.23
选配弯起钢筋

1φ25
1φ18
实配钢筋面积

490.9
254.5

4、主梁吊筋计算

由次梁传至主梁的全部集中力为：

则
选2φ18.

主梁的配筋示意图如图

参考文献：
[1] GB50009—2001建筑结构荷载规范（2006版） [S].北京：中国建筑工业出版社，2006.
[2] GB50010-2010混凝土结构设计规范 [S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[3] SL/T 191—1996 水工钢筋混凝土结构设计规范 [S].北京：中国水利水电出版社，1997.

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