钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计.doc

现浇单向板肋梁楼盖课程设计任务书

1.设计资料
某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层平面图如图所示，楼面荷载、材料及构造等设计资料如下：
（1）楼面活荷载标准值或（、、）；
（2）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（），板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（）；
（3）混凝土强度等级采用 C20、 C25或C30，钢筋采用HPB300、HRB335或HRB400；
（4）板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm；柱的截面尺寸b×h=350 mm×350mm （或 400 mm×400 mm或自定）。
2.设计内容和要求
（1）板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。
（2）绘制楼盖结构施工图
1．楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）．（比例1：100～1：200）；
2．板模板图及配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）（比例1：100～1：200）；
3．次梁模板及配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）（比例1：50，剖面图比例1：15～1：30）；
4、梁材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面图比例1：15～1：30）；
5．在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。
（3）计算书
要求计算准确，步骤完整，内容清晰。
3.课程设计目的
（1）了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定；
（2）通过板及次梁的计算，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；
（3）通过主梁的计算，熟练掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包罗图和材料图的绘制方法；
（4）了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求；
（5）掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定，进一步提高制图的基本技能；
4.设计参考进度
第一天：布置设计任务，阅读设计任务书、指导书及设计例题，复习有关课程内容。确定梁格布置、板计算及绘制板的配筋草图；
第二天：次梁的计算及绘制配筋草图；
第三天：主梁的计算及绘制配筋草图；
第四至五天:绘制板、次梁和主梁的施工图。

图1 平面图

表1 柱网尺寸表

序号
L1
L2
1
5700
5400
2
5700
5700
3
6000
5100
4
6000
5400
5
6000
5700
6
6000
6000
7
6300
4800
8
6300
5100
9
6300
6000
10
6300
6300

4.学生分组情况说明
为了达到每人的课程设计完全不相同，分组情况如下：
（1）每个班学生按照学号1-10号的柱网尺寸按照表1确定，依次11-20，21-30，31-40，41-。
（2）活荷载的标准值不同，1-10为，11-20为，21-30为，31-40为。
比如：1号同学，柱网为5700×5400mm，；2号同学，柱网为5700×5700mm，；13号同学柱网为6000×5100mm，；等等。
要求每名学生必须按照自己的学号进行设计。

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书
一、 设计题目
单向板肋梁楼盖设计
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（1：200）
（2）、板的配筋图（1：50）
（3）、次梁的配筋图（1：50；1：25）
（4）、主梁的配筋图（1：40；1：20）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6.0kN/ m2
2、楼面面层水磨石厚度为20mm,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm.
3、荷载效应组合仅考虑由可变荷载控制的基本组合，即恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.3（因楼面活荷载标准值大于4 kN/ m2）
4、材料选用：
（1）、混凝土：C30
（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB300。

计算书正文
一、 平面结构布置：
1、确定主梁的跨度为5.7m，次梁的跨度为5.7m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为1.9m。楼盖结构布置图如下：

2、按高跨比条件，当时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm，取板厚h＝80mm
3、次梁的截面高度应满足 h＝(～)L＝(317～475)mm，考虑到楼面活荷载比较大，取h＝400mm。则b＝(～)h＝(133～200)mm，取b＝200mm。
4、主梁的截面高度应该满足h＝(～)L＝(407～713)mm，取h＝600mm。则b＝(～)h＝(200～300)mm，取b＝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：
水磨石面层 0.02×20=0.4 kN／m
80mm钢筋混凝土板 0.08×25＝2.0 kN／m
15mm板底混合砂浆 0.015×17＝0.255 kN／m
恒载： gk＝2. 625kN／m
活载： qk＝6×1＝6 kN／m
设计值总值： =
2、板的计算简图：

次梁截面为200mm×400mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取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：
，
取l01＝1720mm (a=120mm)
中跨： l02＝ln＝1900mm-200mm＝1700mm
板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。

3、内力计算及配筋：
用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下：
支承情况
截 面 位 置
端支座
边跨支座
离端第二支座
离端第二跨中
中间支座
中间跨中
A
1
B
2
C
3
梁板搁支在墙上
0
1/11
两跨连续：-1/10
三跨以上连续：-1/11
1/16
-1/14
1/16
板
与梁整浇连接
-1/16
1/14
梁
-1/24
梁与柱整浇连接
-1/16
1/14
则由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置
1
B
2
C
α
1/11
-1/11
1/16
-1/14

由题知：则
，
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：
截面
1
B
2
C
M（）

2.945
-2.945
1.978
1.582
-2.260
1.808
（）
51.48

0.057
0.057
0.038
0.031
0.044
0.035

0.059
0.059
0.039
0.031
0.045
0.036

0.971
0.971
0.981
0.985
0.978
0.982
（mm2）
187.2
187.2
124.5
99.1
142.6
113.7
选钢筋
①～②轴线
⑤～⑥轴线
5@100
5@100
5@150
5@130
②～⑤轴线
5@100
5@100
5@150
5@130
实际配筋
①～②轴线
⑤～⑥轴线
196mm2
196mm2
131mm2

151mm2

②～⑤轴线
196mm2
196mm2

131mm2

151mm2
位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（、）和中间支座（）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。
4、确定各种构造钢筋：
⑴分布筋选用6@300。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用8@200。
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用8@200。
⑷板角构造钢筋:选用8@200,双向配置板四角的上部。
5、绘制板的配筋示意图：
采用弯起式筋,详见板的配筋图.
三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：
5450
5455
1、次梁的支承情况
2、荷载计算：
由板传来：
次梁肋自重：
次梁粉刷重
恒载：
活载：
设计值总值： =
3、确定计算跨度及计算简图。
塑性内力重分布计算时，其计算跨度：
次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面为250mm×600mm。
中跨：
边跨： ,取 ()
因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：

3、内力计算：
由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置
1
B
2
C
α
1/11
-1/11
1/16
-1/14

由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置

α
0.45
0.60
0.55
0.55

4、截面承载力计算：
⑴、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。
梁高：
翼缘厚：
判定T形截面类型：

故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、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，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取
⑶、次梁正截面承载力计算见下表：
截 面
1
B
2
C
弯矩M
66.48
-66.48
42.68
-48.78
或

0.019
0.179
0.013
0.132

0.019
0.199
0.013
0.236

0.991
0.901
0.994
0.882

517.62
569.33
331.31
568.99
选用钢筋
216+114（弯1）
316
（弯起1）
116+114（弯1）
316（弯1）
实际钢筋截面面积（mm2）
555.9
603
355
603
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表：
截 面
A

C
V
56.43
75.25
68.91
68.91

截面满足

截面满足
截面满足

截面满足

无需配箍筋

需配箍筋

无需配箍筋

无需配箍筋
箍筋肢数、直径
26
26
26
26

56.6
56.6
56.6
56.6

按构造配筋
2162.5
按构造配筋
按构造配筋
实配箍筋间距
150
150
150
150

314.88>V
满足

满足

满足
满足
选配弯起钢筋
由于纵向钢筋充足，可弯起116
由于纵向钢筋充足，可弯起
116
由于纵向钢筋充足，可弯起116
由于纵向钢筋充足，可弯起116
实配钢筋面积
201.1 mm2
201.1 mm2
201.1 mm2
201.1 mm2
5、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：
5380
5300

柱截面400×400，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：
主梁自重：
主梁粉刷重：
恒载：
恒载设计值：
活载设计值：
3、确定计算跨度及计算简图
主梁计算跨度：
边跨： ，
近似取
中跨：
因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下：

3、内力计算：
1)、弯矩设计值：
其中，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跨的平均值。
2）、剪力设计值：，其中，可由书中表查可知。
主梁弯矩计算
项次
荷载简图

①

②

③

④

组合项次
①+③
①+④
①+②
①+④
组合值
54.89
-233.60
43.42
125.88

组合项次
①+②

①+③

组合值
215.19

117.14

由此可作出下列几种情况下的内力图：①+②； ①+③； ①+④:；①+④

主梁剪力计算
项 次
荷载简图

①

②

③

④

组合
项次
①+②
113.14
-164.92
54.56
①+③
28.76
-80.36
139.03
①+④
98.19
-179.87
157.78
同样可绘出剪力包络：

4、主梁正截面和斜截面承载力计算：
⑴、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。
梁高： （边跨），（中间跨）
翼缘厚：
判定T形截面类型：

故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、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。
正截面配筋计算。
截 面
1
B
2
弯矩M
215.19
-233.60
117.14
-43.42

-205.79

或

0.027
0.205
0.014
0.039

0.027
0.232
0.014
0.040

0.987
0.884
0.993
0.980

1142.7
1220.1
618.3
232.2
选用钢筋
228
（弯1）
228

220（弯2）
120
实际钢筋截面面积（mm2）
1232
1232
628
314.2
斜截面配筋计算：
截 面
A

V
113.14
179.87
157.78
,截面尺寸按下面式验算

截面满足

截面满足

截面满足
剪跨比：

需配箍筋

需配箍筋

需配箍筋
箍筋肢数、直径
28
28
28

100.6
100.6
100.6

568.2
165.0
213.6
实配箍筋间距
150
150
150

满足

满足

满足

4.05 mm2
278.8mm2
278.8mm2
选配弯起钢筋
弯起128
128
由于纵向钢筋充足，可弯起120
实配钢筋面积
615.8
615.8
314.2
验算最小配筋率
,满足要求
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。
为了施工方便，除加密区箍筋间距一律为150
5、两侧附加横向钢筋的计算：
次梁传来的的集中力：，
附加箍筋布置范围：
取附加箍筋8@200,则在长度范围内可布置箍筋的排数：排, 梁两侧各布置三排。
另加吊筋118， ，则由：
，
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
⑴、分布筋选用：6@250
⑵、与主梁垂直的附加负筋选用：8@200，深入板中的长度为500mm。
⑶、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用：8@200，伸出墙边长度为300mm。
⑷、板角附加短钢筋双向布置8@200，每一方向伸出墙边的长度为500mm。
4、次梁的配筋图：比例1：30
⑴、箍筋选用：6@150通长布置。
⑵、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm。
⑶、②、⑤号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩，相当于116 ,在矩支座边缘1300mm处截断。
⑷、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。
⑸、两根⑤号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩，相当于 116 ,在矩支座边缘1300mm处截断。
⑹、B支座第二批截断的⑥号钢筋,在距支座边缘1800mm处截断。
⑺、③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⑦号钢筋在600mm范围内搭接，兼作第二跨的架立筋。
⑻、⑦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
⑴、箍筋选用：加密区选用6@100，非加密区选用6@150。
⑵、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm。
⑶、在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋，选用8@200,两边各布置三排,另加一根118吊筋.
⑷、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。
⑸、其余钢筋截断详见配筋图。

课程设计小结
12月30号 仔细阅读设计任务书、指导书及设计例题，复习有关课程内容并查找混凝土书籍为熟练地进行设计做好准备。
12月31号 修改计算书实例，确定梁格布置、板计算及绘制板的配筋草图；
12月1号 开始次梁的设计 ，布置配筋 ，并开始做其平面布置图及配筋图
1月2号 接着主梁的设计，画包络图，并配置合适的钢筋，完成计算书的电子稿
1月3号 根据课本例题和电子稿完成CAD图，根据收获作此小结。
课程设计已经结束了，从30号到3号，连续五天的奋斗，终于算是在规定的时间内紧张而又快乐的完成了任务，其中的酸甜苦辣，想必只有我一个人可以体会，通过这次课程设计，我学会了许多课堂上所不能理解的知识，感受颇深。 早有听闻一句话“人跟人的差距不是懂不懂，而是能不能，或者是做不做！”原来也对其有所了解，但这次的课程设计进行下来却又对其有更深的感悟。
这个课程设计进行了近一个星期，一个学期的课程下来，加上之前在布置课题的时候老师又总体上把流程讲解了一次，我们本应该很简单的就能做出来，但是最初大家仍然发现有点无从下手的感觉。当然这个除了可能是我们对于知识掌握的不牢靠，很大部分却是第一次接触这种运用上的恐惧。似乎总是不相信自己能做好，要不停的翻书，不停的观摩其他人，不停论证，最后才畏首畏尾的下手。不过这却也可以从另外一个方面看出来大家对这次的重视，未尝不是一件好事。
“纸上得来终觉浅，知是此事要躬行”有些东西确是需要熟能生巧的，不亲自动手永远不会有进步，也避免了大家眼高手低的现象，千万不要总是觉得自己看着表面知道便懒得动手，其实你只要一动手会发现，很多细节东西自己都是模棱两可，要完完整整的做出一个设计不是一件容易的事情。我们要学的不仅仅是做一件事的能力，更多的是静下心来做出一件成果，不达目的不罢休的职业态度。这也是此次课程设计我最大的体会。
设计时，我们是有模板例题的，依葫芦画瓢自然被用了上来，可一碰到有出入的地方却又是要研究一番。板、次梁、主梁的计算也相继遇到各种各样的问题，不过在查找资料，询问老师，集体讨论中一一迎刃而解。
说起CAD真是惭愧，原本在大二暑假也下了点功夫学，以为自己是学的不错了，可是这次一下手才发现怎么都达不到自己的目的，而真正的CAD本身是一窍不通，有点舍本逐末的意思，看来CAD的加强学习迫在眉睫。
总之通过此次设计，我们更加扎实掌握了有关钢筋混凝土设计方面的知识，也让我们明白了思路即出处，只要认真专研，静心研究，动手实践，就没有弄不懂的知识。