1、3钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书与指导书. 淮 阴 工 学 院 课程设计任务书 课程名称： 混凝土结构基本原理 学时学分： 1周、1学分 课程编号： 5102140 学生班级： 土木1115（1116） 指导教师： 何春林 制订日期： 2013年 6月 归口单位： 建 筑 工 程 学 院 . . 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 一、设计题目 某一工业车间整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。 二、设计资料 楼盖梁格布置如图所示，楼面荷载、材料及构造等设计资料如下： 2222q?8kN/mq?10kN76?kN/mq?kN/m/mq）；、或（、楼面活荷载标准值 1 、kkkk 2、生产
2、车间的四周外墙均为承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为bh=400mm400mm ，3?m/?20kN；水磨石：（水泥砂浆抹面容重：。楼面面层：20mm 厚水泥砂浆找平层。 4.5m 层高33?m/17/24?25kNm?kN2 ；20mm）0.65kN/m；钢筋混凝土。板底及梁用厚混合砂浆抹底（） 6300 10 6300 、学生分组情况说明 图1 平面图 . . 表1 柱网尺寸表 序号 L1 L2 5400 5700 1 5700 2 5700 5100 3 6000 5400 6000 4 5000 5 6600 6000 6 6000 4800 6300 7 5100 8 6300
3、 6000 9 6300 3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-。 22q?6kN/mq?7kN/m，21-30，11-20为值2（）活荷载的标准不同，1-10为为kk22m/8q?kNm/q?10kN。为 ，31-44 kk2q?6kN/m；2号同学，柱网为5700比如：1号同学，柱网为57005400mm，5700mm，k22m/kNq?76q?kN/m等等。13号同学柱网为， 60005100mm；kk要求每名学生必须按照自己的学号进行设计。 三、设计内容和要求 1、结构
4、平面布置图：柱网、板、次梁及主梁的布置。 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（ l : 100 ）。 2 ）板的配筋图（ l : 50 ）。 3 ）次梁的配筋图（ 1 : 50 或 l : 25 ）。 . . 4 ）主梁的配筋图（ l: 40 或 1 : 20 ）及弯矩 M 、剪力 V 的包络图。 5 ）图纸说明。 要求完成全部的设计内容，完成设计计算书一份，计算书要求计算准确，步骤完整，内容清晰。设计图纸一套，建议计算机画图。课程设计时间为一周。 四、课程设计
5、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； 五、设计参考进度 本设计按排在混凝土结构基本原理课程结束后进行，时间为1周。具体安排如下： 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：
6、主梁的计算及绘制配筋草图； 编写设计说明书；准备答辩。 绘制板、次梁和主梁的施工图；第四至五天:六、参考资料 （l） 混凝土结构设计原理 （第二版），梁兴文主编，中国建筑工业出版社， 2011 。 （2） 混凝土结构，郭继武编著，中国建筑工业出版社， 2011。 （3） 建筑结构荷载规范 ，中国建筑工业出版社， 2011。 （4） 混凝土结构设计规范 （ GB 50010 一 2010 ) ，中国建筑工业出版社， 2010 。 （5） 建筑工程课程设计指南 ，沈蒲生主编，高等教育出版社， 2005 。 . . 淮 阴 工 学 院 课程设计指导书 课程名称： 混凝土结构基本原理 课程编号： 51
7、02140 学时学分： 1周、1学分 学生班级： 土木1115（6） 指导教师： 何春林 制订日期： 2013年 6月 归口单位： 建 筑 工 程 学 院 . . 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计指导书 在现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖中，板、次梁、主梁的计算模型为连续板或连续梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座。柱或墙是主梁的支座。为了简化计算，通常作如下简化假定： (1）支座可以自由转动，但没有竖向位移。 (2）不考虑薄膜效应对板内力的影响。 (3）在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时，分别忽略板、次梁的连续性按简支构件计算支座竖向反力。 (4）跨数超过五跨的连续梁、板，当各
8、跨荷载相同，且跨度相差不超过 10 时，可按等跨连续梁、板计算。 一、平面结构布置 柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定，因本厂房在使用上无特殊要求，故结构布置应满足实 1、梁格及柱网布置应力求简单、规整，以减少构件类型，便于设计和施工。柱网布置可为正方形或长方形。 2、板跨一般为1.72.7m，次梁跨度一般是4.06.0m，主梁跨度则为5.08.0m，同时宜为板跨的3倍（二道次梁），这样主梁的受力均匀，弯矩变化较为平缓，有利于主梁的受力。 3、对于板、次梁和主梁，实际上不宜得到完全相同的计算跨度，故可将中间各跨布置成等跨，而两边跨可布置得稍小些，但跨差不得超过10%。 4、为了提高建筑物的
9、侧向刚度，主梁宜沿建筑物的横向布置。 5、在混合结构中，梁的支承点尽量避开门窗洞口。 二、板的设计（按塑性内力重分布计算）： 板的分类 单向板与双向板楼盖结构中每一区格的板一般在四边都有梁或墙支承，形成四边支承板。为了设计上方便， 混凝土结构设计规范 （ GB 50010 一 2010）规定： ( 1）当长边与短边长度之比小于或等于 2 . 0 时，应按双向板计算。 ( 2）当长边与短边长度之比大于 2 . 0 ，但小于 3 . 0 时，宜按双向板计算；当按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。 ( 3）当长边与短边长度之比大于或等于 3 . 0 时，可按沿短边方向受力
10、的单向板计算。 1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。 1h?80mmhl?（当时，满足刚度要求，可不验算挠度） 。 ，板厚 B401111(h?b)l(h) 次梁 ，。 c0c2161031111(b(h?h)L 主梁， 。 zz283142、板的计算简图： 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，且跨度相差不超过 10 时，均可按五跨等跨度连续板计算，也就是说，所有中间跨的内力和配筋都按第三跨来处理，如图2( b ）所示。 板的受荷范围如图 1 所示，一般取 lm 板带宽进行计算，板的计算简图如图 2 ( a ）所示，图中. . 的 L1 为板的计算跨度，注意区别按弹性
11、理论计算和按考虑塑性内力重分布计算时，计算跨度取值的不同。 1 图 2 图在计算假定中忽略了支座对被支承构件的转动约束，这对等跨连续梁、板在恒荷载作用下带来的误差是不大的，但在活荷载不利布置下，次梁的转动将减小板的内力。为了使计算结果比较符合实际情况，采取增大恒荷载、相应减小活荷载，保持总荷载不变的方法来计算内力，以考虑这种有利影响。同理，主梁的转动也将减小次梁的内力，故对次梁也采用折算荷载来计算次梁的内力，但折算得少些。 折算荷载取值如下： 连续板： 连续梁： 分别为单位长度上恒荷载和活荷载设计值；和式中 g q 分别为单位长度上折算恒荷载和折算活荷载设计值。 q g和 当板或梁搁置在砌体或
12、钢结构上时，则荷载不作调整。. . 当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度：l?l 中跨： n0l?l?边跨： 11h?l?aa?120mm) . (nB0n223、荷载计算： 取1m宽板带计算： kN/m 1 = 面层 水磨石每平方米重kN/m 板厚1 = 板自重kN/m 平顶粉刷 每平方米重1 = ?gkN/m 恒载： kp?kN/m 标准值 活载： k1.2g?1.3pkN/m = 设计值总值： kk、内力计算：4用塑性内力重分布理论计算，则有则5、配筋计算：根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下： 计算简图 系数如下：2?lp)1.3M?2(1.g? 0kk 截面 1 B 2 C mkN?
13、 ）M（M 1M BM 2M0.8MM8.0 cc2. . 2?bhf 0c1 M? s2?bhf01c ?21?1) (bs ?5.0?1? s ?hA?fM/ 0yss 选钢筋 实际配筋 MM）和中、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（32M 20%间支座（，其他截面则不予以减少。）计算弯矩可以减少c并注意相邻两跨跨中及支座钢筋宜取钢筋直径的种类不宜超过两种，为了便于施工，在同一板中， 。相同的间距或整数倍（弯起式配筋） 6、确定各种构造钢筋： 包括分布筋、嵌入墙内的板面附加钢筋，垂直于主梁的板面附加钢筋。板构造配筋如下图： 、绘制板的配筋示意图：可用弯起
14、式或分离式配筋。7 三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）： 1、确定计算跨度及计算简图。. . 次梁当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度：l 中跨：l边跨： ?0?主梁 l n1al?.025l?1a?240mm) ( nn02当跨差不超过10%时，按等跨连续梁计算。 2、荷载计算： kN/m 板恒载次梁间距 = 由板传来： b(h?h)kN/m = 次梁肋自重： 钢筋混凝土容重Bc2?(h?h)kN/m 粉刷层每平米重 = 次梁粉刷重 Bcg?kN/m 恒载：kp?kN/m 活载：活载标准值次梁间距k1.2g?1.3pkN/m = 设计值总值：kk3、内力计算： 值： 计算简图 值： . .
15、 2?(g?pM?)l 其中：0?(g?pV?)l n4、正截面强度计算： 1?s?bbblb?考虑。支座截面且T1） 次梁跨中按形截面计算，T形截面的翼缘宽度按fc0ff3?bhb? 按。并判断是第几类T形截面。矩形截面计算。所以确定 ccf2） 钢筋截面计算如下： 、计算简图：由于钢筋混凝土主梁的抗弯刚度比钢筋混凝土柱大得多，主要是次梁续梁进行计算。主梁的计算简图如图所示。传来的集中荷载。为简化计算，可将主梁的自重等效为集中荷载，其作用点与次梁的位置相同。截 面 1 B 2 C m?kN M（） 22?hfbbhf ）（0c101fc ? s ?) (b ? s ?f/hA?M 0sys
16、故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连 选择钢筋 主梁除承受自重和直接作用在主梁上的荷载外， 实际配筋 BB C A 截 面 右左kN V（） 0.25fbh 0c 0.7fbhV) (=0tc箍筋肢数、直径 A?nA 1svsv )VV?/(As?fhcyvsv0实配箍筋 5、根据计算结果和构造要求，绘制次梁配筋示意图。 6、配筋构造 . . 次梁的配筋方式有弯起式和连续式，一般连续式配筋形式施工方便，应用广泛。沿梁长纵向钢筋的弯起和切断，原则上应按弯矩及剪力包络图确定。但对于相邻跨跨度相差不超过 20 % ，活荷载和恒荷载的比值酬 g的连续梁，可参考图 6 布置钢筋。 ：四、主梁设计（内力按
17、弹性理论计算） 板则主梁计算跨度：l 中跨：l 边跨：?l0l?次梁柱柱 11b?b?（支座中心线之距） n柱柱22111b?l?0250?b.la 主 nnn0柱柱2222、荷载计算： . . 为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。 kN = 次梁传来的荷载： 次梁恒载主梁间距b?(h?h)kN = 次梁间距主梁自重： Bzz2?(h?h)kN = 主梁粉刷重：次梁间距每平米粉刷层重Bz?GkN 恒载： k?2.GG?1kN 则k?QkN 活载：次梁活载主梁间距 、内力计算：主梁的内力按弹性理论方法计算，用结构力学中所述的方法进行。为了减轻计算工作3设计时可直量，对于等跨连续板、连续梁在各种
18、不同布置的荷载作用下的内力系数，已制成计算表格， 接从表中查得内力系数。QL?k?kGLM 1) 21 kk 其中，支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。L计算跨度，对于B可由书中表查取，2 1QkG?V?k ） 243 kk 可由书中表查取，其中，43 4、最不利活荷载布置的原则要其中活荷载的位置是变化的，所以在计算内力时，连续梁或板所受荷载包括恒荷载和活荷载两部分，也可能出现在每一跨。考虑荷载的最不利组合和截面的内力包络图。活荷载可能出现在某一跨或某几跨， 最不利活荷载布置的原则如下： ）求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后向两侧每隔一跨布置。( l）求某跨跨中最大负弯矩（即最小
19、弯矩）时，应在该跨不布置活荷载，而在两邻跨布置活荷载，然( 2 后每隔一跨布置。 ）求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻两跨布置活荷载，然后向两侧隔一跨布置。( 3）求某支座截面最大剪力时，其活荷载布置与求该截面最大负弯矩时的布置相同。根据以上原则可( 4 就得到荷载的最不利组合。（满布）组合在一起，确定活荷载最不利布置的各种情况，它们分别与恒荷载 主梁弯矩计算项 次 荷载简图k/M 1k/M BM/k 2 . . 由此可作出下列几种情况下的内力图：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： 截 面 1 B mkN? ) M ( 2 Vb/2 01 M?Vb 0
20、2 2?bhM/f? 0sc1 Mmin mkN?) (组合项次 ?2?1?1? s 组合值 ?5.1?0? s M axmkN?m) (组合项次 组合值 +； +； +； + 项 次 荷载简图k/VVk/ B左Ak/V 右B V inmkN) ( 组合项次 组合值 V axmkN) (组合项次 组合值 同样可绘出剪力包络图。 5、主梁正截面和斜截面承载力计算： 正截面配筋计算：正截面承载力计算。因梁、板整体浇筑，板也可作为主梁的上翼缘。故主梁跨内截面按 T 形截面计算，支座截面按矩形截面计算。在主梁的支座处，主梁与次梁截面的上部纵向钢筋相互交叉重叠，致使主梁承受负弯矩的纵筋位置下移，梁的有效
21、高度减小。所以在计算主梁支座截面负钢筋时，截面有效高度 h：一排钢筋时， h = h 一（ 50 一 60 ) mm ；两排钢筋时， h=h 一 ( 70 一 00080 ) mm , h 为截面高度。 . . 2?fhM/A? 0ssy选择钢筋 实际钢筋 1?s?bbbl?b，并判按如下计算：注意：主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度且 f0ff3 形截面。断是第几类T 斜截面配筋计算 截面? ?（1A B 左 B 右（VkN） 0.25fbh 0c次 V?0.7fbh 0ct? 梁 ? 箍筋直径、肢数 主 弯起钢筋 弯起钢筋面积 ? 梁 ? ?45sin8AfV?0. ysbsb?）对有
22、弯钩的钢筋，在计算长度时，应加上弯钩长度，每两个半圆弯钩的长度为： fAh0svyv?s V?V?Vsbc 实配箍筋 6、主梁吊筋计算： 附加横向钢筋计算： 次梁与主梁相交处，在主梁高度范围内受到次梁传来的集中荷载的作用。次梁顶部在负弯矩作用下将产生裂缝，如图 9 ( a ) 所示。因次梁传来的集中荷载将通过其受压区的剪切面传至主梁截面高度的中、下部，使其下部混凝土可能产生斜裂缝见图 9 ( b ），最后被拉脱而发生局部破坏。因此，为保. . 证主梁在这些部位有足够的承载力，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋（箍筋、吊筋）承担，如图所示，附加横向钢筋宜优先采用附加箍筋
23、。箍筋应布置在长度为： 2h+ 3b 的范围内。 当采用吊筋时，其弯起段应伸至梁上边缘，且末端水平段长度在受拉区不应小于 20d ，在受压区不应小于 10d , d 为弯起钢筋的直径。附加横向钢筋所需的总截面面积应符合下式： 9 图 图10 7、根据计算结果及构造要求绘制主梁配筋示意图。 8、材料图及纵筋的弯起和切断。 1） 按比例绘出主梁的弯矩包络图 2） 按同样比例绘出主梁纵向配筋图，并满足以下构造要求： s?h/2的截面处弯起（下弯点），上弯点距支座边缘 弯起筋应在被充分利用的截面以外距离0距离为50mm。 V?0.7fbh时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度切断钢筋应在“理论断点”以外，
24、当 0t. . V?0.7fbh?l?h1.2l?1.2 ；当时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度0taa0 纵筋伸入支座大于等于两根，且面积不得少于跨中钢筋面积的50%，并且伸入支座要有一定的锚固长度。 五、有关制图的一些说明 1、图纸： 采用3#图纸，3张 2、图标： 砼结构基本原理 淮阴工学院建筑工程学院课程设计 3、字体及图线： 图纸上所有字体一律采用仿宋字，所有图线、图例及尺寸标注均须符合制图标准。 4、钢筋明细表： 构件 编号 简图（mm） 直径 长度（mm） 数量 总长（m） 名称 板 钢筋直径（mm） 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 每两个半圆弯 ）钩长度（mm80 100 120 150 180 200 240 260 290 330 370 420 （2）一般箍筋标准内包尺寸，箍筋的弯钩长度按下表： 箍筋直径（mm） 510 12 180 纵筋d25 150 ）弯钩长度（2a mm值（）40 d=28210 180 . . 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计 一、设计题目 某多层厂房的钢筋混凝土肋梁楼盖设计 二、设计内容 （一）确定结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置 （二）板的强度计算（按塑性内力重分布计算） （三）次梁强度计算（按塑性内力重分布计算） （四）主梁强度计算（按弹性理论计算） （五）绘制结构施工
