1、昆明理工大学钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计昆明理工大学钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计钢筋混凝土结构课程设计任务书 设计题目：多层工业厂房楼面采用现浇钢筋砼单向板肋梁楼盖, 内框架承重体系， 外墙厚240 mm，如图1 所示。 一、设计内容： 1、结构平面布置：柱网、主梁、次梁及板的布置。 2、板的强度计算：。 3、次梁的强度计算：。 4、主梁的强度计算：。 绘制施工图。 结构平面布置图； 板、次梁配筋图； 主梁配筋图，钢筋分离图；主梁弯矩包络图及材料抵抗弯矩图； 钢筋表及必要的施工说明。 注：所有的钢筋应编号，在钢筋表中列出。 二、设计资料： 1、题号：第 题 ; 2、建筑平面尺寸： 注：
2、主梁下设砼垫块200mm 厚。 主梁下墙垛尺寸为370490 中柱用钢筋砼柱，尺寸为：400400 位置设计者据柱网布置确定。 3、荷载： 使用荷载见下表。 楼面面层：20mm 厚水泥砂浆 M = 18 kN / m 3 钢筋砼容重： C = 25 kN / m 3 梁侧面，板底粉刷层：15mm厚混合砂浆 = 17 kN / m 3 4、材料： 砼强度等级： C25 钢筋：主、次梁的主筋采用HRB400级钢筋；箍筋采用HPB300级钢筋； 板采用HRB335级钢筋或HRB400级钢筋。 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书 1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定 确定主梁的跨度为，次梁的跨度为，主梁每跨
3、内布置两根次梁，板的跨度为。楼盖结构的平面布置图如图所示。 按高跨比条件要求板的厚度hl/40=2000/40=50，对工业建筑的楼板，要求h80，所以板厚取h=80。 次梁截面高度应满足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)6300=350 525mm，取h=500mm，截面宽b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 500=167 250mm，取b=200mm。 主梁截面高度应满足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) 6000=429750mm,取h=650mm，截面宽度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 650=217 325mm,取b=300mm。
4、 3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计 、荷载计算 恒荷载标准值 20mm厚水泥沙浆面层： 20= KN/ 80mm厚钢筋混凝土板：25= KN/ 15mm厚混合沙浆天棚抹灰：17= KN/ 小计KN/ 活荷载标准值： KN/ 2 因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于/m，所以活荷载分项系数取，恒荷载设计值：g= KN/活荷载设计值：q=10=/ 荷载设计总值：g+q=/, 近似取/ 、计算简图 取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为： 边跨按以下二项较小值确定： l
5、01=ln+h/2=(2000-120-200/2)+80/2=1820mml011=ln+a/2=(2000-120-200/2)+120/2=1840mm 故边跨板的计算跨度取lo1=1820mm 中间跨： l02=ln=2000-200=1800mm 板的计算简图如图所示。 弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差/1800=%小于10%，可按等跨连续板计算 资料可查得：板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见下表 板的弯矩设计值的计算 1 B 2 C 截面位置 边跨跨中 离端第二支座 中间跨跨中 中间支座 弯矩系数?M 计算跨度l0(m) 2M?M(g?q)l0 1/11 l01= -
6、1/11 l01= 1/16 l02= -1/14 l02= - /11= /11=- -/16= /14=- () 配筋计算正截面受弯承载力计算 板厚80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25混凝土 a1=,fc=/ mm2，HPB235钢筋，fy=210 N/ mm2。 对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。 板的配筋计算 1 B 2 C 截面位置 弯矩设计值 s=M/1fcbh02- - 实际配筋 配筋率验算pmin= 10190 As=413 10190 As=413
7、8180 As=279 8180 As=279 /fy=As/bh =% /210=% P=As/bh =% P=As/bh =% P=As/bh =% 板的配筋图绘制 板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。 4、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计 荷载设计值： 恒荷载设计值 板传来的荷载：=/m 次梁自重：25= KN/m 次梁粉刷：217= KN/m 小计g= KN/m 活荷载设计值：q=13=26 KN/m 荷载总设计值：q+g=26+= KN/m 近似取荷载 KN/m 、计算简图 次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240
8、mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定： l01=ln+h/2=(6300-120-300/2)+240/2=6150mml011=6300=6181mm 故边跨板的计算跨度取lo1=6150mm 中间跨： l02=ln=6300-300=6000mm 计算简图如图所示。 弯矩设计值和剪力设计值的计算 因边跨和中间跨的计算跨度相差/6000=%小于10%，可按等跨连续梁计算。 表可分别查得弯矩系数?M和剪力系数?V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表： 次梁的弯矩设计值的计算 1 B 2 C 截面位置 边跨跨中 离端第二支座 中间跨跨中 中间支座 弯矩系数?M
9、 计算跨度l0(m) 2M?M(g?q)l0() 1/11 l01= -1/11 l01= 1/16 l02= -1/14 l02= -/11= /11=- /16= /14=-截面位置 剪力系数?V净跨度ln 次梁的剪力设计值的计算 A B(左) 边支座 离端第二支座 ln1= ln1= B(右) 离端第二支座 ln2= C 中间支座 ln2=V?V(g?q)ln = = =116KN =116KN (kN) 配筋计算 正截面抗弯承载力计算 次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值： bf=lo/3=6000/3=2000mm bf=b+Sn=200+2000-2
10、000=2000mm 故取bf2000mmC25混凝土 a1=, fc= N/ mm2, ft= N/ mm2 ; 纵向钢筋采用HRB335，fy=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB235，fyv=210 N/ mm2 ,ho=500-35=465mm。 判别跨中截面属于哪一 支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。 次梁正截面受弯承载力计算 截面 弯矩设计值 s=M/1fcbh02 1 B - 2 C - /( /( x2000x4652)= x200x4652)=斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。 复核截面尺寸： hw =ho- bf=4
11、65-80=385mm且hw/b=465/200= Vmax = 故截面尺寸满足要求 次梁斜截面承载力计算见下表： 截 面 V(kN) A V 截面满足 V 满足 B左 V 截面满足 V 满足 B右 116 V 截面满足 V 满足 C 116 V 截面满足 V 满足 ?cfcbh0(kN) Vc?(kN) 选用钢筋 Asv?nAsv1 s?/(V?Vc) 实配箍筋间距 Vcs?Vc? s 施工图的绘制 次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定： 伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：l=la =a fy d/ft=30022/=,取750mm. 伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按
12、确定：l=12d=12?18=216mm,取250mm. 梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l12d=12?22=264mm，取300mm. 纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=, 取1650mm. 5、主梁设计主梁内力按弹性理论设计： 荷载设计值。 次梁传来的荷载： = 主梁自重：25+217 = 恒荷载设计值：G=+= 活荷载设计值：Q=26= KN 计算简图 主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定: 边跨: lo1= ln+a/2+b/2=(6000-
13、200-120)+400/2+400/2=6080mmLo1=+b/2=(600-200-120)+200=6022mm 故lo1取6022mm 中跨 lo2=6000mm 计算简图如图所示。 、内力设计值计算及包络图绘制 因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。 弯矩值计算： 弯矩:M?k1Gl?k2Ql，式中k1和k2附表1查得 主梁的弯矩设计值计算 项次 1 恒载 荷载简图 kM1 kMB kM2 kMC 弯矩图示意图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -/- - 3 - - - + + + - - + - 2 活载 3 活载 4 活载
14、5 活载 组合项次 Mmin(kNm)组合项次 Mmax(kNm) + + + + - -、剪力设计值： 剪力:V?k3G?K4Q,式中系数k3,k4,附录1中查到，不同截面的剪力值经过计算如表所示。主梁的剪力计算 k项次 荷载简图 VA 恒载 活载 活载 活载 组合项次 Vmax(kN)- - + kVBl - - - - - - - + - 0 0+ 组合项次 + + + Vmin(kN) - 弯矩、剪力包络图绘制 荷载组合+时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此时，MA=0， MB=-=- KN . m，以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载G+Q=+=作用下的
15、简支梁弯矩图： 则第一个集中荷载下的弯矩值为1/3(G+Q) l01 -1/3MB= KN . m Mmax , 第二集中荷载作用下弯矩值为1/3(G+Q) l01 -2/3MB= KNm。 中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为m，以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为1/3 G l02 MB =- KNm. 荷载组合+时支座最大负弯矩MB=- KNm其它两个支座的弯矩为MA=0， MC=- KNm，在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q时的简支梁弯矩图： 则集中荷载处的弯矩值依次为m，m。同理，当?MC最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列
16、。 荷载组合+时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时MB= MC=- KNm，第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为m， -m,第二跨在集中荷载作用下的弯矩值为 KNm+5情况的弯矩按此方法计算。 所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。 荷载组合+时，VAmax=，至第二跨荷载处剪力降为=；至第二集中荷载处剪力降为 = kN，荷载组合+时，VB最大，其VBl=- KN，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图见图。 配筋计算承载力计算 C25混凝土，a1=, fc=/ mm2 , ft= N/
17、mm2 ; 纵向钢筋HRB335 ，其中fy=300 N/ mm2 ,箍筋采用HPB235 ，fyv=210 N/ mm2 . 正截面受弯承载力计算及纵筋的计算 0跨中正弯矩按形截面计算，因f 翼缘计算宽度按lo/3=/3=和b+Sn=+=，中较小值确定，取bf=2000mm支座处的弯矩设计值： 。MB= Mmax-Vob/2=-+/2=- KNm 判别跨中截面属于哪一类T形截面 a1fcbfhf(ho-hf/2)=(615-40)= .m M1 M2 . 属于第一类T形截面. 正截面受弯承载力的计算过程如下: 表1-15 主梁正截面受弯承载力及配筋计算 h?/h?80/615?截面 弯矩设计值 s=M/1fcbh02 1 370 B 2 622 120 As= ?1?1?2?s 计算配筋 AS=bh01fc/fy 实际配筋(mm2) 选配 钢筋 622 As=2281 420 As=1256 220 As=628
