《工程结构》课程设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计.doc

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1、工程结构课程设计题目：钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计学 院：工 学 院姓 名：学 号：班 级： 工程管理1201指导教师： 二O 一五年五月一、前言工程结构作为一门实践性很强的课程，课程设计是教学中的重要环节。在专业课理论教学的基础上，通过课程设计进一步消化和巩固所学课程的内容，掌握结构设计的基本方法，培养学生独立思考、自己动手解决问题的能力。根据培养计划和工程结构教学大纲规定，江西农业大学工学院工程管理专业有1周工程结构课程设计。课程设计的主要目的是巩固和运用课堂所学知识，通过简单工程实例的结构设计，加强对结构设计基本理论的掌握，进一步了解结构设计的主要过程、注意事项，掌握结构设计相关规范的内

2、容和使用方法，加深学生对实际工程项目中对结构设计主要内容的了解，培养学生运用本课程设计的知识解决实际问题的能力，为今后从事专业工作打下良好基础。二、设计目的1、掌握单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定； 2、掌握板厚及梁系截面尺寸的确定方法；3、通过板及次梁的计算，掌握按考虑塑性内力重分布分析内力的计算方法；4、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的计算方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法； 5、掌握板、梁的配筋计算； 6、了解并熟悉现浇梁板结构的有关构造要求； 7、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方法、制图规定，进一步提高制图的基本技能； 8、学会编制钢筋材料表。三、设计资料某

3、多层工业建筑楼盖平面图如图1所示，L1、L2尺寸见表1，环境类别为一类，楼梯采用室外悬挑楼梯。楼面均布可变荷载标准值如表1所示，楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。图1 楼盖平面图四、设计资料1、生产车间的四周外墙均为承重砖墙，其中纵墙厚370mm，横墙厚度240mm，采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm350mm。2、材料：混凝土采用C30；主梁及次梁受力筋用HRB335或HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HRB335或HPB300级。3、楼面面层：水磨石地面；楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值；天花板粉刷：。五、设计内容1、按指定的设

4、计号进行设计，提交纸质稿计算书。2、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置3、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）4、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）5、主梁强度计算（按弹性理论计算）6、用2号图纸2张绘制楼盖结构施工图：结构平面布置图（1：200）板的配筋图（1：50）次梁的配筋图（1：50；1：25）主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩M、剪力V的包络图7、板和次梁采用塑性内力重分布方法计算；主梁采用弹性理论计算；六、具体要求计算书要求采用A4纸书写或打印，字迹要求工整，条理清楚，页码齐全，表格规范并编写表格序号，主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入，并尽量利用表格编制计算

5、过程。图面应整洁，布置应匀称，字体和线型应符合制图标准。提交全部成果时请附封面，并在封面上写明专业、姓名、学号等。图纸按照标准格式折叠。七、参考文献1、建筑结构荷载规范（GB 50009-2012），中国建筑工业出版社2、混凝土结构设计规范（GB50010-2010），中国建筑工业出版社3、混凝土结构（上册、中册）（第五版），东南大学、天津大学、同济大学合编，中国建筑工业出版社4、混凝土结构及砌体结构（上册）（第二版），滕智明、朱金铨，中国建筑工业出版社现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计一、平面结构布置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用经济的原则，

6、并注意以下问题。1、柱网布置可为正方形或长方形。2、板跨一般为1.72.5m，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（2道次梁）。3、对于板、次梁和主梁，各跨宜布置成等跨，无法实现时各跨跨差不宜超过10%。已知：1、生产车间的四周外墙均为承重砖墙，其中纵墙厚370mm，横墙厚度240mm，采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm350mm。2、材料：混凝土采用C30；主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HPB300级。3、楼面面层：水磨石地面；楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值；天花板粉刷：。

7、4、，楼面均布可变荷载标准值。二、板的设计（按塑性内力重分布计算）1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。板厚 ，（当时，满足刚度要求，可不验算挠度）。次梁 主梁 确定板厚h=80mm。荷载 取1m宽板带计算： 面层 水磨石每平方米重1 = 0.65板自重 板厚g1 = 2 平顶粉刷每平方米重1 = 0.25 恒载： 2.9 活载：标准值1 =7.7设计值总值： = 13.23、内力计算：计算跨度板厚h=80mm，次梁（CL）截面=bh=200mm450mm边跨 =（2300-100-120+80/2）=2120mm, =(2300-200/2-120)=2080mm中间跨 =2300-200=21

8、00mm，=2100mm跨度差=（2120-2100）/2300=8.7%10%,可按等跨连续梁查表计算弯矩设计值计算表截面位置弯矩系数弯矩设计值M（）边跨跨内13.23=5.14B支座-13.23=-5.14中间跨跨内13.23=3.65中间C支座13.23=-4.17、配筋计算：B=1000mm，h=80mm，=（15+5）=20mm，=h-=60mm，=14.3N/，=1.43 N/，=270N/.配筋表截面位置M/(kNm)=M/b(=b/)实配钢筋边跨内5.140.1050.111353.576/8110，357B支座-5.140.1050.111353.576/8110，357中间

9、跨内，轴线间3.650.0710.074233.976110，257轴线间3.650.80.0570.059185.756110，257中间C支座，轴线间-4.170.0810.085268.836/8110，357轴线间-4.170.80.0650.067213.066110，257表中值均小于0.35，符合塑性内力重分布的条件。板的配筋图如附加图纸所示。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。bh=200mm450mm，按塑性内力重分布方法计算内力。、荷载计算：由板传来：板恒载（2.9KN/）次梁间距(2.3m) = 6.67 次梁肋自重： 钢筋混凝土容重 = 1.

10、85次梁粉刷重粉刷层每平米重 =0.185恒载：8.075 活载：活载标准值次梁间距=17.25设计值总值： =32.871、内力计算：主梁截面（ZL）bh=200mm600mm边跨 净跨度 =（6900-120-150）=6630mm计算跨度 =(6630-250/2=6755mm中间跨 净跨度 =6900-300=6600mm，计算跨度 =6600mm跨度差=（6755-6600）/6600=2.3%10%,可按等跨连续梁查表计算弯矩设计值计算列表截面位置弯矩系数弯矩设计值M（）/(KNm)边跨跨内32.871=136.355B支座-32.871=-136.355中间跨跨内32.871=8

11、9.491中间C支座32.871=-102.276剪力设计值计算列表截面位置剪力系数剪力设计值V（）/KN边支座A0.450.4532.8716.63=98.07B支座左0.600.6032.8716.63=130.76B支座右0.550.5532.8716.6=119.32C支座左/右0.550.5532.8716.6=119.32配筋（1） 正截面受弯承载力计算b=200mm，h=450mm，=（25+10）=35mm，=h-=450-35=415mm，=80mm翼缘计算宽度边跨 =6755mm/3=2252mm2300mm中跨 =6600mm/3=2200mm136.355 kN/m故次

12、梁跨内截面按第一类T型截面梁计算，支座截面按矩形截面计算。纵向钢筋配筋表截面位置M/(KNm)b或/mm=M/b(=b/)实配钢筋边跨跨内136.35522520.0250.0259281C16+2C20，1030B支座-136.3552000.2770.033210954C20，1256中间跨跨内89.49122000.01650.0176172C20，628C支座-102.2762000.2080.2367784C16，804(2)斜截面受剪承载力b=200mm，=415mm，=270N/，则0.25b=0.2514.3 N/200mm415mm=296.725kN130.76kN(支座左

13、边)截面尺寸满足要求。0.94 b=111.57kN，箍筋采用双肢A6，=28.3。箍筋配筋表截面位置V/KNV/b箍筋S=(1.25n)/(V-0.7b)实配钢筋边跨跨内98.070.8260.94计算配筋276A6180中间跨跨内119.321.0050.94计算配筋242A6180C支座119.321.0050.94计算配筋242A6180实配钢筋间距s=180mm=0.24/=0.145% 满足构造要求。次梁（CL）详图如附加图所示。根据计算结果和构造要求，绘制次梁配筋示意图。四、主梁设计（内力按弹性理论计算）1、计算简图：柱截面350mm350mm，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混

14、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=370mm。主梁截面（ZL）bh=200mm600mm边跨 净跨度 =（6900-120-175）=6605mm计算跨度 =(6605+175+370/2=6955mm中间跨 净跨度 =6900-350=6550mm，计算跨度 =6900mm2、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：次梁恒载（8.075kN）主梁间距=60.06 主梁自重： 次梁间距g= 8.97 主梁粉刷重： 次梁间距每平米粉刷层重= 0.598 恒载：69.628则：83.55活载： 17.25

15、 kN则Q=次梁活载1.3主梁间距 154.73Q + Q = 238.28 kN1)其中，可由书中表查取，L计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。2）其中，可由书中表查取，3、内力计算：主梁弯矩计算项次荷载简图0.244140.66-0.267-153.920.06738.630.289308.5-0.133-142-0.133-142-0.044-46.98-0.133-1420.2213.530.229244.49-0.311-332.040.096102.5-0.030-32.03-0.089-95.020.170181.5组合项次+组合值-295.92-295.92-4

16、85.96-248.94组合项次+组合值449.16252.16385.15220.12由此可作出下列几种情况下的内力图： +； +； +； +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0.73361.24-1.267-105.861.00083.550.866134-1.134-175.4600-0.133-20.58-0.133-20.581.000154.750.689106.6-1.311-202.851.222189.08组合项次+组合值-281.3226.44-308.71组合项次+组合值195.24238.3272.63同样可绘出剪力包络图。4

17、、配筋 （1）正截面受弯承载力计算b=300mm，h=600mm，=40mm，=h-=560mm，=80mm翼缘宽度=6900mm/3=2300mm=14.3N/，=1.43N/，=360/ N/（-/2）=1368.2kN/m449.16kN/m截面位置b或/mm/mm=M/b(=b/)实配钢筋边跨内449.1623005600.0440.0452302.34C20+3C22，2396B支座252.163005200.2170.2481536.84C22，1520中间跨内385.1523005600.0380.0391995.33C20+3C22，2082-248.943005450.195

18、0.2191422.34C22，1520故主梁跨内截面按第一类T形截面计算，支座截面按矩形截面计算。纵向钢筋配筋表（2） 斜截面受剪承载力计算b=300mm，= 560mm，=270N/，0.25b=557.7kN252.8kN截面尺寸满足要求。0.94 b=209.7kN，箍筋采用双肢A8，=50.3。箍筋配筋表截面位置V/kNV/b箍筋实配箍筋边跨跨内195.240.8750.94计算配筋A8220B支座右272.631.220.94计算配筋A82205、与次梁相交处附加横向钢筋面积由次梁传于主梁的集中荷载=60.06kN1.2+119.0251.3=226.8kN采用双肢A8箍筋，=50

19、.3，需配置的附加横向钢筋总面积=F/（sin）=226.8/270=840箍筋个数m=840/(250.3)=8.3个。应配置9个。一侧4根，一侧5根。6、钢筋布置1）弯起钢筋的弯起点距该钢筋强度的充分利用点大于/2。前一排钢筋弯起点至后一排钢筋弯终点的距离小于。 2）B支座负弯矩纵向钢筋的截断点位置 V0.7b，钢筋的延伸长度从按正截面受弯承载力计算不需要截面伸出不应小于且不小于20d，同时，从充分利用点伸出的长度应不小于1.2（+） 3）跨内正弯矩纵向钢筋伸入支座的长度12d钢筋锚固和伸出长度钢筋直径=d/=按计算不需要截面长度（不小于）充分利用截面伸出长度（不小于）（不小于）C228738737201690270C207947947201690250C1663563572016902004）支座A处按构造要求配置的副弯矩纵向钢筋面积应不小于1/4跨内下部纵向受力钢筋计算截面面积，配置2C12+1C16，=4271633/4=408。主梁（ZL）正截面受弯承载力图及结构详图如附加图纸所示。