钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计课程设计.doc

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1、邮电与信息工程学院课程设计说明书课题名称： 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 学生学号： 专业班级： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课题工作时间：2016年6月8日至2016年6月14日一、课程设计的任务的基本要求：(一)设计题目:钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计某多层内框架承重的厂房，采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其建筑平面图如图所示，环境类别为一类，其中纵向尺寸5L2，横向尺寸3L1；楼盖尺寸及楼面均布可变荷载标准值由教师指定（根据学号进行分配）。(二)设计资料：1、厂房四周外墙均为承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为400mm400mm。2、荷载(1)楼面活荷载标准值qk见分组情况

2、表；(2)楼面层做法：20mm厚水泥砂浆找平后做15mm厚水磨石面层。板底采用20mm厚混合砂浆天棚抹灰。(3)楼面面层：水磨石地面0.65kNm2。(4)钢筋混凝土容重：25kNm3。(5)混合砂浆容重：17kNm3。(6)水泥砂浆容重：20kNm3。3、材料：混凝土强度等级采用 C35，梁中受力钢筋采用HRB400级钢筋，其他钢筋均采用HPB300级钢筋。（三）设计内容1、计算书(1)结构平面布置图：主梁、次梁及板的布置(2)板的设计（按塑性内力重分布计算）(3)次梁的设计（按塑性内力重分布计算）(4)主梁的设计（按弹性理论计算）2、绘制结构施工图(结构平面布置图)(1)板的配筋图(2)次

3、梁的配筋图（四）关于计算书和结构施工图的说明1、计算书要求计算准确，步骤完整，内容清晰。2、图纸： 采用A3图纸 3、图标栏（统一格式）：4、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。（五）课程设计分组情况学号（姓名）L1（mm）L2（mm）qk（kN/m2）聂田、曹洋、陈帆、丁吴边、丁振雄、高承兵、谷风660066001262081304076208130413660069001162081304146208130420660072001062081304216208130427660075009620813042862081304356600780

4、08指导教师签字： 2015 年 6 月 1 日 二、进度安排：2015年6月8日2015年6月9日 熟悉题目、查阅资料2015年6月10日2015年6月11日 计算书2015年6月12日 中英文摘要2015年6月13日2015年6月14日 画图三、应收集资料及主要参考文献：1建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）2混凝土结构设计规范（GB50010-2010）3混凝土结构（上册、中册），东南大学、天津大学、同济大学合编钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、结构平面布置图：主梁、次梁及板的布置 主梁沿纵向布置，次梁沿横向布置。主梁的跨度为7.8m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨內布置三

5、根次梁，板的跨度为7.8/4=1.95m，l02/l01=6.6/1.95=3.38,因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h1950/30=65mm，对工业建筑的楼盖板，要求h70mm,取板厚h=70mm（注：在民用建筑中，楼板内往往要双向布设电线管，故板厚常不宜小于100mm）。次梁截面高度应满足h=l0/18 l0/12=6600/186600/12=367550mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm。截面宽度取为b=200mm。主梁的截面高度应满足h= l0/15 l0/10=7800/157800/10=520780mm，取h=750mm。截面宽度取为b=350mm。楼盖

6、结构平面布置图见图。二、板的设计（按塑性内力重分布计算）（1）荷载板的永久荷载标准值 水磨石面层 0.65kN/m2 70mm钢筋混凝土板 0.0725=1.75 kN/m2 20mm厚水泥砂浆 0.0220=0.4 kN/m2 20mm厚混合砂浆 0.0217=0.34 kN/m2 小计 3.14 kN/m2板的可变荷载标准值 8.0 kN/m2永久荷载分项系数取1.2；因楼面荷载标准值大于4.0 kN/m2，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值 g=3.141.2=3.77 kN/m2可变荷载设计值 q=81.3=10.4 kN/m2荷载总设计值 g+q=14.17 kN

7、/m2，近似取为g+q=14.0 kN/m2（2）计算简图次梁截面为200mm500mm,现浇板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:边跨 l01=ln=1950-120-200/2=1730mm中间跨l02= ln =1950-200=1750mm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。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下图:g+q=14.0 kN/m217301750175017501730（3）弯矩设计值不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由表11-1可查得板的弯矩系数m分别为：边支座-1/

8、16；边跨跨中1/11;离端第二支座-1/11;中间跨跨中1/16;中间支座-1/14。故MA=-(g+q)l012/16=-14.01.732/16=-2.62kNmM1= (g+q)l012/11=14.01.732/11=3.81kNmMB=-(g+q)l012/11=-14.01.732/11=-3.81kNmMC=-(g+q)l022/14=-14.01.752/14=-3.06kNmM2=M3= (g+q)l022/16=14.01.752/16=2.68kNm(4)正截面受弯承载力计算环境类别为一类，混凝土强度等级采用 C35，板的最小保护层厚度c=15mm。假定纵向钢筋直径d为

9、10mm,板厚70mm,则截面有效高度ho=h-c-=70-15-10/2=50mm；板宽b=1000mm。C35混凝土，1=1.0，fc=16.7kN/mm2；钢筋采用HPB300级钢筋，fy= 270N/mm2。板配筋计算的过程列于下表。截 面A1B2C弯矩设计值（kNm）-2.623.81-3.812.68-3.06s=M/（1 fcbho2）0.0730.1070.1070.0750.086=1-0.0760.350.1130.1130.350.0780.0900.35计算配筋（mm2）As=bho1 fc/ fy150.9224.4224.4154.9178.7实际配筋（mm2）,6

10、/8200As=196,8200As=251,8200As=251,6/8200As=196,6/8200As=196计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；As/bh=196/（100070）=0.28%，此值大于0.45 ft/ fy=0.451.57/360=0.196%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。三、次梁的设计（按塑性内力重分布计算）根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。1、 荷载设计值 永久荷载设计值板传来永久荷载 3.771.95=7.35 kN/m 次梁自重 0.2（0.5-0.08）251.2

11、=2.52 kN/m 次梁粉刷 0.02（0.5-0.08）2171.2=0.34 kN/m 小计 g=10.21 kN/m可变荷载设计值q=10.41.95=20.28 kN/m荷载总设计值g+q=30.49 kN/m2、 计算简图按塑性内力重分布设计。主梁截面为350mm750mm。计算跨度： 边跨 l01=ln=6600-120-350/2=6305mm 中间跨l02=ln=6600-350=6250mm因跨度小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图如下图：g+q=30.49 kN/m可利用附表6-2计算内力3、内力设计值由表11-1、表11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设

12、计值：MA =-(g+q)l012/0=-30.496.312/24=-50.58kNmM1 = (g+q)l012/11=30.496.312/14=86.71kNmMB =-(g+q)l012/11=-30.496.312/11=-110.36kNmM2 = (g+q)l022/16=30.496.252/16=74.44kNm剪力设计值 VA =0.45(g+q)ln1=0.4530.496.31=86.58 kN VBl =0.60(g+q) ln1=0.6030.496.31=115.44 kN VBr =0.55(g+q) ln2=0.5530.496.25=105.82 kN4、

13、承载力计算（1）正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l0/3=6600/3=2200mm、bf=b+sn=200+1750=1950mm、b+12hf=200+1270=1040mm三者的较小值，故bf=1040mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。环境类别为一类，C35混凝土，梁的最小保护层厚度c=20mm。假定箍筋直径10mm，纵向钢筋直径20mm，则一排纵向钢筋h0=500-20-10-20/2=460mm，二排纵向钢筋h0=460-25=435mm。C35混凝土，1=1.0，c=1.0，fc=16.7kN/mm2，ft=1.

14、57 kN/mm2；纵向钢筋采用HRB400钢，fy=360N/mm2，fyv=360 N/mm2 。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。次梁正截面受弯承载力计算截面A1B2弯矩设计值（kNm）-50.5886.71-110.3674.44s=M/（1 fcbho2）或s=M/（1 fcbfho2）0.0720.0240.1750.020=1-0.0750.350.0240.1940.350.020As=bho1 fc/ fy或bfho1 fc/ fy320.1532.6827.9443.8选配钢筋（mm2）3C12As=3395C12As=5656C14As=9

15、234C12As=452计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；As/(bh)=339/(200500)=0.34%，此值大于0.45 ft/ fy=0.19%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。（2）斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸：hw=h0- hf=435-70=365mm，因hw/b=365/200=1.834，截面尺寸按下式验算：0.25c fcb h0=363.23103Vmax=115.44 kN截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用C6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由Vcs=0.7 f

16、tb h0+ fyv，可得到箍筋间距447mm调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算箍筋的面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，s=0.8447=358mm，截面高度在300500mm的梁，最大箍筋间距200mm最后取箍筋间距s=200mm。为方便施工，沿梁长不变。验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：0.3ft/fyv=0.31.57/360=0.13%，实际配箍率sv=Asv/（bs）=0.14%0.13%，满足要求。四、主梁的设计（按弹性理论计算）主梁按弹性方法设计（1）荷载设计值为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载10.217.8=79.

17、64kN主梁自重（含粉刷）（0.75-0.08）0.31.9525+0.02（0.75-0.08）21.9517）1.2=12.83kN 永久荷载设计值G=79.64+12.83=92.47kN可变荷载设计值Q=20.287.8=158.18kN（2）计算简图 78007800 780078007800（3）内力设计值1）弯矩设计值弯矩M=k1Gl0+k2Ql0式中系数k1、k2由附表6-2相应栏内查得。M1，max=0.07892.477.80+0.100158.187.80=179.64kNmMB，max =-0.10592.477.80-0. 119158.187.80=-222.55k

18、NmM2，max =0.03392.477.80+0.079158.187.80=121.27kNmMC，max =-0.07992.477.80-0. 111158.187.80=-193.99kNmM3，max =0.04692.477.80+0.085158.187.80=138.04kNm2）剪力设计值剪力V=k3G+k4Q式中系数k3、k4由附表6-2相应栏内查得。VA，max=0.39492.47+0.447158.18=107.14kNVBl，max =-0.60692.47-0.620158.18=-154.11kNVBr，max =0.52692.47+0.598158.18

19、=143.23kNVCl，max =-0.47492.47-0.505158.18=-123.71kNVCr，max =0.50092.47+0.591158.18=139.72kN4）承载力计算正截面受弯承载力跨内按T形截面计算，因跨内设有间距小于主梁间距的次梁。翼缘计算宽度按l/3=7.8/3=2.6m和b+Sn=6.6m中较小值确定取bf=2.6m。主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内有效高度的计算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度15mm、板上部纵筋8mm、次梁上部纵筋直径14mm。假定主梁上部纵筋直径25mm，

20、 则一排钢筋时，h0=750-15-8-14-25/2=700mm， 二排钢筋时，h0=700-25=675mmB支座边的弯矩设计值MB ,max =MB-V0b/2=-222.55-250.650.35/2=-266.41kNm。纵向受力钢筋除B、C支座截面为2排外，其余均1排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。主梁正截面承载力计算截面1B2C3弯矩设计值（kNm）179.64-266.41121.27-193.99138.04s=M/（1 fcbho2）或s=M/（1 fcbfho2）0.0080.1000.0060.0680006s=（1+）/20.

21、9960.9470.9960.9650996As=M/（sfyh0）715.721157.70483.16797.72549.98选配钢筋（mm2）2C22As=7604C20As=12562C20 As=6283C 20As=9422C20 As=628主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw=h0-hf=675-70=605mm，因hw/b=605/350=2.054截面尺寸按下式验算：0.25cfcbh0 =0.25116.7350675=986.34kNVmax=154.11kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用C10-200双肢箍筋，得Vcs=

22、0.7ftbh0+fyvAsv/sh0=360（157/200）675+0.71.67350675）=466.93Vmax，不需要配置弯起钢筋。验算最小配箍率：sv=Asv/bs=157/（350200）=0.22%0.24ft/fyv=0.10%,满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力Fl=92.47+158.18=250.65kN， h1=750-500=250mm，附加箍筋布置范围s=2h1+3b=2250+3200=1100mm。取附加箍筋C10-200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，m=1100/200+1=7排，取m=8排，次梁两侧各布置4排。由式mnfyvA

23、svl=8236078.5=452.16KNFl，满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁侧设置纵向构造筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置2C14，308/（300570）=0.18%0.1%，满足要求。四、课程设计摘要（中文）： 本设计主要进行了结构方案中钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力）。完成了板，次梁，主梁等构件的内力和配筋计算以及施工图的绘制、楼盖的设计，完成了板的配筋和次梁的配筋设计。 关键词：板 次梁 主梁五、课程设计摘要（

24、英文）：Thisdesignmainlyhascarriedonthestructuredesignofreinforcedconcreteone-wayslabribbedslabfloor.Indeterminingtheframelayout,hascarriedonthefirstfloorbetweenloadonbehalfofvaluecalculation,andthencalculatethestructuralinternalforceunderthehorizontalload(bendingmoment,shearforce).Finishedplate,beam,ma

25、ingirderandothercomponentoftheinternalforceandreinforcementcalculationandconstructiondrawing,thedesignofthefloor,completeditsreinforcementplateandbeamreinforcementdesign. Keywords:secondarygirderdeck 六、成绩评定：指导教师评语： 指导教师签字： 2015 年 6 月 25 日项 目评价项 目评价调查论证工作量、工作态度实践能力分析、解决问题能力质 量创 新得 分七、答辩纪录：答辩意见及答辩成绩答辩

26、小组教师（签字）： 2015 年 6 月 25 日 总评成绩：（教师评分75%+答辩成绩25%）课程设计评审标准（指导教师用）评价内容具 体 要 求权 重调查论证 能独立阅读文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题实施方案；有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。0.1实践能力 能正确选择研究（实验）方法，独立进行研究工作。如装置安装、调试、操作。0.2分析解决问题能力 能运用所学知识和技能去发现和解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。0.2工作量、工作态度 按期圆满完成规定任务，工作量饱满，难度较大，工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。0.2质量 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。0.2创新 工作中有创新意识；对前人工作有改造或独特见解。0.1