钢筋混凝土单向板肋梁楼盖专业课程设计任务计划书完整版.doc

土木工程学院混凝土构造设计钢筋混凝土双向板肋梁楼盖课程设计书 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目设计某多层工业厂房楼盖构造。二、 设计条件（1） 某多层工业厂房，采用内框架构造，原则层建筑平面图如图1所示，墙厚240mm，混凝土柱截面尺寸400mm×400mm。设计使用年限50年，构造安全级别为二级，环境类别为一类，拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。（2）楼面构造做法：采用水泥砂浆楼面：10mm厚1:2水泥砂浆面层；20mm厚1:3水泥砂浆找平层；现浇钢筋混凝土楼面；20mm厚混合砂浆粉刷。（3）柱网尺寸和楼面可变荷载原则值见表1，准永久值系数q=0.5。 （4）材料规定： 1）混凝土：钢筋混凝土构造混凝土强度级别不应低于C20，当采用400MPa及以上钢筋时，混凝土强度级别不应低于C25。 2）钢筋：梁内受力主筋采用HRB335级钢筋，别的均采用HPB300级钢筋。（5）该厂房无特殊规定，楼梯位于楼盖外部相邻部位。表1 各学号设计条件柱网L1×L2/mm可变荷载原则值（kN/m2）5.05.56.06.57.07.58.06000×660012345676600×69001413121110986600×7200151617181920216600×7500282726252423226900×7200293031323334356900×750042414039383736三、设计内容1.拟定构造平面布置图2.板设计（按塑性理论）3.次梁设计（按塑性理论）4.主梁设计（按弹性理论）5.绘制施工图，涉及：（1）构造平面布置图（1：200）内容：轴线号、板（区格）、梁、柱编号，截面尺寸，梁中心距离，边界及尺寸等。（2） 板配筋图（1：50）内容：受力钢筋和构造筋编号、形式、位置、直径和间距；对的表达钢筋及其弯钩位置；四种构造钢筋；分布钢筋（垂直于板底和板面受力钢筋），垂直主梁及板边、边角构造负筋，它们直径、间距和面积规定详见混凝土构造设计规范（GB50010-）。分布钢筋可不绘出，统一用文字注明。（3） 次梁配筋图立面图（1:30-1：50）内容：轴线号，支承（砖墙、主梁位置、尺寸），钢筋编号，纵向钢筋切断点至支座边沿距离，箍筋直径、间距，构造钢筋不用画。断面图（1:20-1：30）内容：钢筋编号，纵向钢筋（受力、构造）直径、根数、断面尺寸。（4） 主梁配筋图内容：在图中绘出弯矩包络图及材料抵抗弯矩图，拟定纵向钢筋布置，并画纵向钢筋大样图，别的参照次梁。（5） 施工阐明内容：混凝土强度级别、钢筋强度级别、构造钢筋、混凝土保护层厚度、板厚等。四、 成果规定 规定完毕所有设计内容，完毕设计计算书一份，计算书规定计算精确，环节完整，内容清晰。每人需完毕1号图一张，用铅笔绘图，规定图面布局均匀、比例恰当、线条流畅、整洁美观，标注及阐明用仿宋体书写，严格按照建筑制图原则作图。课程设计时间为两周。五、参照资料1混凝土构造设计规范S（GB 50010）2建筑构造荷载规范S（GB 50009）3建筑构造制图原则S（GB/T 50105）4沈蒲生，梁兴文.混凝土构造设计M.北京:高等教诲出版社，第4版.5朱彦鹏，蒋丽娜.混凝土构造设计原理M.重庆：重庆大学出版社，第4版.活载学号L1*L2m)4.04.55.05.56.06.57.028.8m×17.1m123456729.6m×17.7m89101112131420.4m×18.3m1516171819202131.2m×18.9m2223242526272832.0m×19.5m2930313233343532.8m×20.1m3637383940414233.6m×20.7m4344454647484934.4m×21.3m5051525354555635.2m×21.9m57581、 某设计使用年限为50年工业厂房楼盖，采用整体式钢筋混凝土构造，楼盖梁布置如图所示。2、材料选用：（1）、混凝土：采用C25（ N/,N/)。（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB335级（N/)，板内及梁内其他钢筋可以采用HPB300（N/)。二、板计算 板按考虑塑性内力重分布办法计算。板/=5920/=2.96<3,宜按双向板设计，本例按单向板计算。 板厚度按构造规定曲h=/30=/30=67<80,取h=80mm。次梁截面高度取 h=450mm> /15=5920/15=395mm ，截面宽度b=200mm，板尺寸及支撑状况如图所示。 （a） （1）、荷载 荷载原则值 20mm水泥砂浆面层 0.02m×20kN/=0.4kN/ 80mm钢筋混凝土板 0.08m×25kN/=2.0kN/ 三夹板顶棚 0.18 =2.58kN/线恒荷载设计值 g=1.2×2.58=3.096线活荷载设计值 q=1.3×5=6.5共计 9.596（2） 、内力计算计算跨度： 边跨 +h/2=1630+80/2=1670=1.67m +a/2=1630+120/2=1.69m取=1.67m。中间跨 =2m-0.20m=1.8m跨间差（1.8m-1.67m）/1.67m=7.7%<10%，阐明可按等跨持续板计算内力（为简化起见统一取1.8m）。取1m板宽作为计算单元，计算简图如上。持续板截面弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内及中间跨跨内中间支座弯矩计算系数-/(KN·m)2.43-2.431.94-2.22（3） 、持续板各截面配筋计算 b =1000mm，h =80mm，有效高度=80mm-20mm =60mm，=1.0；持续板各截面配筋计算如下表：持续板各截面配筋计算板带部位截面边区板带（、轴线间）中间区板带（轴线间）边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内及中间跨跨内中间支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座M / KN·m2.43-2.431.94-2.222.43-2.431.940.8=1.552-2.220.8= -1.7760.0570.0570.0460.0520.0570.0570.0360.0420.0590.0590.0470.0530.0590.0590.0370.043/15615612414015615698114选配钢筋61706170620062006170617062006200实配钢筋面积/166166141141166166141141中间区格板带（轴线间）存在内拱作用，其弯矩值需折减20%。持续板配筋示意图如图：板配筋图和钢筋下料表如下图： 三、次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布办法计算。取主梁高度h=650mm>6000/12=500mm，梁宽b=250mm。次梁关于尺寸及支撑状况如图所示。（1） 、荷载恒载设计值由板传来荷载 3.096×2m=6.192 次梁自重 1.2×25×0.2m×(0.45m-0.08m)=2.22 =8.412 活载设计值 板传来活载 q =6.5×2m=13 共计 g + q =21.412 （2） 、内力计算 计算跨度 边跨 +a/2=5.675+0.24/2=5.795 1.025=1.025×5.675=5.817取 =5.795m 中间跨 =5.67m 跨度差 （5.795m-5.76m）/5.67m=2%<10% 可以按等跨计算内力。统一取=5.795m计算简图如图所示。 持续次梁各截面弯矩及剪力计算：见表持续次梁弯矩计算表截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内及中间跨跨内中间支座弯矩计算系数-/(KN·m)65.37-65.3743.02-49.17持续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧弯矩计算系数0.450.60.550.55/KN54.6872.8866.866.8（3） 、持续次梁各截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算。T形截面翼缘计算宽度为： 边跨： =1/3×5795mm=1932mm<=200mm+1800mm=mm 离端第二跨、中间跨： =1/3×5670mm=1890mm 梁高 h=450mm，=450mm-35mm=415mm， 翼缘厚（即板厚） =80mm 鉴别T形截面类型： 则=689 KN·m 故各跨内截面属于第一类T形截面支座处截面按矩形截面计算。第一内支座按布置两排纵筋考虑，取=450mm-60mm=390mm，其她中间支座按布置一排纵筋考虑，取=450mm-35mm=415mm。持续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表：持续次梁正截面承载力计算表截面边跨跨内离端第二支座M / （KN·m）65.37-65.370.0160.180.0160.2<0.35（）/478658选配钢筋316218+114实配钢筋面积/603663截面离端第二跨跨内及中间跨跨内中间支座M / KN·m43.02-49.170.0110.120.0110.13<0.35（）/342428选配钢筋216218实配钢筋面积/402509持续次梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧V / KN54.6872.88246925>V232050>V73787>V69342<V选用箍筋2828101101<03075实配箍筋间距200200截面离端第二支座内侧中间支座外侧、内侧V / KN66.866.8232050>V246925>V69342>V73787>V选用箍筋2828101101<0<0实配箍筋间距200200次梁配筋示意图如下图：次梁配筋图如下图; 1:50 1:25钢筋下料表如图：六、 主梁计算 主梁按弹性理论计算。 柱高H = 4m，柱截面尺寸为300mm×300mm。主梁关于尺寸及支承状况如图所示。（1) 荷载 恒载设计值 由次梁传来荷载 8.421×5.92m=49.8 主梁自重 1.2×25×0.25m×(0.65m-0.08m)×2m=8.55 （折算为集中荷载） =58.35 活载设计值 次梁传来活载 Q =13×5.92m=76.96 共计 G+Q =135.31(2) 内力计算边跨 取 中间跨 取 计算跨度差：（5.895m-5.87m）/5.87m=2%<10% ，可按等跨持续梁计算。 （3）计算简图 由于主梁线刚度较柱线刚度大得多，故主梁可视为铰支柱顶上是持续梁，其计算简图为：(4）内力组合及内力计算 采用等跨持续梁内力系数表进行内力计算，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算：，。 （边跨取=5.87m，中跨取5,985，支座B取=5.9275m） 持续主梁弯矩计算表（KN·m）序号计算简图边跨跨内中间支座中间跨跨内最不利荷载组合+214.13 -153.02-37.27+63.34-153.02115.52+187.02-234.22（-132.95）101.70+70.04-132.95（-234.22）101.7持续主梁剪力计算表（KN）序号计算简图端支座中间支座0最不利荷载组合+109.42-161.258.35(73.93)+95.80-174.82（-118.22）152.40（80.78）+35.92-80.78（-152.40）118.22（174.82）由上述计算表可绘出持续主梁弯矩包络图和剪力包络图，如下图所示：(5） 截面承载力计算 主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：边跨：=1/3×5870=1957mm<=250mm+5700mm=5950mm 离端中间跨：=1/3×5985mm=1995mm<=250mm+5700mm=5950mm 梁高h=650mm，=650mm-35mm=615mm，翼缘厚=80mm 鉴别T形截面类型：弯矩设计值取M=320.57KN·m，翼缘计算宽度取=2100mm 则=1.0×11.9×1995mm×80mm×（615mm-80mm/2） =1092 KN·m>M=214.13KN·m 故各跨内截面属于第一类T形截面。 跨内负弯矩按矩形截面布置一排纵筋考虑，取=650mm-60mm=590mm。支座处截面按矩形截面计算。支座负弯矩考虑按布置两排纵筋考虑，取=650mm-80mm=570mm，持续主梁正截面承载力计算表截面边跨跨内中间支座M / KN·m214.13-234.2220.3/ KN·m213.920.0240.220.0240.25（）/11681413选配钢筋420320+218实配钢筋面积/12561451截面中间跨跨内M / KN·m115.52-37.270.0130.0310.0130.031（）/632182选配钢筋216+118212实配钢筋面积/657226持续主梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第一支座外侧离端第二支座外侧V / KN109.42174.82152.4457406>V423940>V423940>V136683>V126680<V126680<V选用箍筋282828101101101<0323604实配箍筋间距2002002006）主梁附加箍筋计算 由次梁传至主梁所有集中力为：G+Q=49.8KN+76.96KN=126.76KN，则 取m=5附加箍筋范畴 mm主梁配筋示意图：主梁配筋图和钢筋下料表分别如下图：1:50 1:25