2022年钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目及目的 题目：设计某三层轻工厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖；目的： 1、明白单向板肋梁盖的荷载传递关系及其运算简图的确定；2、通过板及次梁的运算,把握考虑塑性内力重分布的运算方法；3、通过主梁的运算,把握按弹性理论分析内力的方法,并熟识内力包络图和材料图的 绘制方法；4、明白并熟识现浇梁板的有关构造要求；5、把握钢筋混凝土结构施工图的表达方式,制图规定,进一步提高制图的基本技能；6、学会编制钢筋材料表；二、设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度运算（按塑性内

2、力重分布运算）3、次梁强度运算（按塑性内力重分布运算）4、主梁强度运算（按弹性理论运算）5、绘制结构施工图（1）、结构平面布置图（1：200）（2）、板的配筋图（1：50）（3）、次梁的配筋图（1： 50；1： 25）（4）、主梁的配筋图（1： 40；1： 20）及弯矩 M、剪力 V的包络图（5）、钢筋明细表及图纸说明 三、设计资料 1、车间类别为 三类金工车间 ,车间内无腐蚀性介质,结构平面及柱网布置如图；经查规范资料 ：板跨 1.2m 时,楼面的活荷载标准值为16.0KN/ ；板跨 2.0m 时,楼面的活荷载标准值为 10.0KN/ ；次梁（肋梁）间距1.2m 时,楼面的活荷载标准值为 1

3、0.0KN/ ；次梁（肋梁）间距2.0m 时,楼面的活荷载标准值为 8.0KN/ ； 数据 ：Lx=6000, Ly=6300 ；LLL2 楼面构造；采纳20mm 厚水泥砂浆抹面,15mm 厚混合砂浆天棚抹灰；3 屋面构造（运算柱内力用）；三毡四油防水层,20 厚水泥砂浆找平层、150 厚（平均）炉渣找坡层、 120 厚水泥珍宝岩制品保温层、一毡二油隔气层、60 厚钢筋混凝土屋面板、15厚混合砂浆天棚抹灰；4 梁、柱用 15 厚混合砂浆抹灰；名师归纳总结 5 混凝土采纳C25；主梁、次梁受力筋采纳HRB335级钢筋,其他均采纳HPB235级钢筋；第 1 页,共 12 页- - - - - -

4、-精选学习资料 - - - - - - - - - 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计运算书1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定 确定主梁的跨度为 6.0m,次梁的跨度为2.0m；楼盖结构的平面布置图如下列图；6.3m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为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 h 80,所以板厚取 h=80 ；次梁截面高度应满意 1/18 1/12l=1/18 1/12 6300=350 525mm ,取 h=500mm,截面宽 b=1/3 1/2h=1/3 1/2 500=167 250mm,取 b=200mm；主梁截面高度应满意h=1/14

5、1/8 l=1/14 1/8 6000=429750mm,取 h=650mm,截面宽度 b=1/3 1/2h=1/3 1/2 650=217 325mm,取 b=300mm；3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载运算 恒荷载标准值20mm 厚水泥沙浆面层：0.02 20=0.4 KN/ 13.,80mm 厚钢筋混凝土板：0.08 25=2.0 KN/ 15mm 厚混合沙浆天棚抹灰：0.015 17=0.255 KN/ 小计2.655 KN/ 活荷载标准值 ：10.0 KN/ 由于是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于40. kN/m2,所以活荷载分项系数取恒荷载设计值：g=2.655

6、 1.2=3.168 KN/活荷载设计值：q=10 1.3=13.0KN/ 荷载设计总值：g+q=16.186 KN/, 近似取 16.2KN/ （2）、运算简图 取 1m 板宽作为运算单元, 板的实际结构如下列图, 由图可知：次梁截面宽为 b=200mm ,现浇板在墙上的支承长度为 a= 120 mm,就按塑性内力重分布设计,板的运算跨度为：边跨按以下二项较小值确定：l01=ln+h/2=2000 - 120- 200/2+80/2=1820mm 名师归纳总结 l011=ln+a/2=2000 -120-200/2+120/2=1840mm 第 2 页,共 12 页故边跨板的运算跨度取lo1

7、=1820mm - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 中间跨：l02=ln=2000-200=1800mm 板的运算简图如下列图；（3） 弯矩设计值因边跨与中跨的运算跨度相差（由资料可查得：板的弯矩系数1820-1800）/1800=1.1% 小于 10%,可按等跨连续板运算 M,板的弯矩设计值运算过程见下表板的弯矩设计值的运算M截面位置21 B 2 C 弯矩系数M边跨跨中离端其次支座中间跨跨中中间支座1/11 -1/11 1/16 -1/14 运算跨度 l0m l 01=1.82 l01=1.82 l02=1.80 l02=1.80 Mgql16.2 1

8、.82 -16.21.8216.2 1.80 -16.21.8001.82/11=4.88 1.82/11=-4.881.80/16=3.281.80/14=-3.75kN.m （4） 配筋运算正截面受弯承载力运算板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25 混凝土 a1=1.0,fc=11.9N / 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%,为了便利,近似对钢筋面积折减 20%；板配筋运算过程见表；板的配筋运算名师归纳总结 截面位置1B 2C 第 3 页,共 1

9、2 页弯矩设计值（kNm）4.88-4.883.28-3.75s=M/ 1fcbh020.114-0.1140.077-0.0880.1-0.1210.30.080.1-0.0920.3112s0.12155轴线运算配筋（ mm2）411-411272313A S= bh01fc/f y10190 8180 8160 实际配筋10190（mm2）As=413As=413As=279As=314- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 轴线 运算配筋（ mm2）4114110.8 272=218 0.8 313=250 A S= bh 01f c/f y实际配筋

10、（ mm2）1019010190 81808180 As=413As=413As=279As=279配筋率验算 pmin= 0.45ft/fy=0.45P=As/bh P=As/bh P=As/bh P=As/bh =0.52%=0.52% =0.47% =0.47% 1.27/210=0.27% （5）板的配筋图绘制板中除配置运算钢筋外,仍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 的配筋图如下列图；4、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷载：3.186 2.0=6.372KN/m 35.15 KN/m 次梁自重：0.2 （ 0.5-0.08）

11、25 1.2=2.52 KN/m 次梁粉刷： 2 0.015 （ 0.5-0.08） 17 1.2=0.257 KN/m 小计g=9.149 KN/m 活荷载设计值： q=13 2.0=26 KN/m 荷载总设计值： q+g=26+9.149=35.149 KN/m 近似取荷载（2）、运算简图由次梁实际结构图可知,次梁在墙上的支承长度为a=240mm,主梁宽度为b=300mm；次梁的边跨的运算跨度按以下二项的较小值确定：l01=ln+h/2=6300 - 120- 300/2+240/2=6150mm 名师归纳总结 l011=1.025ln=1.025 6300=6181mm 第 4 页,共

12、12 页故边跨板的运算跨度取lo1=6150mm 中间跨：l02=ln=6300-300=6000mm - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 运算简图如下列图；（ 3） 弯矩设计值和剪力设计值的运算因边跨和中间跨的运算跨度相差（6150-6000）/6000=2.5% 小于 10%,可按等跨连续梁运算； 由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运算M截面位置1 B 2 C 弯矩系数M边跨跨中离端其次支座中间跨跨中中间支座1/11 -1/11 1/16 -1/14 运算跨度 l0m l 01=6.15 l

13、01=6.15 l 02=6.0 l 02=6.0 Mgql2kN.m 35.15-35.1535.15-35.1506.152/11=120.866.152/11=-120.866.02/16=79.16.02/14=-90.4次梁的剪力设计值的运算截面位置A B左 B右 C 边支座离端其次支座离端其次支座中间支座剪力系数V0.45 0.6 0.55 0.55 净跨度 lnl n1=6.03 l n1=6.03 ln2=6.0 l n2=6.0 VV gq l n0.45x35.15x6.03 0.6x25.15x6.03 0.55x25.15x6.0 0.55x25.15x6.0 kN =

14、95.38KN =127.17KN =116KN =116KN （4）配筋运算 正截面抗弯承载力运算名师归纳总结 次梁跨中正弯矩按T 形截面进行承载力运算,其翼缘宽度取下面二项的较小值：第 5 页,共 12 页bf=lo/3=6000/3=2000mm bf=b+Sn=200+2000-2000=2000mm 故取 bf2000mm - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C25 混凝土 a1=1.0, fc=11.9 N / mm 2, ft=1.27 N / mm 2 ; 纵向钢筋采纳 HRB335 ,fy=300 N /mm 2 , 箍筋采纳 HPB2

15、35, fyv=210 N / mm 2 ,ho=500-35=465mm ； 判别跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面运算,正截面承载力运算过程列于表；次梁正截面受弯承载力运算截面1B 2C -90.4弯矩设计值（kNm）120.86-120.8679.1120.86x106/1x11.9 120.86x106/1x11.9 79.1x106/1x11.9 90.4x106/1x11.9 s=M/ 1f cbh02x2000x4652= x200x4652= x2000x4652= x2000x4652= 0.1760.10.1950.350.195x2000x465 x1x11.9/300

16、=719.42 20+1 12 As=741.10.023 0.235 0.0154112s0.0230.10.2720.350.0155选运算配筋（ mm2）0.023x2000x465 0.272x200x465 0.0155x2000x465 x1x11.9/300 x1x11.9/300 x1x11.9/300 配A S= bh01f c/f y=848.5 =1003.4 =571.8 钢筋实际配筋（ mm2）2 18+1 22 2 22+1 18 1 22+ 2 12 As=889.1As=1014.5As=606.1斜截面受剪承载力运算包括复核截面尺寸、腹筋运算和最小配箍率验算；

17、复核截面尺寸：hw =ho- b f=465-80=385mm 且 hw/b=465/200=1.93 V max =127.17KN 故截面尺寸满意要求名师归纳总结 截面次梁斜截面承载力运算见下表：B右C 第 6 页,共 12 页A B左sVkN95.38 127.17 116 116 276.7V 276.7V 276.7V 276.7V 0 . 25cf cbh0kN截面满意截面满意截面满意截面满意Vc0 .7ftbh0kN82.7V 82.7V 82.7V 82.7V 144.1V 144.1V 144.1V s满意满意满意满意（5）施工图的绘制次梁配筋图如下列图,其中次梁纵筋锚固长度

18、确定：伸入墙支座时, 梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：取 750mm.l=l a =a fy d/f t=0.14 300 22/1.27=727.6,伸入墙支座时,梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=12 18=216mm, 取 250mm. 梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满意 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=1644.4mm, 取 1650mm. 5、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值； （为简化运算,将主梁的自重等效为集中荷载）次梁传来的荷载：9.149 6.3=57.6

19、4KN 主梁自重（含粉刷） ： （0.65-0.08） 0.3 2.0 25+2 （ 0.65-0.08） 0.015 17 2.0 1.2 =10.958KN 恒荷载设计值： G=57.64+10.958=68.6KN 活荷载设计值： Q=26 100.86.3=163.8 KN （2）运算简图主梁的实际结构如下列图, 主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm 400mm的混凝土柱上 , 其运算跨度按以下方法确定: 边跨 : lo1= ln+a/2+b/2=6000-200-120+400/2+400/2=6080mm Lo1=1.025ln+b/2=600-200-

20、120+200=6022mm 故 lo1 取 6022mm 中跨 lo2=6000mm 运算简图如下列图；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）、内力设计值运算及包络图绘制 因跨度相差不超过 10%,可按等跨连续梁运算；弯矩值运算：名师归纳总结 弯矩:Mk 1 Glk 2Ql,式中 k1 和 k 2 由附表 1 查得k弯矩图示意图第 8 页,共 12 页项主梁的弯矩设计值运算（kNm）kkk荷载简图M1MBM2MC次1 0.244 -0.2674 0.067 -0.2674 恒载100.8 -110.3 27.6

21、 -110.3 2 0.289 -0.133 -0.133 -0.133 活载285.1 -130.95 -130.7 -130.95 3 -0.044 -0.133 0.200 -0.133 活载-43.4 -130.95 196.6 -130.95 4 0.229 -0.311 0.096 -0.089 活载225.9 -306.2 94.3 -87.6 5 -0.089/-0.089 0.17 -0.311 3 活载-87.6167.1-306.2-29.3组合项次+ +M minkN m 57.4-416.5-103.1-416.5- - - - - - -精选学习资料 - - - -

22、 - - - - - 组合项次+M maxkN m 385.9-197.9224.2-197.9、剪力设计值：剪力:Vk3GK4Q,式中系数k3,k4, 由附录1 中查到,不同截面的剪力值经过运算如表所示；项次主梁的剪力运算（kN）kkk荷载简图VAVBlVBr0.733 -1.267 1.00 恒载50.3 -86.9 68.6 0.866 -1.134 0 活载141.9 -185.7 0 0.689 -1.311 1.222 活载112.9 -214.7 200.2 -0.089 -0.0890.788 活载-14.6-14.6127.4组合项次+V maxkN 192.2-101.52

23、68.8组合项次+V minkN 35.7-301.668.6弯矩、剪力包络图绘制 荷载组合 +时,显现第一跨跨内最大弯矩和其次跨跨内最小弯矩,此时,M A=0,M B=-110.3-130.95=-241.25 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=68.6+163.8=232.4KN 作用下的简支梁弯矩图：就第一个集中荷载下的弯矩值为1/3G+Q l 01 -1/3 M B=386.1 KN . m Mmax ,其次集中荷载作用下弯矩值为 1/3G+Q l 01 -2/3 M B=305.7 KN m；中间跨跨中弯矩最小时,两个支座弯矩值均为241.

24、25KN m,以此支座弯矩连线叠加集中荷载；就集中荷载处的弯矩值为 1/3 G l02 M B =-104.05 KN m. 荷载组合 +时支座最大负弯矩 M B=-416.5 KN m 其它两个支座的弯矩为 M A=0 ,M C=-197.9 KN m,在这三个支座弯矩间连线,以此连线为基线,于第一跨、其次跨分别叠加集中荷在 G+Q 时的简支梁弯矩图：就集中荷载处的弯矩值依次为 327.7kNm,188.8kN m；同理,当 M C 最大时 ,集中荷载下的弯矩倒位排列；荷载组合 +时,显现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大；此时 M B= M C=-241.25 KN m,第一跨在集中荷载

25、 G 作用下的弯矩值分别为 857.3KN m,-23.1kN m,其次跨在集中荷载作用下的弯矩值为 224.2 KN m +5 情形的弯矩按此方法运算；所运算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异,是由于运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, V Amax=192.2KN ,至其次跨荷载处剪力降为192.2-232.4=40.2kN ；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 至其次集中荷载处剪力降为40.2232.4= 272.6 kN ,荷载组合+时,V 最大,其V Bl=-301.6 KN ,

26、就第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）力值可按此运算；主梁的剪力包络图见图；（4）配筋运算承载力运算163.2KN, 69.2KN, 其余剪C25 混凝土, a1=1.0, fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋 HRB335 ,其中fy=300 N/ mm 2 ,箍筋采纳 HPB235 ,fyv=210 N/ mm 2 .正截面受弯承载力运算及纵筋的运算跨中正弯矩按形截面运算,因 h f / h 0 80 / 615 .0 130 0 . 10翼缘运算宽度按 lo/3=6.0/3=2.0m 和 b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m ,中较小值确定,

27、取 bf=2000mm支座处的弯矩设计值：；M B= M max -Vob/2=-413.5+232.4x0.4/2=-370.02 KN m 名师归纳总结 判别跨中截面属于哪一类T 形截面第 10 页,共 12 页a1fcbfhfho-hf/2=1.0x11.9x2000x80x615-40=1094.8KN .m M1 M2 . 属于第一类T 形截面 . 正截面受弯承载力的运算过程如下: 表 1-15 主梁正截面受弯承载力及配筋运算截面1B 2 弯矩设计值（ kN.m ）385.9370 224.2103.1s=M/ 2 1fcbh00.047 0.308 0.025 0.08 112s0

28、.0480.518 0.3800.518 0.0250.518 0.0830.518 选配运算配筋（ mm2）2246.73622.81219.8592.6A S= bh01fc/f y钢筋6 22 实际配筋 mm26 221 204 202 20 As=2281As=2595.2As=1256As=628- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 箍筋运算斜截面受剪承载力运算 验算截面尺寸 ：hw =ho- bf=580-80=500mm 且 hw/b=500/300=1.7 V max =301.6KN 故截面尺寸满意要求斜截面配筋运算：截面A B左B 右V

29、 kN192.2 -301.6 368.8 0. 25cf c bh0kN548.9V 517.7V 517.7V 截面满意截面满意截面满意Vc0 .7ftbh0kN164.02V 254.69V 254.69V 256.8V fyv Asv ho/s A实配箍筋间距a150 1150 100 sb0VfyVcs_ 264_ .8sin选配弯起钢筋_ 20 _ As=314.2验算最小配筋率Psv=Asv/bs =100.6/300x150=0.002240.24 ft/fyv=0.00145 ,满意要求说明为了施工便利,除加密区箍筋间距一律为150 mm5、两侧附加横向钢筋的运算：由次梁传递

30、给主梁的全部集中荷载设计值为: F=1.2x57.64+1.3x10x2x6.3=232.97KN 所需主梁内支撑次梁处附加吊筋面积为 : As=F/2fysina=232970/2x300xsin45 =549.2 mm2 选用 2 20 As=628 （5）主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断 按比列绘出主梁的弯矩包络图名师归纳总结 按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图）,并满意以下构造要求：第 11 页,共 12 页弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax；钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于h0/2；按课本所述的方法绘材料图,并用每根钢筋的正截面抗弯承载

31、力直线与弯矩包络图的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 交点,确定钢筋的理论截断点（即按正截面抗弯承载力运算不需要该钢筋的截面）；当 V c 0 . 7 f t bh 0 时,且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于 h0 或 20d,钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于 .1 2 l h 0；如按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区,其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于 1.3h0 或 20d；钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于1 . 2 l 1 . 7 h 0；主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：梁顶面纵筋的锚固长度：l=l a =a fy d/f t=0.14 300 22/1.27 取 880mm. 梁底面纵筋的锚固长度：12d=12 22=264mm ,取 300mm 检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满意构造要求；主梁的材料图和实际配筋图如下列图；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页