混凝土单向板楼盖课程设计完整版Word格式.doc
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根据所给设计资料进行钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的设计，目的是要掌握受弯构件正截面、斜截面承载力计算，熟悉肋梁楼盖结构布置要点：
理解钢筋混凝土塑性变形内力重分布的基本概念；
掌握连续梁、板的设计方法，荷载取值及内力计算；
熟悉弯矩包络图、抵抗弯矩图的绘制方法；
掌握梁、板配筋的构造要求；
同时要熟悉计算中的各项规定。
根据本课程设计的具体情况，设计包括楼盖板、次梁、主梁的设计计算式的书写，其中包括板、次梁、主梁内力计算，正斜截面的配筋计算；
施工图的绘制。
2、课程设计的主要内容及基本要求
（1）板和次梁按塑性内力重分部计算内力；
主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。
（2）绘制楼盖结构施工图
①、楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）。
②、楼板及配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）。
③、次梁、配筋图（标注次梁截面尺寸、几何尺寸、钢筋直径、根数、编号及定位尺寸）。
④、主梁、配筋图（绘制出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图及配筋图），（标注主梁截面
尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）。
⑤、在图中标明有关设计说明，如混凝土强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。
（3）计算书：
要求计算准确，步骤完整，内容清晰。
3、设计资料
某多层厂房，采用筋钢混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层楼面荷载、材料及构造等设计资料如下：
1）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（），板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（）；
2）混凝土强度等级采用C25，钢筋除梁纵向主筋采用HRB335钢筋外，其余均采用HPB300钢筋，（钢筋混凝土容重）;
3）板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm；
柱的截面尺寸400mm×
400mm。
4）楼面活荷载标准值：
q=m2
计算部分
一、楼盖柱网、结构图设计
1、建筑物的楼盖平面为矩形，轴线尺寸为×
。
按肋梁楼盖的板、梁的跨度，主梁为6~12m，次梁4~6m，单向板~3m。
采用主梁沿横向布置，由此确定：
（1）主梁跨度为：
；
（2）次梁跨度为：
（3）板的跨度为：
。
得：
楼盖柱网图如图1-1所示。
图1-1楼盖柱网图
2、根据构造要求，初定截面尺寸如下：
（1）板厚：
按高跨比条件，当时，满足刚度要求，可不验算挠度，且工业建筑楼板厚度要求，取板厚；
（2）次梁：
次梁的截面高度应满足～～，取；
则～～，取。
（3）主梁：
主梁的截面高度应该满足～～，，则～～，取。
（4）柱截面：
3、楼盖的梁板结构平面布置及构件尺寸如图2-1所示
图2-1梁板结构平面布置
二、板、次梁、主梁计算
（一）板的计算
1）荷载计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）
取1m宽板带计算：
20mm厚水泥砂浆抹面（）2
15mm厚石灰砂浆抹底（）2
80mm厚钢筋混凝土板（）2
恒荷载标准值：
2
活荷载标准值：
恒荷载分项系数取；
因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于2，所以活荷载分项系数取。
于是板的设计值总值：
=
2
2）计算简图如图3-2所示
图3-2板的计算简图
取1m板宽作为计算单元，次梁截面尺寸为，板厚为。
板的计算跨度为：
边跨：
或
取最小值（）
中间跨：
跨度差：
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。
则：
计算简图如图3-3所示
图3-3板的计算简图
3）板的内力计算见表3-1所示
表3-1
截面
1
B
2
C
截面系数α
1/11
-1/11
1/16
-1/14
=
注：
梁板搁置在墙上，支座A弯矩截面计算系数αm=0
4）正截面强度计算
假定环境类别为一类，查表得最小钢筋保护层厚度c=15mm，假定纵向钢筋直径d=10mm，板厚80mm，则截面有效高度as=c+d/2=20mm。
取则采用C25混凝（），HRB335钢筋（梁纵向主筋）（），板和箍筋均采用HPB300钢筋：
（）。
考虑四边与梁整体连接的中间区格单向板拱作用的有利因素，对中间区格的单向板，其中间跨的跨中截面弯矩及支座截面弯矩可各折减20%。
5）板的弯矩及配筋计算如3-2所示
表3-2
M（）
*
135
74
85
选用钢筋
实际配筋
支座截面均小于=，符合塑性内力重分布的原则，/bh=196/（1000*80）=%，此值大于：
fy=*270=%，同时大于%，满足最小配筋率的要求。
6）板的配筋如附图3-1所示
附图3-1板的配筋
（二）、次梁的计算（按塑性内力重分布计算）
1）荷载计算
由板传来的荷载：
次梁自重：
次梁粉刷抹灰重：
恒荷载标准值：
活荷载标准值：
设计值总值：
2）计算简图4-2所示
图4-2次梁的计算简图
计算跨度：
或=
取
（5685-5550）/5500=%<
10%
次梁为多跨连续梁，对于跨数超过五跨的等截面连续梁，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梁计算。
计算简图如图4-3所示
图4-3次梁的计算简图
3）次梁弯矩计算见表4-1所示
表4-1
次梁剪力计算见表4-2（剪力计算使用梁的净跨L0）
表4-2
A
B（左）
B（右）
剪力系数
4）正截面强度计算：
① 确定翼缘宽度：
正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，次梁工作时板可作为翼缘参与工作，在跨中截面翼缘受压可按梁计算，翼缘的计算宽度取下列值中的小值。
因所以仅按计算跨度和净距考虑。
=400-35=365mm（取保护层厚度为35mm），翼缘厚度
按计算跨度考虑，
按梁（肋）净跨考虑，
取。
按计算跨度考虑
按梁（肋）净距考虑
取
支座截面翼缘受拉仅按矩形梁计算
② 判断次梁的截面类型
属于第一类T型截面，按梁宽为的矩形截面计算。
③ 次梁正截面承载力计算见表4-3所示
次梁正截面承载力计算表4-3
1893
200
1850
548
604
357
412
实配AS（mm）
603
402
配筋率ρ
%
各截面均小于=（选用混凝土<
C50,钢筋选用HRB335），符合塑性内力重分布的原则，配筋率ρ均大于：
fy=*300=%<
%,取ρmin=%，满足最小配筋率的要求。
5）次梁斜截面强度计算见表4-4
次梁斜截面强度计算表4-4
V（kN）
max=满足
max=按构造配筋
箍筋肢数、直径
57
实配箍筋间距
150
配筋率ρ=Asv/bs=57/（200*150）=%>
ρsv,min=fy=*270=%满足最小配筋率的要求。
6）次梁构造
次梁的构造应满足：
①次梁的构造应符合受弯构件的所有构造要求；
②次梁深入墙内的长度不小于240mm；
③且截面尺寸满足高跨比（）和高宽比（）要求，可以不做挠度和裂缝宽度验算。
7）次梁的配筋图见附图4-1。
次梁配筋附图4-1
（三）主梁的计算（按弹性理论计算）
考虑塑性内力重分布的构件在使用荷载作用下变形较大，应力较高，裂缝较宽。
因为主梁是楼盖的重要构件，要求有较大的强度储备，且不易有较大的挠度，因此不使用考虑塑性内力重分布的方法，采用弹性方法分析内力。
1）荷载计算
主梁自重为均布荷载，但此荷载值与次梁传来的集中荷载相比很小。
为计算方便，采取就近集中的方法，把集中荷载作用点两边的主梁自重集中到荷载作用点，将主梁视为承受集中荷载的梁来计算。
次梁传来的荷载：
kN
主梁自重：
主梁粉刷重：
恒荷载标准值：
活荷载标准值：
恒载设计值：
活载设计值：
1）计算简图如图5-2所示
图5-2主梁的计算简图
主梁为四跨连续梁，柱截面尺寸为：
取
中跨：
平均跨度：
（5400+5407）/2=
可按等跨连续梁计算，计算简图如图5-3所示
图5-3主梁计算简图
2）内力计算
① 弯矩计算：
由弯矩及剪力系数计算主梁弯矩及剪力，等截面等跨连续梁在常用荷载作用下内力系数可以参见相关资料。
弯矩设计值：
，其中，可由书中表查取，L为计算跨度。
边跨：
；
中跨：
平均跨：
主梁弯矩计算见表5-1。
主梁弯矩计算表表5-1
荷载图
节点弯矩
支座弯距
k
M1
M2
M3
M4
M5
MB
MC
MD
①
②
③
④
⑤
⑥
①+②=
①+③=
①+④=
①+⑤=
①+⑥=
-123
主梁弯矩包络图见附图5-4
附图5-4主梁弯矩包络图
②剪力计算
主梁剪力计算见表5-2.
主梁剪力计算表表5-2.
剪力
VA
VBl
VBr
Vcl
Vcr
① 确定翼缘宽度
主梁跨中按T型截面梁计算，翼缘宽度取下列值中的小值。
因所以紧按计算跨度和净距考虑。
取。
取
② 判断主梁的截面类型
③ 正截面强度计算
主梁正截面强度计算见表5-3
主梁强度计算表5-3
截面
3
4
———
bho2或ho2
18024652
2504202
18004652
422
222+418
122+218
218
实际钢筋截面面积（mm2）
1520
1787
509
5）斜截面强度计算
主梁斜截面强度计算见表5-4
主梁斜截面强度计算表5-4
B支座左
B支座右
C支座左
C支座右
V
满足
按构造配筋
n=22
<
弯起钢筋
实配面积
配筋率ρ=Asv/bs=101/（200*250）=%>
6）主梁构造
主梁的构造应满足：
①主梁的构造符合受弯构件的所有构造要求，主梁受力钢筋的弯起和切断应由主梁的抵抗弯矩图确定；
②为防止次梁作用处主梁受集中力冲击破坏，应在次梁下设吊筋；
③主梁中纵筋的锚固由构造决定。
7）主梁吊筋计算
由次梁传给主梁的集中荷载（不包括主梁的自重及粉刷）为：
采用箍筋，2，2，=270N/mm2
取m=5
若采用吊筋，则：
选
8）主梁配筋图见附图5-1
附图5-1主梁配筋图
参考文献
1、梁兴文史庆轩主编《混凝土结构设计》-北京：
中国建筑工业出版社，2008
2、中国工程建设标准化协会标准，《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》-北京：
中国建筑工业出版社，1991
3、CB40010-2002《混凝土结构设计规范》-北京：
中国建筑工业出版社，2002
4、结构设计资料编委会《建筑结构设计手册》-北京：
中国建筑工业出版社，2004
5、《钢结构设计手册》
6、兰宗建等《钢筋混凝土结构》-东南大学出版社，2003，2
7、毕业设计资料编《土木工程专业课程设计》-长江大学城市建设学院，2004，2
8、《建筑结构静力计算手册》-中国建筑工业出版社
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