混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計整體式單向板肋梁樓蓋要點(diǎn)

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)設(shè)計人：愚者湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院課程設(shè)計說明書課程名稱：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計題目名稱：現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計班 級：2009級 土木工程 專業(yè)4班 姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：評定成績：教師評語：指導(dǎo)老師簽名:2011年 月 日現(xiàn)澆整體式單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書1、設(shè)計資料（1）某工業(yè)用倉庫，設(shè)計使用年限為 50年，樓面使用活荷載為9kN/m2。（2） 樓面面層為水磨石（底層 20mm厚水泥砂漿，10mm厚面層），自重為 咐=0.65kN/m 2，梁板天花用混合砂漿抹灰15mm。（3）材料選用a. 混凝土強(qiáng)度等級采用C20、C25或C30。b. 鋼筋采用受力

2、縱筋HRB335或HRB400;其他鋼筋均用HPB235。（4）板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm。（5） 二樓樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖所示（樓梯間在此平面外）。（6）樓板厚度為80mm,次梁截面為b漢h = 200mm50 0m，主梁截面b h=250mm7 00mnfe的截面尺寸 b h = 350mm 350mm （或 400mm 400mm或自定）。2、設(shè)計內(nèi)容和要求（1）板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力；主梁按彈性理論計算內(nèi)力， 并繪出彎矩包絡(luò)圖。（2）繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖1 樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖（標(biāo)注墻、柱定位軸線編號和梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編 號

3、）.（比例 1: 1001: 200）;2 板模板圖及配筋平面圖（標(biāo)注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號及其定位 尺寸）（比例1: 1001: 200）;3. 次梁模板及配筋圖（標(biāo)注次梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編 號及其定位尺寸）（比例1: 50,剖面圖比例1: 151: 30）;4. 梁材料圖、模板圖及配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖、抵抗彎矩 圖、模板圖及配筋圖），（標(biāo)注主梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及 其定位尺寸）;（比例1: 50,剖面圖比例1: 151: 30）;5. 在圖中標(biāo)明有關(guān)設(shè)計說明，如混凝上強(qiáng)度等級、鋼筋的種類、混凝土保護(hù)層 厚度等。（3）

4、計算書要求計算準(zhǔn)確，步驟完整，內(nèi)容清晰。（4）主梁配筋圖必須手工繪制，板、次梁配筋圖不作規(guī)定。（5）第11周星期五之前提交設(shè)計成果。3、課程設(shè)計目的（1）了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計算簡圖的確定；（2）通過板及次梁的計算，熟練掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法；（3）通過主梁的計算，熟練掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò) 圖和材料圖的繪制方法；（4）了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求；（5）掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方式和制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基 本技能；4、設(shè)計參考進(jìn)度第一天：布置設(shè)計任務(wù)，閱讀設(shè)計任務(wù)書、指導(dǎo)書及設(shè)計例題，復(fù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi) 容。確定梁格布置、板計算及繪

5、制板的配筋草圖；第二天：次梁的計算及繪制配筋草圖；第三天：主梁的計算及繪制配筋草圖； 第四至五天：繪制板、次梁和主梁的施工圖?，F(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計資料:某設(shè)計使用年限為50年工業(yè)用倉庫，采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓蓋梁格圖1所示。圖1結(jié)構(gòu)平面布置圖 樓面構(gòu)造層做法：20mm厚水泥砂漿打底，10mm厚水磨石面層，丫 =0.65 KN/m15mm厚混合砂漿梁板天花抹灰。 活荷載：標(biāo)準(zhǔn)值為9KN/m2。(3) 恒載分項系數(shù)為1.2;活載分項系數(shù)為1.3 (因工業(yè)廠房樓蓋活載標(biāo)準(zhǔn)值大于4KN/m 2)。(4) 材料選用：混凝土 采用 C30 (fc=14.3N/mm2，ft=1.43

6、N/mm2)。鋼 筋 梁中受力縱筋才采用HRB335級(fy=300N/mm2);其余采用 HPB235級(fy=210N/mm2)一、板和次梁按塑性計算1.板的計算(按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算)板的b/li=5400mm/2000mm=2.7<3,按沿短邊方向受力的單向板計算，應(yīng)沿長邊 方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。板的厚度按構(gòu)造要求取h=80mm> Li/40=2000mm/40=50mm。次梁截面高度取h=500mm> L2/15=5400mm/15=360mm,截面寬度 b=200mm,板尺寸支撐情況如圖 2 所示。第9頁共20頁(1)荷載恒載標(biāo)準(zhǔn)值30mm面層80m

7、m鋼筋混凝土板15mm混合砂漿天棚抹灰線恒載設(shè)計值線活載設(shè)計值合計即每米板寬內(nèi)力計算2000 / 2000 / 2000圖2板的尺寸20.65KN/m2320.08m >25KN/m =2.000KN/m320.015m X!7KN/m 3=0.255KN/m2g<=2.905KN/m2g=1.2 2905KN/m2=3.486KN/m2q=1.3 ：9KN/m =11.7KN/m15.186KN/mg+q=15.186KN/m計算跨度邊跨Ln+h/2=2m-0.12m-0.2m/2+0.08/2=1.820mLn+a/2=2m-0.12m-0.2m/2+0.12/2=1.840m

8、> 1.820m取 L0=1.820m中間跨L0=2m-0.2m=1.800m計算跨度差(1.820m-1.800m) /1.800m=1.11%< 10%,說明可按等跨連續(xù)計算內(nèi)力(為簡化起見，統(tǒng)一取L°=1.820m)。取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖 3所示：g+q-15.186KN/fuII 11tII I丨II IIII IIIII IIIAxilii,20002000L200020002000”jq4?rst4圖3 1m寬板的計算簡圖連續(xù)板各截面彎矩計算見表1表1連續(xù)板各截面彎矩計算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計算系數(shù)an

9、1/11-1/111/16-1/142M=a m(g+q)L0/(KN m)4.572-4.5723.144-3.593(3)截面承載力計算b=1000mm, h=80mm,hc=80mm-20mm=60mma 1=1.0,連續(xù)板各截面配筋計算見表 2。表2連續(xù)板各截面配筋計算板帶部位截面邊區(qū)板帶(一，一軸線間)邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座M/( KN m)4.572-4.5723.144-3.5932a=M/ aifcbho0.0890.0890.0610.070Z0.0930.0930.0630.072As=Z 1(bhofc/fy/(mm2)3803802602

10、95選配鋼筋© 10200© 10200© 8/10200© 8/10200實配鋼筋面積/(mm2)393393322322板帶部位截面中間區(qū)板帶(一軸線間)邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座M/( KN m)4.572-4.5723.144 &8=2.515-3.593 區(qū)8=-2.8742a=M/ aifcbho0.0890.0890.0510.056Z0.0930.0930.0520.058As=Z 1(bhofc/fy/(mm2)380380213237選配鋼筋© 10200© 10200©

11、; 8200© 8200實配鋼筋面積/(mm2)393393251251中間區(qū)板帶一軸線間，各區(qū)格板的四周與梁整體連接, 慮板的內(nèi)拱作用，計算彎矩降低 20%。連續(xù)板的配筋示意圖如圖4所示。料呱2010颯0（左jR糸）010測（右翳來）故各跨跨內(nèi)和中間支座考計算沁08/01幽備音一）傑8血畑6加W8ftna題415卅012WO佐楊）她400佑箸榦）#237nma麺251屏0卿00（蠲翳）080400佑齡來）廿箕213朋咚配25血'01 徹 o（HT08側(cè)懾-奪-）（a）邊區(qū)板帶（b）中間區(qū)板帶圖4板的配筋示意圖次梁計算（按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算）取主梁的梁高 h=700m

12、m> Li/12=6000mm/12=500mm梁寬b=250mm,次梁有關(guān)尺寸及支撐情況圖5所示。5Wr5C0C3a© © ®圖5次梁尺寸(1) 荷載恒載設(shè)計值由板傳來3.468KN/m2 >2m=6.9KN/m3次梁自重1.2)25KN/m X0.2m>(0.5m-0.08m)=2.520KN/m一3梁側(cè)抹灰1.2 >17KN/m >0.015m >(0.5m-0.08m) 2=0.257KN/mg=9.677KN/m活載設(shè)計值由板傳來q=11.7KN/m2 >2m=23.4KN/m合 計g+q=33.077KN/m(

13、2) 內(nèi)力計算計算跨度邊跨Ln=5.4m-0.12m-0.25m/2=5.155mLn+a/2=5.155m+0.24m/2=5.275m 1.025 Ln=1.025 3.155m=5.284m> 5.275m取 L0=5.275m中間跨 L0= L n=5.4m-0.25m=5.150m跨度差(5.275m-5.150m) /5.150m=2.4%< 10%,說明可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力，計算簡圖如圖6所示。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)設(shè)計人：愚者連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算見表 3和表4表3連續(xù)次梁彎矩計算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計算系數(shù)am1

14、/11-1/111/16-1/142M=a m(g+q)LO/(KN m)83.671-83.67154.380-62.663表4連續(xù)次梁剪力計算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)剪力計算系數(shù)a0.450.60.550.55V= av(g+q)L n/(KN)76.730102.30793.69093.690(3)截面承載力計算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為：邊跨：bf'=Lo/3=5275mm/3=1758mm v b+So=2OOmm+18OOmm=2OOOmm離端第二跨、中間跨：bf'= L°/3=5150mm/3=17

15、17mm梁高 h=5OOmm,hO=5OOmm-35mm=465mm翼緣厚 hf'=8Omm判別T形截面類型：跨內(nèi)截面Z =O.O1V hf'/h°=6Omm/465mm=O.172,故各跨內(nèi)截面均屬于第一類 T形截面。支座截面按矩形截面計算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取ho=45Omm-6Omm=44Omm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，ho=465mm，連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計算分別見表 5和表6。表5連續(xù)次梁正截面承載力計算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座M/( KN m)83.671-83.67154.380-62.663

16、Mas 2ai fcbho(b=bf')0.0140.1510.0100.101Ji-Ji-2%0.0140.1650.0100.107As=Zabhofc/fy(b=bf')/(mm2)621692381475選配鋼筋2 生 16+1乍181 塵 18+3塵143中142 塵 14+1塵16實配鋼筋面積/(mm2)657761459509表6連續(xù)次梁斜截面承載力計算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)V(kN)76.730102.30793.69093.6900.25Pcfcbh°/(kN)332.475>314.600>314.

17、600>332.475>VVVVVc =O.7ftbho/(kN)93.093>V88.088W88.088<V93.093>V選用箍筋2© 82© 82© 82© 82Asv = nAsvi/(mm )101101101101s =1.25fyvAsvh° /(V -VJ/(mm)按構(gòu)造820867按構(gòu)造實配箍筋間距S/（mm）200200200200次梁配筋示意圖見圖7計算4訕2*10(1 UI#J92m2卻14值摘)哋2QQffl1018佐痔林）1A4 （右站林）W14佐路彎來）1*14 （右計 21ms3W

18、6+坤18傅坯圖7次梁配筋示意圖三、主梁計算(按彈性理論計算)柱高H=4.5m，柱截面尺寸300mrK 300mm,主梁的有關(guān)尺寸及支撐情況見圖 81 11 11 11 1ULILI以翻隅*® 0250圖8主梁尺寸(1)荷載恒載設(shè)計值由次梁傳來9.677KN/mX5.4m=52.256KN主梁自重(折合為集中荷載)1.2)25KN/m3X).25m>(0.7m-0.08m) 2m=9.3KN梁側(cè)抹灰(折合為集 中荷載)1.2 >j7KN/m3>0.015m *0.7m-0.08m) >2mX2=0.760KNG=62.316KN活載設(shè)計值由次梁傳來Q=23.4

19、KN/m< 5.4m=126.36KN合計G+Q=188.676KN(2)內(nèi)力計算邊跨Ln=5.4m-0.12m-0.3m/2=5.730mL0=1.025Ln+b/2=1.025 5<730m+0.3m/2=6.020mv Ln+a/2+b/2=5.730m+0.37m/2+0.3m/2=6.070m中間跨 Ln=5.4m-0.4m=5.700mL0= Ln+b=5.7m+0.3m=6.000m跨度差(6.020m-6.000m) /6.000m=0.33%< 10%,可按等跨連續(xù)梁計算。由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多， 故主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁，計算簡圖 見圖9。

20、圖9主梁的計算簡圖在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)進(jìn)行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算，則M=KGL o+KQLo V=KG+KQ式中系數(shù)K值由附錄7查得，具體計算結(jié)果以及最不利荷載組合見表 7和表8, 即可得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖，如圖10所示。f-t 耳也議聊圖10主梁彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖表7主梁彎矩計算序號計算簡圖邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)KMi/( KN m)KMb (Me)/( KN m)KM2/(KN m)f1 fffi0.24491.535-0.267-99.9970.06725.051b 4 b 44 ft0.289219.839-

21、0.133-101.003-101.003fa a1心-33.667-0.133-101.0030.200151.632n9ft0.229112.168-0.311(-0.089)-236.180(-67.588)0.170128.872上0.274134.209-0.178(0.044)-135.177(33.414)-最不 利荷 載組 合+311.374-201-75.952+57.868-201176.683+203.703-336.177(-167.585)153.923+225.744-235.174(-66.583)-表8主梁剪力計算序號計算簡圖端支座內(nèi)側(cè)中間支座（左）KVa/ V

22、d/(KN)KVb 左(Vc 左)/(KN)廠廠Jpq j0.73345.678-1.267-78.954d t i''b-r心(-0.733)(-45.678)(-1.000)(-62.316)QiQ0.866109.428-1.134-143.292 占V 121A(-0.866)(-109.428)(0)(0)卩.-0.133-16.806-0.133-16.806Z(0.133)(16.806)(-1.000)(-126.36)3,0.68987.062-1.311-165.658匕(0.089)(11.246)(-0.778)(-99.572)Q10.822103.8

23、67-1.178-148.852(-0.044)(-5.560)(0.222)(28.052)最不+155.106(-155.106)-222.246(-62.316)利荷+92.622(-28.872)-95.760(-188.676)載組合+132.74(-34.432)-244.612(-161.888)+149.545(-51.238)-227.806(-34.264)計算簡圖中間支座（右）序號KVb 右（Vc右）/（KN）fi1.00062.316A(1.267)(78.954)f31R00A(1.134)(143.292)1.000126.36(0.133)(16.806)廠d1.

24、222154.412匕心(0.089)(11.246)Q10.22228.052-i(-0.044)(-5.560)最不+62.316(222.246)利荷+188.676(95.76)載組合+216.728(90.2)+90.368(73.394)第17頁共20頁湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)設(shè)計人：愚者(3) 截面承載力計算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為： bf'=Lo/3=6OOOmm/3=2OOOmm< b+So=54OOmm,并取 ho=7OOmm-35mm=665mm判斷T形截面類型：跨內(nèi)截面 Z =O.O53 hf'/hO=80mm/665mm=0.

25、120,故各跨內(nèi)截 面均屬于第一類T形截面?？鐑?nèi)截面在負(fù)彎矩作用下按矩形截面計算，取hO=7OOmm-6Omm=64Omm。支座截 面按矩形截面計算，取h°=7OOm-8Omm=62Omm (因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋， 并布置在次梁主筋下面)。主梁正截面及斜截面承載力計算表見表1-15和表1-16。表9主梁正截面承載力計算截面邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)M/( KN m)311.374-366.177176.683-75.952Vo b/2/( KN m)28.301(M- Vo b/2)/( KN m)337.876M% _ 2% fcbho(b=bf')0.02460.2310.01400.0519Z0.0250.2670.0140.053As=Zabhofc/fy(b=bf')/(mm2)1585197388