混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計例題(公式版,可修改)

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（一）課程設(shè)計課程設(shè)計計算書課 程：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(一)課程設(shè)計設(shè) 計 題 目：現(xiàn)澆板肋梁樓蓋設(shè)計 指 導(dǎo) 教 師： 所 在 學(xué) 院：土木工程學(xué)院 專 業(yè) 年 級： 13建筑 班 級： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 日 期： 1一、 課程設(shè)計目的本設(shè)計是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（一）中課程中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本技能，啟發(fā)學(xué)生對實際結(jié)構(gòu)工作情況的認(rèn)識以及鞏固所學(xué)的理論知識具有重要作用。 1了解鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般程序和內(nèi)容，為今后從事實際工作奠定初步的基礎(chǔ)。 2復(fù)習(xí)和鞏固課程中基本構(gòu)件的正截面受彎和斜截面受剪承載力的計算，以及鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)

2、等章節(jié)的理論知識。 3掌握鋼筋混凝土肋梁樓蓋的一般設(shè)計方法，諸如： （1）掌握單向板和雙向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置、荷載傳遞途徑和計算簡圖的確定； （2）掌握彈性理論和塑性理論的設(shè)計方法； （3）掌握內(nèi)力包絡(luò)圖和材料抵抗彎矩圖的繪制方法； （4）掌握現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求； （5）掌握現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表示方法和制圖規(guī)定； （6）學(xué)習(xí)使用相關(guān)設(shè)計規(guī)范。二、設(shè)計資料某多層混合結(jié)構(gòu)建筑物的平面布置如附圖1所示，層高4.5m，房屋安全等級為二級，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋，柱網(wǎng)及外部圍護(hù)墻體已設(shè)置。請進(jìn)行主梁、次梁、板的布置并確定梁和板的截面尺寸，梁、板的受彎承載力及梁的受剪承載力計算，選擇合適的配

3、筋，并繪制結(jié)構(gòu)施工圖。樓面荷載、材料及構(gòu)造等設(shè)計資料如下：1 按使用要求不同，樓蓋做法分兩種類型：水磨石地面（或35mm厚水泥砂漿面層），鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，12mm厚紙筋灰板底粉刷 ；2柱網(wǎng)尺寸和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，見附表；3 材料：混凝土強(qiáng)度等級選用范圍C20C35，梁內(nèi)受力主筋采用HRB335級、HRB400級鋼筋，其余均用HPB300級、HRB335級鋼筋，鋼筋直徑最大不超過25mm；注：1）該建筑物的樓梯位于建筑物外部；三、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，并繪制出主梁的彎矩包絡(luò)圖以及材料圖。- 1 -1 2、繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖（1）樓

4、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）（比例1：1001：200）；（2）板配筋平面圖（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、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)

5、層厚度等。四、設(shè)計要求1、計算書格式及書寫步驟可參閱教材中的板肋梁樓蓋設(shè)計例題。2、完成結(jié)構(gòu)計算書一份。要求概念清楚，計算完整、準(zhǔn)確，成果盡量表格化，并裝訂成冊。3、 樓蓋施工圖二張。采用2#圖紙，選擇適當(dāng)比例。要求內(nèi)容完整，表達(dá)規(guī)范，字體工整，圖面整潔。（要求手工繪制）4、 在完成上述設(shè)計任務(wù)后，方可參加設(shè)計成績評定。五、參考文獻(xiàn)：1（GB50010-2011） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社2（GB50011-2010） 建筑抗震設(shè)計規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社3（GB50009-2012） 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社4（GB50068-2010

6、） 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)S. 北京：中國建筑工業(yè)出版社5 東南大學(xué).天津大學(xué).同濟(jì)大學(xué).混凝土結(jié)構(gòu) M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社2012.1 第五版 6 東南大學(xué).天津大學(xué).同濟(jì)大學(xué).混凝土結(jié)構(gòu) M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社2012.1 第五版 附圖1 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 表1序號1-1011-2021-3031-40活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)5.66.47.38.2 柱網(wǎng)尺寸取值 表2序號L1L21-106000600011-206600660021-306900690031-40720072001樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6m，次梁的跨度為6m，主梁

7、每跨內(nèi)布置兩根次梁，兩邊板跨度為=2m，則=3m，按單向板設(shè)計。按跨高比條件，要求板厚h=60mm,對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h70mm，取板厚為h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=,取h=500mm，截面寬度取b=200mm,主梁的截面高度應(yīng)滿足h=.=400600mm,取h=550mm，b=300mm。2板的設(shè)計2.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 水磨石面層 0.65 80mm鋼筋混凝土板 0.0825=2.0 12mm厚紙筋灰 0.01217=0.204 小計 2.854板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 5.6永久荷載分項系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0，所以可變荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的（

8、1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合 g=2.8541.2=3.4248 q=5.61.3=7.28荷載總設(shè)計值 g+q=10.7048 近似取為g+q=10.7 2.2計算簡圖次梁截面為200500，按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度：設(shè)a=200邊跨：+=(2000-100-150)+=1790中間跨: +=(2000-200-100)+=1800因跨度差小于10%,可按等跨連續(xù)板計算，取1板寬作為計算單元，計算簡圖如下： A 1 B 2 3 2 1 A 1790 18001800180017902.3彎矩計算值用塑性內(nèi)力重分布理論計算板的彎矩系數(shù)：邊支座0，邊跨中1/11，離端第二支座-1/11

9、，邊跨中1/16，中間支座-1/14. 故： = = =2.172.4正截面受彎承載力計算環(huán)境類別為一級，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15。板厚80，假定縱向鋼筋d為10，=80-20=60；板寬b=1000。C30混凝土，=1.0，=14.3；HRB300鋼筋，=。板配筋計算的過程于下表:樓面板的配筋計算截 面A1B2C彎矩設(shè)計值（）3.12-3.12-2.482.170.0610.0610.0480.042=1-0.0630.0630.350.0490.0430.35計算配筋（）200.2200.2155.7136.6實際配筋（）6/8200=1966/8200=1966200=1

10、416200=141計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；=0.176%，此值小于=0.238%，同時不小于0.2%，所以應(yīng)按最小配筋率來配筋：=0.002bh=0.002100080=160mm =2.38bh=2.38100080=190.4mm 所以選配筋為6/82003.次梁設(shè)計1.荷載設(shè)計值由板傳來的恒載： 3.42482=6.85次梁自重： 次梁粉刷： 小計 g=9.576板的可變荷載設(shè)計值 q=7.282=14.56荷載總設(shè)計值 g+q=24.1362.計算簡圖按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計主梁截面為300550 ,計算跨度： 邊跨=+=（）+=5850 1

11、.025=1.025（）=5842.5 取5850 中間跨=6000-300=5700因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。計算簡圖如圖所示: g+q=24.13 A 1 B 2 3 2 1 A5850 5700 5700570058503.3內(nèi)力計算由表11-1、表11-3可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計值：=0 =49.02=剪力設(shè)計值：=0.45(g+q)=0.4524.145.85=63.55=0.6(g+q) =0.624.145.85=84.73= VC=0.55(g+q)=0.5524.145.7=75.683.4承載力計算3.4.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算

12、時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度=2000mm,=b+=200+2000=2200mm,b+12=2001280=1160.故取=1160mm.環(huán)境類別為一級，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=20，假設(shè)箍筋的直徑為8,縱向鋼筋的直徑為20，則=500-20-8-=462。C30混凝土，=1.0，=14.3N/,=1.43N/,縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，=360N/。 。次梁正截面受彎承載力計算截 面A1B2C彎矩設(shè)計值（kN·m）075.1-75.149.02-56.02 =0.021=0.139=0.014=0.0930.0210.150<0.350.014

13、0.098<0.35或445518.4296.7358.1選配鋼筋（）314218214114+118計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；=0.308%，此值大于=0.45=0.18%，同時大于0.22%，滿足最小配筋率。3.4.2斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：=-=435-80=355mm，因=1.84，屬于厚腹梁,截面按下式驗算：截面滿足要求。計算所需腹筋采用6雙肢箍筋，計算支座B左側(cè)截面。可得到箍筋間距=0所以現(xiàn)調(diào)整箍筋間距，截面高度在300500的梁，最大箍筋間距200mm，最后取箍筋間距s=200mm，為了

14、方便施工，沿梁長度不變。驗算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為：0.3=0.3=0.120%。實際配筋率=0.14%0.120%，滿足要求。4.主梁設(shè)計主梁按彈性方法設(shè)計4.1荷載設(shè)計值次梁傳來的永久荷載 主梁自重（含粉刷）KN 恒載設(shè)計值 =57.456活載設(shè)計值 Q=14.566=87.364.2計算簡圖主梁的計算簡圖如下，因跨度相差不超過10%，故可利用附表6-2計算內(nèi)力主梁的計算簡圖如下： G G GGGG A 1 B 2 C 3 D 6000 6000 6000 4.3內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖4.3.1彎矩設(shè)計值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得4.3.2剪力設(shè)計

15、值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得4.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。由附表6-2知支座B或C的彎矩值為在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-176.55kN·m的連線為基線。作G=kN，Q=87.36kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：（與前面計算的=249.12kN·m接近）在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-176.55kN·m，=-176.55kN·m的連線作為基線，作G=66.69kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：G+=66.696-176.55=-

16、43.17kN·m第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-269.85kN·m的連線為基線。作G=66.69kN，Q=87.36kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：在第2跨內(nèi)：以支座彎矩=-269.85kN·m，=-53.49kN·m的連線為基線，作G=66.69kN，Q=87.36kN的簡支梁彎矩圖，得第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：（與前面計算的=131.64kN·m接近）第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：4.

17、4承載力計算4.4.1正截面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因跨內(nèi)沒有間距小于主梁間距的次梁。翼緣計算寬度按=6/3=2和b+=6m中較小值確定取=2m。主梁混凝土保護(hù)層厚度的要求及跨內(nèi)截面有效高度的計算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度的計算方法有所不同。板混凝土保護(hù)層厚度15、板上部縱筋10、次梁上部縱筋直徑18。假定主梁上部縱筋直徑25，則一排鋼筋時，;二排鋼筋時，。受力縱向鋼筋除B支座截面為兩排以外，其余均為一排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別均屬第一類T形截面。B支座邊的彎矩設(shè)計值。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。主梁正截面承載力計算截 面1B2彎矩設(shè)計值（kN·m）249.12-131.64-43.17或=0.036=0.260=0.019=0.041=0.9820.8460.9900.9791423.61723.7746.2247.5選配鋼筋（）325=1473425=1964222=760310=236主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。4.4.2斜截面受剪承載力驗算截