湖南農(nóng)業(yè)大學土木工程專業(yè)設(shè)計人：愚者湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院課程設(shè)計說明書課程名稱：混凝十結(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)生班姓 名：學 號：指導教師：評定成績：教師評語：指導老師簽名: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0 =0.65kN/m 2,梁板天花用混合砂漿抹灰15mm。（3）材料選用a.混凝土強度等級采用C20、C25或C30。b.鋼筋采用受力縱筋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>< h = 2 00 mm 500m m主梁截面 bMh=250mm 700mrtt的截面尺寸 b h =350mmx350mm （或 400mmM 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 .板模板圖及配筋平面圖（標注板厚、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圖、抵抗彎矩 圖、模板圖及配筋圖），（標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 .在圖中標明有關(guān)設(shè)計說明，如混凝上強度等級、鋼筋的種類、混凝土保護層 厚度等。（3）計算書要求計算準確，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 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)施工圖的表達方式和制圖規(guī)定，進一步提高制圖的基 本技能；4、設(shè)計參考進度第一天：布置設(shè)計任務，閱讀設(shè)計任務書、指導書及設(shè)計例題，復習有關(guān)課程內(nèi)容。確定梁格布置、板計算及繪制板的配筋草圖；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(1)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。(2)活荷載:標準值為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)廠房樓蓋活載標準值大于4KN/m 2)。(4)材料選用：混凝土 采用 C30 (fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/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12/Ii=5400mm/2000mm=2.7<3,按沿短邊方向受力的單向板計算，應沿長邊 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23頁共20頁荷載包載標準值30mm面層80mm鋼筋混凝土板15mm混合砂漿大棚抹灰線包載設(shè)計值線活載設(shè)計值合 計即每米板寬(2)內(nèi)力計算/2000/ 2000圖2板的尺寸20.65KN/m20.08m >25KN/m 3=2.000KN/m 20.015m M7KN/m 3=0.255KN/m 22g<=2.905KN/mg=1.2 &905KN/m2=3.486KN/mq=1.3 溜KN/m2=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> 1.820m取 Lo=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Lo=1.820m)o取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖 3所示：g+q-15.186KN/fuAi i,2000,2000,2000,2000,2000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)0m1/11-1/111/16-1/14一,、, 2M=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,ho=80mm-20mm=60mm, a 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(一，一軸線問)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)4.572-4.5723.144-3.5932cs=M/ aifcbh00.0890.0890.0610.070(0.0930.0930.0630.072As=(lbh0fc/fy /(mm2)380380260295選配鋼筋小 10200小 10200小 8/10200小 8/10200實配鋼筋面積/(mm2)393393322322板帶部位截面中間區(qū)板帶(一軸線問)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 0.8=2.515-3.593 %8=-2.8742os=M/ aifcbho0.0890.0890.0510.056(0.0930.0930.0520.058As=(lbh0fc/fy /(mm2)380380213237選配鋼筋小 10200小 10200小 8200小 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。故各跨跨內(nèi)和中間支座考40酗出樣來）也胸。M右皆有來）他啦（蜻彎來）觀0蒯0仿再彎布計貂冊而藕39猛,1順。疆一南一）計算26加1,笑歌溫的例晚00（附自一）（a）邊區(qū)板帶計*380而期565皿,計鞭福顛415而。職側(cè)蝴赫）。8蒯佑胃相牌23加2例400（楂林）08蒯Q （描赫）計算213皿期251/妞蒯0（隔一彎一）樹200偏一彎一）（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）取主梁白勺梁高 h=700mm>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。0圖5次梁尺寸(1)荷載包載設(shè)計值由板傳來3.468KN/m2 >2m=6.9KN/m次梁自重1.2)25KN/m3>0.2m>(0.5m-0.08m)=2.520KN/m梁側(cè)抹灰1.2 X7KN/m3>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(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=5.275m1.025 Ln=1.025 5.155m=5.284m> 5.275m取 L0=5.275m中間跨 L0= Ln=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。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)加1/11-1/111/16-1/14一，.、, 2M=a m(g+q)L0/(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)ov0.450.60.550.55V= av(g+q)Ln /(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=L0/3=5275mm/3=1758mm< b+So=200mm+1800mm=2000mm離端第二跨、中間跨：bf= L0/3=5150mm/3=1717mm梁高 h=500mm,h0=500mm-35mm=465mm翼緣厚 hf=80mm判別T形截面類型：跨內(nèi)截面(=0.010 hf/h0=60mm/465mm=0.172，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 h0=450mm-60mm=440mm,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)83.671-83.67154.380-62.663M as _一，2% fcbho(b=bf)0.0140.1510.0100.101-"1-2%0.0140.1650.0100.107As=toibh0fc/fy(b=bf)/(mm2)621692381475選配鋼筋2 蟲 16+1中181 蟲 18+3143蟲142 蟲 14+1016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>V314.600>V314.600>V332.475>VVc =0.7ftbh/(kN)93.093>V88.088<V88.088<V93.093>V選用箍筋2小82小82小82小8.，2、Asv =nAsvi/(mm )101101101101s =1.25fyvAsvh /(V -Vc)/(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計期92m”計算4T加2中閨直施）201M直航I拉密餞號彎君超14（左臍彎來）口西2時1虱4（右皆夸來）1014（右背專來）P ntill / , 羽口口檔叫計顆向?qū)嵵u667皿實比鋤d維研城博超）2。14+：。14（彎提）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 80圖8主梁尺寸(1)荷載包載設(shè)計值由次梁傳來9.677KN/mX 5.4m=52.256KN主梁自重(折合為集中荷載)1.2)25KN/m3>O.25m><0.7m-0.08m) 2m=9.3KN梁側(cè)抹灰(折合 為集中 荷載)1.2 X7KN/m3>0.015m>(0.7m-0.08m) >2mX2=0.760KNG=62.316KN活載設(shè)計值由次梁傳來Q=23.4KN/mK 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=5.730mLo=1.025Ln+b/2=1.025 5.730m+0.3m/2=6.020m< Ln+a/2+b/2=5.730m+0.37m/2+0.3m/2=6.070m中間跨 Ln=5.4m-0.4m=5.700mLo= 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，故主梁可視為錢支柱頂上的連續(xù)梁，計算簡圖見圖9。W卜 W收W廠16 6|6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)進行，徑內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算，則M=KGL 0+KQL0V=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圖及剪力包絡圖，如圖10所示。圖10主梁彎矩包絡圖及剪力包絡圖表7主梁彎矩計算邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)在舁 廳P計算簡圖KM1/( KN m)KMb (Mc)/( KN m)KM2/(KN m)1 fifi0.24491.535-0.267-99.9970.06725.051乙-C叢AR 0.289219.839-0.133-101.003-101.003凸f)A 乙-33.667-0.133-101.0030.200151.632naL0.229112.168-0.311-236.1800.170128.872A(-0.089)(-67.588)fA1*1A4 心0.274134.209-0.178(0.044)-135.177(33.414)-最不+311.374-201-75.952利荷+57.868-201176.683載組+203.703-336.177(-167.585)153.923合+225.744-235.174(-66.583)-表8主梁剪力計算端支座內(nèi)側(cè)中間支座（左）計算簡圖7 Al VdVb左（Vc左）/(KN)/(KN)0.73345.678-1.267-78.954(-0.733)(-45.678)(-1.000)(-62.316)0.866(-0.866)109.428-1.134-143.292(-109.428)(0)(0)J F-0.133(0.133)-16.806(16.806)-0.133(-1.000)-16.806(-126.36)Q,：.1白凸30.689(0.089)87.062(11.246)-1.311(-0.778)-165.658(-99.572)工一二 440.822(-0.044)103.867(-5.560)-1.178(0.222)-148.852(28.052)最不利荷載組合+155.106(-155.106)-222.246(-62.316)+92.622(-28.872)-95.760(-188.676)+132.74(-34.432)-244.612(-161.888)+149.545(-51.238)-227.806(-34.264)在舁 廳P計算簡圖中間支座（右）KVb 右(Vc右)/(KN)1 f1 11.000(1.267)62.316(78.954) & j；【1L0(1.134)0(143.292) 口 3 Zr"L1.000(0.133)126.36(16.806)Q :.，| 1白 凸)占 41.222(0.089)154.412(11.246) d0.222(-0.044)28.052(-5.560)最不 利荷 載組 合+62.316(222.246)+188.676(95.76)+216.728(90.2)+90.368(73.394)(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=L0/3=6000mm/3=2000mm< b+S0=5400mm,并取 h0=700mm-35mm=665mm判斷T形截面類型：跨內(nèi)截面(=0.053 hf/h0=80mm/665mm=0.120，故各跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面?？鐑?nèi)截面在負彎矩作用下按矩形截面計算，取h0=700mm-60mm=640mm。支座截 面按矩形截面計算，取h0=700m-80mm=620mm (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)311.374-366.177176.683-75.952V0 b/2/( KN m)28.301(M- V 0 b/2)/( KN m)337.876M0飛一22% M(b=bf)0.02460.2310.01400.05190.0250.2670.0140.053As=todbh0fc/fy(b=bf) /(mm2)15851973888405選配鋼筋2*20+2蟲254 蟲 18+2蟲252 蟲 16+2蟲182蟲20實配鋼筋2、/(mm )16102000910628表10主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)離端第二支座內(nèi)側(cè)V(kN)155.106244.612188.6760.25Pcfcbh0/(kN)594.323>V554.125>V554.125>VVc =0.7ftbh/(kN)166.416>V155.155<V155.155<V選用箍筋2腳2小82比.，2、Asv = N /(mm )101101101s=1.25fyvAsvh0/(V -Vc)/(mm)構(gòu)造構(gòu)造構(gòu)造實配箍筋間距S/(mm)200200200Vcs237.343237.343Asb422.833<0選配彎筋1蟲251蟲18實配彎筋面積/(mm2)490.9254.5(4)主梁吊筋計算由次梁傳至主梁的全部集中力為:G+Q=52.256KN+126.36KN=178.616KN則 As= (G+Q) /(2fysin ) =178.616 10A3N/(2 800N/mm2>0.707)=421m2 選 21 18 (As=509 m2)。主梁的配筋示意圖如圖11所示實置2000mu計算1973m22018直命計1405血,安舸面24）182025（左茸再來）r 08(3)200318 （右身彎來）口的加/20陽if M1585mm計算88媼實酊61。mi實能91海2020+2期5傍超2。16+2城（彎超）圖11主梁配筋示意圖eh7 t00四、施工圖.&沿 00025飛昌07尊宦芯 - - TL s Bei 產(chǎn)址駕Lg目現(xiàn);艙"。造”量 al一曳莖54004逡圖12板的配筋圖