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1、淮 阴 工 学 院课程设计 课程名称：混凝土结构基本原理 课程编号： 5102140 学时学分： 1周、1学分 班 级： 土木1105班 姓 名： 韩 光 学 号： 1101404117 指导教师： 何春林教授 一、 设计题目:单向板肋梁楼盖设计二、 设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）4、主梁强度计算（按弹性理论计算）5、绘制结构施工图（1）、结构平面布置图（1：100）（2）、板的配筋图（1：50）（3）、次梁的配筋图（1：50或1：25）（4）、主梁的配筋图（1：40或1：20）及弯矩M、剪
2、力V的包络图（5）、钢筋明细表及图纸说明三、 设计资料某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层平面图如图所示，楼面荷载、材料及构造等设计资料如下： （1）楼面活荷载标准值 （2）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（），板底及梁用20mm厚石灰砂浆抹底（）； （3）混凝土强度等级采用 C30，钢筋采用HPB300、HRB335或HRB400；（4）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bh=350 mm350mm （或 400 mm400 mm或自定）。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、 平面结构布置：1、确定主梁的跨度为,次梁的跨度
3、为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。（另附楼盖结构布置图）2、按跨高比条件，要求板厚，对于工业建筑的楼盖板，要求h80mm，取板厚h80mm3、次梁的截面高度应满足 h(*)L() 4800(267400)mm，取h400mm。则b()h(133200)mm，取b250mm。4、主梁的截面高度应该满足h()L()6300(420630)mm，取h600mm。则b()h(200300)mm，取b250mm。二、 板的设计（按塑性内力重分布计算）：1、荷载计算：板的恒荷载标准值：取1m宽板带计算： 20mm厚水泥砂浆抹面 0.02200.40kN/m 80mm钢筋混凝土板 0.08252.0k
4、N/m15mm板底混合砂浆 0.020170.34kN/m 恒载： gk2.74kN/m活载： qk7.0kN/m恒荷载分项系数取1.2；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0 KN/m2，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的恒荷载设计值 g=2.741.2=3.288kN/m活荷载设计值 q=71.3=9.1kN/设计值总值： g+q=12.388kN/ 2、板的计算简图：次梁截面为250mm400mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：，取l011920mm (a=120mm)中跨： 板为多跨连续板，对于跨数
5、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。计算简图如下图：3、内力计算及配筋：用塑性内力重分布理论计算，则有系数如下： 表1.0支承情况截 面 位 置端支座边跨支座离端第二支座离端第二跨中中间支座中间跨中A1B2C3梁板搁支在墙上01/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14则由可计算出、，计算结果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14-由题知：则，根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：截面1B2CM（）4.12-4
6、.1122.772.216-3.17-2.536（）42.840.0960.0960.0650.0520.0730.059()0.1010.1010.0670.0530.0760.0610.9500.9500.9670.9740.9620.970（mm2）200.8200.8132.6105.3152.6121.0选钢筋轴线轴线6140614051505130轴线6140614041205160实际配筋轴线轴线202.0mm2202.0mm2131.0mm2131.0mm2轴线202.0mm2202.0mm2105.0mm2123.0mm2* 对轴线间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设
7、计值都可以折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘以0.8。 计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；/b*h=0.245%，此值大于0.45=0.18%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、荷载计算： 由板传来： 次梁肋自重： 次梁粉刷重 恒载： 活载： 恒荷载设计值 g=7.33871.2=8.81kN/平方米活荷载设计值 q=14.71.3=19.11kN/设计值总值： =27.92kN/ 2、确定计算跨度及计算简图。塑性内力重分布计算时，其计算跨度： 中跨： 边跨： ,取 ()因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算
8、，计算简图如下：3、内力计算：由可计算出、，计算结果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14-=36.13由可计算出、，计算结果如下表：截面位置0.450.600.550.554、截面承载力计算：、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。环境类别一级，C25混凝土，梁的最小保护层厚度c=35mm。一排纵向钢筋。二排纵向钢筋。C30混凝土，纵向钢筋采用HRB400钢，箍筋采用HRB335钢，判定T形截面类型：边跨中故各跨中截面属于第一类T形截面。、次梁正截面承载力计算见下表：截 面1B2C弯矩M55.35-5
9、5.3536.13-41.290.0170.7010.0110.104 0.0170.1680.0110.110430.73497.32278.71331.80选用钢筋214+114（弯起）214+114（弯起）212+110（弯起）212+112（弯起）实际钢筋截面面积（mm2）461515.1278.23325、次梁斜截面承载力计算：斜截面承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算：127.76计算所需腹筋:采用6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由，可得到箍筋间距调幅后受剪承载力应加强，；梁局部范围内将计算箍筋的面积增加20%或箍筋间距减
10、小20%。现调整箍筋间距，s=0.8110.61=88.48mm最后取箍筋间距s=200mm 为方便施工次梁长不变。验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限为：，实际配箍率，满足要求。四、主梁设计（按弹性理论计算）：1、荷载计算：柱截面400400，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370。为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。 次梁传来的荷载： 主梁自重： 主梁粉刷重： 恒载：恒载设计值：活载设计值：2、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度：边跨： ，近似取中跨： 因跨度相差不超过10%，
11、可按等跨梁计算，计算简图如下： 3、剪力设计值： 1)、弯矩设计值：其中，可由书中表查取，M1，max=0.244*64*6.36+0.289*120*6.33=318.33kNMb，max=-0.267*64*6.33-0.311*120*6.33=-344.28kNM2，max=0.067*64*6.33+0.200*120*6.33=179.34kN2）、剪力设计值：，其中，可由书中表查可知。Va，max=0.733*64+0.866*120=150.832kNVbl，max=-1.267*64-1.311*120=-238.408kNVbr，max=1.0*64+1.222*120=2
12、10.64kN3）弯矩、剪力包络图弯矩包络图： 第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载有书上附表6-2知，支座B或C的弯矩值为：Mb=Mc=-0.267*64*6.3.-0.133*120*6.33=-209.19kN在第1跨内以支座弯矩=-209.19kN的连线为基线，作G=64kN,Q=120kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为： 1/3(G+Q) +/3=318.515(与前面计算的M1，max=318.33接近)1/3(G+Q) +2/3=248.78在第2跨内以支座弯矩Mb=-209.19kN.m，Mc=-209.19kN.m的连线为基线，作G=
13、64kN,Q=0kN的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点处弯矩值:1/3G+=-74.79 第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩=-344.28的连线为基线，作G=64N,Q=120N的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1/3(G+Q) +/3=279.481/3(G+Q) +2/3=158.72在第2跨内：Mc=-0.267*64*6.36-0.089*120*6.33 =-175.77。以支座弯矩Mb=-344.28，=-175.77的连线为基线，作G=64kN,Q=120kN的简支梁弯矩图得：1/3(G+Q) +2/3(-)
14、=100.131/3(G+Q) +1/3(-)=156.3弯矩包络图如图（a）所示 第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载 =-0.267 67.26 6.36-0.133 78.62 6.36=-209.19第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：1/3(G+Q)+=179.05(与前面计算的M2，max=179.34kN接近)第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：1/3G+1/3=65.311/3G+2/3=-4.42剪力包络图： 第1跨 =150.832kN；过第1个集中荷载后为150.832-64-120=-33.49kN；过第2个集中荷载后为-33.168-64-120=-217.1
15、68kN。 Vbl，max=-188.29;过第1个集中荷载后为-238.408+64+120=-54.408kN；过第2个集中荷载后为-54.408+64+120=129.592kN。第2跨Vbr，max=210.64kN；过第1个集中荷载后为210.64-64=146.64kN。当可变荷载仅作用在第2跨时=1.064+1.0120=184kN；过第一个集中荷载后为184-64-120=0剪力包络图如图（b）由此可作出下列几种情况下的内力图：+； +； +将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。150.823129.59233.1654.408217.168238.40821
16、0.643146.64主梁内力包络图（a）弯矩包络图 （b）剪力包络图同样可绘出剪力包络：(a)184(b)4、主梁正截面和斜截面承载力计算：、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。梁高： （边跨），（中间跨）翼缘厚： 判定T形截面类型：故各跨中截面属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取。正截面配筋计算。截 面1B2弯矩M318.88-344.28179.34-74.79=M/或=M/318.88*106/1*11.9*2100*565=0.039344.28*106/1*11.9*250*540 =0.397179.34*106/
17、1*11.9*2100*565=0.022474.79*106/1*11.9*250*565=0.07870.960.0.7270.9880.9591630.252436.02892.4383.44选用钢筋218+214(弯起)222+218（弯起）220+118（弯起）214+110（弯起）斜截面受剪承载力=540-80=460mm，因/b=460/250=1.84=188.29kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用8200双肢箍筋，=0.71.27250540+300100.6/200540=201.501kN、，满足要求。五、关于计算书和图纸的几点说明：1、经验算各截面的尺寸、最小配
18、筋率均可满足要求。2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图，图纸采用2#图纸，2张。2、结构平面布置图：比例1：200。3、板的配筋图：比例1：50、分布筋选用：6250、与主梁垂直的附加负筋选用：8200，深入板中的长度为500mm。、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用：8200，伸出墙边长度为300mm。、板角附加短钢筋双向布置8200，每一方向伸出墙边的长度为500mm。4、次梁的配筋图：比例1：30、箍筋选用：6150通长布置。、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm。、号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩，相当于116 ,在矩支座边缘1300mm处截断。、离支座边缘50mm处各设
19、置一个附加箍筋。、两根号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩，相当于 116 ,在矩支座边缘1300mm处截断。、B支座第二批截断的号钢筋,在距支座边缘1800mm处截断。、号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋，右端在距支座边缘2100mm处截断，与号钢筋在600mm范围内搭接，兼作第二跨的架立筋。、号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。5、主梁的配筋图：比例1：30、箍筋选用：加密区选用6100，非加密区选用6150。、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm。、在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋，选用8200,两边各布置三排,另加一根118吊筋.、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。、其余钢筋截断详见配筋图。第 14 页 共 15 页