昆明理工大学电力工程学院水利水电钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计详解

《昆明理工大学电力工程学院水利水电钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计详解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《昆明理工大学电力工程学院水利水电钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计详解（24页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、钢筋混凝土课程设计学校 昆明理工大 学院 电力工程学 班级 院电131学号 201310510128 钢筋混凝土楼盖设计指导书1 设计要点1.1 教学要求 本课程设计主要是为了加深学生对水工钢筋混凝土结构课程中房屋构件的理解， 能够熟 练掌 握房屋结构中构件的设计方法和步骤。楼盖结构课程设计， 包括整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖中的三大构件：主梁、 次梁和楼板的设计。1.2 结构布置1 柱网尺寸及轴线2 楼盖在砖墙上的支撑长度3 结构平面布置图1.3构件截面尺寸的初步确定楼板厚度：一般楼板h$60mm，工业厂房楼板h$ 80mm；连续板还应满足 h$ l/40次梁高度：h/l=l/18l/12

2、 ；次梁宽度：h/b=23主梁高度：h/l=l/14l/8 ；主梁宽 度： h/b=231.4 计算简图1 计算单元2 计算跨度1.5 板的内力分析和设计1 荷载计算2 内力计算（考虑塑性内力重分布）3 正截面配筋计算 钢筋的弯起、截断可按已有设计经验确定。1.6 次梁的内力分析和设计1 荷载计算2 内力计算（考虑塑性内力重分布）3 正截面配筋计算 钢筋的弯起、截断可按已有设计经验确定。4 斜截面配筋计算1.7 主梁的内力分析和设计1 荷载计算2 内力计算（按弹性理论计算）3 正截面配筋计算 钢筋的弯起、截断要通过弯矩包络图和抵抗弯矩图确定。4 斜截面配筋计算1.8 绘制施工图1 结构平面布置

3、和楼板配筋图2 次梁配筋图3 主梁配筋图4 钢筋型式图5 施工说明2 参考资料 水工钢筋混凝土结构学水工钢筋混凝土结构设计规范 建筑结构荷载规范钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程3 设计任务（1）完成整体式单向板肋梁楼盖中楼板、次梁、主梁的设计工作，提交结构设计计算书。（2）绘制和提交楼盖结构平面布置图，现浇楼板、次梁、主梁的结构施工图。（3）施工图要求图幅为 A2 ，布置均匀、比例协调、线条分明、尺寸齐全，文字一律采用仿宋字，严格 按照制图标准作 图。绘图比例：结构平面布置和楼板配筋图为 1：100；次梁配筋图比例为 1：50，剖面图为 1：20；主梁配筋图为 1：50，剖面图为

4、1：25.图签：可参考下图绘制120设计完成日期班级成绩指导教师303030304设计期限和时间安排 设计期限为2周，具体安排如下:（1设计方法和步骤讲解：1天）（2板的设计：1天 ）3次梁设计：2天 ）（4主梁设计：3天 ）5图纸绘制：3天 ）1. 设计资料设计资料（1）该建筑物位于非地震区（2）3 级水工建筑物，基本荷载组合（3）结构环境类别1 类（4）楼面做法 面层：采用水泥砂浆面层（重度20kN/m3 ），厚度取为（10+学号后2位）mm例如：学 号 201310510108 面层厚度为（10+8） =18mm 结构层：钢筋混凝土现浇板附加层：12mm纸筋石灰粉底（重度17kN/m3）

5、（5）楼面活荷载标准值为1班3.5kN/m2，2班4.0 kN/m2，3班4.5 kN/m2（6）材料：混凝土采用C25 ；梁内纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板内纵向受力钢筋采用HRB335钢 筋，其它钢筋采用HPB235钢筋（7） 外墙厚度为370mm，板在墙上的搁置长度为120mm，次梁在墙上的搁置长度为240mm，主梁在墙上的 搁置长度为370mm（8）钢筋混凝土柱截面尺寸为350mm*350mm图1 楼盖结构平面布置图（ 单位： mm）2. 楼面梁格布置和构件截面尺寸楼面梁格布置如图1 所示。楼盖平面布置图确定主梁跨度6.0m，次梁跨度为6.9m,主梁每跨跨内布置两根次梁，板的跨度

6、为2.3m。估取宽为1 米的板计算恒荷 载：板自重38mm抹面12mm 抹底标准值设计值活荷载：标准值=3.5X 1=3.5kN/mhl 2300计梁板截面尺寸：按跨高比条件，要求板厚40 40mm，对工业建筑楼板,要求h 80mm，取板厚h=80mm。l l 6900 6900h383575次梁截面尺寸：18 12 1812mm，取 h=500mm ，b=200mm。l l 6000 6000h428 750mm主梁截面尺寸：14 814 8，取 h=650m ，b=300mm。钢筋混泥土柱截面尺寸为350mm*350mm。3 板的设计- 按考虑塑性内力重分布设计1. 荷载计算0.08x25

7、x1=2.0kN/m0.038x20x1=0.76kN/m0.012x17x1=0.204kN/mgk =2.964k N/mg= gk rG =1.2x2.964=3.56kN/m设计值q=rQ qk =1.3x 3.5=4.55k N/m荷载设计总值：g+q=3.56+4.55=8.11k N/m考虑主梁对次梁的转动约束，折算荷载为4.55q3.56 5. 84kN / m24.552. 计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁面宽为b=200mm，截 现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为边跨按以下二项较小值确定：h20

8、080l01 l(2300 120)2120mm01n222a200120l01 l (2300 120)2140mm01n22故边跨板的计算跨度取l01 =2120mm中间跨： l02=ln =2300-200=2100mm 板的计算简图如08005板的实际结构图板计算的简图3. 弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差( 2120-2100)/2100=5.7% 小于10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数 a m,，板的弯矩设计值计算过程见下表截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数M111111116114计算跨度lo（m）2.122.122.12.12M M (

9、 g q)l 0 (kN.m)3.35-3.352.26-2.584. 配筋计算正截面受弯承载力计算=210 N/ mm2O对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设=8020=60mm,b=1000mm, c25 混 c板厚 Mmm, m凝=.9n/ mm2, HPB235 钢筋， 土 al =1.0, f fy截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩设计值（kN m）3.35-3.352.26-2.58M0.080.110.0530.13aS2a f bhn1 c0El1 2s0.080.120.054013轴线1267计算配筋（mm2）A E bh0a1fc

10、 fAsyy272261.8183.6204实际配筋（mm2）8180819082608240279265193209轴线26计算配筋（mm2）E bha fA0 1 cAsfyy272261.8146.9163.2实际配筋（mm2）8180819082508220279P=a s/bh=0.465%265P= as /bh=0.0.441%201P=as /bh=0.335%228P= a s/bh=0.0.38%配筋率验算.n o：45f 0.45 1.25 pt 0.27% min f 210ty5.板的配筋图绘制 板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋

11、。板的配筋图如图 所示。板的配筋图三、次梁设计-按考虑塑性内力重分布设计1. 荷载设计值：恒荷载设计值板传来的荷载：3.56X 2.3=8.19 kN/ 次梁自重：0.2x( 0.5-0.08 )X 25X1.2=2.52 kN/次梁粉刷：2 X0.012 X( 0.5-0.08 )X 17X 1.2=0.257 kN/川 小计 g=10.914kN/ 活荷载设计 值：q=4.55X 2.3=10.465 kN/tf荷载总设计值：q+g=10.914+10.465=21.38 kN/ tf2. 计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的

12、边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定:2405850mm2150)5873mmh300101 in(6000 120 )201 n 2101 1 0251n 1.025 (6000 120故边跨板的计算跨度取101 =5850mm中间跨: 102 1n =6000-300=5700mm计算简图如图所示。n8On5oo75o375o o o6o o o657305700570057005730次梁计算的简图3. 弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差（ 5850-5700）/5700=2.6% 小于10%，可按等跨连续梁计算。由表可分别查得弯矩系数M和剪力系数v。次梁的弯矩设计

13、值和剪力设计值见表：次梁的弯矩设计值的计算截面位置边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数M1/11-1/111/16-1/14计算跨度lo（m）l01=5.85l 01 =5.85l02 =5.7l 02 =5.72m m (g q)l02kN /m266.5-66.543.4-49.6次梁的剪力设计值的计算截面位置边支座（左）离端第二支座（右）离端第二支座中间支座剪力系数V0.450.60.550.55净跨度lnln1 =5.73ln1 = 5.73l n2 =5.7l n2 =5.7V V(g q)ln2 kN /m255.1373.567.3867.384. 配筋计算正截面抗弯承

14、载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：b f =lo/3=5730/3=1910mmbf=b+Sn=200+2000=2200mm故取 b f=1910mmc25混凝土 ai=1.0, f c =11.9 N/ mm2, ft=1.27 N / mm2 ；纵向钢筋米用 HRB335 , f y =300 N/ mm2 ,箍筋米用HPB235 ， f yv =210 N/ mm2 ,ho=500-35=465mm 。判别跨中截面属于哪支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（kN m）66.5-66

15、.543.4-49.6MaS2a1 fcbh00.0140.1290.0080.096E 1 1 2s0.0140.1230.0080.092选配钢筋计算配筋（mm2 ）A E bh0a1 fcfAsyy0.014 1910 4651 11.9/300=4930.123 465 200 11.9/300=453.70.008 1910 0465 11.9/300=2810.092 465 200 11.9/300=339实际配筋（mm2）21821820142016As=509509As=308As=402斜截面受剪承载力计算（包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算）。复核截面尺寸：hw=

16、ho- b f =465-80=385mm 且 hw/b=465/200=1.93Vmax =66. 5kN 故截面尺寸满足要求VC 0.7 ftbho 0.7 1.2 200 465 82.7kNV 73.5kN 故截面尺寸满足要求 次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：l=la =a fy d/ft=0.14x300x22/1.27=727.6,取750mm. 伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=12 18=216mm,取250mm.梁底面纵筋伸入中间支座的长 度应满足 l12d=12 22=264mm，取 300mm

17、.纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm, 取 1650mm.11203OQ300s*Hltf2414tt24620020020016501650600060006000165016502=118200/ F 一次梁的配筋图四、主梁设计主梁内力按弹性理论设计1. 荷载设计值次梁传来的荷载：10.914X 6.0=65.484kN主梁自重(含粉刷)：(0.65-0.08 )X0.3 X2.3 x25+2x( 0.65-0.08 )X 0.0120 X 17x 2.3 X1.2 =12.44kN120 120300300000008888821

18、82182142414216200200200200200次梁的配筋图四、主梁设计一一主梁内力按弹性理论设计 ：1.荷载设计值次梁传来的荷载：10.914 X6.0=65.484kN主梁自重(含粉刷)：(0.65-0.08 ) X 0.3 X2.3 X25+2X ( 0.65-0.08 ) X 0.0120 X17X 2.3 X 1.2 =12.44kN恒荷载设计值： G=65.484+12.44=77.92kN活荷载设计值： Q=10.465 X 6.0=62.79 kNQ+G=62.79+77.92=140.71kN2计算简图主梁的实际结构如图所示，主梁端部支承在墙上的支承长度a=370m

19、m,W间支承在400mmX400mm的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：边跨：Ioi= |n+a/2+b/ 2=(6000-200-120)+350/2+350/2=6930mmi 1 =1.025ln+b/ 2=(600-200-120)+200=6944.5mm故 |j 取 6930mm中跨 | 2 =6900mm计算简图如图所示。4活载0.229-0.3110.096-0.08999.65-134.7441.59-38.565活载-0.089/3-0.0890.17-0.311-12.90-38.5643.33-134.74+组合项次M min (kN m)-32.05-278.5-

20、21.6-278.5组合项次+M max (kN m)275.5-96.43129.98-96.43、剪力设计值：剪力：V k3G K 4Q,式中系数k3，k4,由附录1中查到，不同截面的剪力值经过计算如表所示。主梁的剪力计算（kN）项次荷载简图k Vk Vbik VBBr0.733-1.2671.00恒载57.12-98.7277.920.866-1.1340活载54.38-71.2000.689-1.3111.222活载43.26-82.3272.73-0.089-0.0890.788活载-5.59-5.5948.85组合项次+Vmax (kN)111.5-76.79150.65组合项次+

21、V min (kN)37.67-181.0448.85弯矩、剪力包络图绘制4.配筋计算承载力计算C25 混凝土，法=1.0,正截面受弯承载力计算及纵筋的hf /h080 / 615 0.130 0.10=11.9N/ mm 2 -1.27 N/ mm 2 ;纵向钢筋 HRB335，其中=300 N/ mm 2 ,箍筋采用 HPB235 , 计算跨中正弯矩按T形截面计算，因翼 缘计算 宽度按lo/3=6.3/3=2.1m和b+Sn=0.3+6.3-0.3=6.3m，中较小值确定，取bf=2100mm B支座处的弯矩设计值：MB- M max-Vob/2=-413.5+232.4x0.4/2=-3

22、70.02 KNm 判别跨中截面属于哪 M1 M2 .a1fcbfhf(ho-h f/2)=1.0x11.9x2000x80x(615-40)-1094.8KN .m 属于第一类 T 形截面.正截面受弯承载力的计算过程如下:截面1B2弯矩设计值（kN.m ）275.5-278.5129.98-21.6a s=M/ a fcbh20.0270.2060.0130.0161 1 2s0.0270.5180.2060.5180.0130.5180.0160.518计算配筋(mm2 )A S=gbho a lfc/fy1383.21705.21665.98117.096实际配筋（mm?）5206203

23、18218As=1383.20As=1705.21As=665.98As=254.5选配钢筋箍筋计算斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸： 且hw =ho- bf=615-80=535mm 且 hw/b=535/300=1.7 Vmax =181.04kN 故截面尺寸满足要求 斜截面配筋计算：截面A%B右v(kN)111.5-181.04150.560.25 f bh0 (kN)c c0/548.9V截面满足517.7V截面满足517.7V截面满足V 0. 7ftbh0 (kN)ct0164.02V需配箍筋164.02V需配箍筋箍筋肢数、直径282828ASVnASv1100.6100.6100.

24、6Vcs=Vc 07ftbh0 +1.25 fyvAsv ho/s272.3V256.8V实配箍筋间距150150100V V 08f sinaACS sby264选配弯起钢筋1 20(As=314.2)验算最小配筋率Psv二Asv/bs =100.6/300x150=0.002240.24 ft/fyv =0.00145 ,满足要求说明为了施工方便，除加密区箍筋间距一律为150mm5、两侧附加横向钢筋的计算：由次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值为F=1.2x57.64+1.3x10x2x6.3=232.97kN所需主梁内支撑次梁处附加吊筋面积为:As=F/2fysina=232970/(2x

25、300xsin45 )=549.2 mm2 选用 2 20 （As=628）5.主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断 按比列绘出主梁的弯矩包络图按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图），并满足以下构造要求： 弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax；钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于ho/2。 按课本所述的方法绘材料图，并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的交点，确定钢筋的理论截 断点（即按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面）。当Vc 7ftbho时，且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于ho或20d，钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于

26、等于 1.2l0h 。 若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于 1.3ho或20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于12l 17h0主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：梁顶面纵筋的锚固长度：l=la =a fy d/ft=0.14X300X22/1.27取 880mm梁底面纵筋的锚固长度： 12d=12 22=264mm ，取 300mm 检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是 否满足构造要求。主梁的材料图和实际配筋图如图所示。MW订恒荷载设计值：G=65484+12.44=7792kN活荷载设计值：Q=10465 X60=6279 kNQ+G=6279+7792=14071kN2. 计算简图主梁的实际结构如图所示，主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm x400mm 的混凝土柱上, 其计算跨度按以下方法确定:边跨: * l01= ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+350/2+350/2=6930mml01 =1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6944.5mm故l01取6930mm中跨=6900mm计算简图如图所示。