钢筋混凝土课程设计

1姓名：^^^^学号：20061002299班级序号：054062-16指导教师：^^^^钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、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：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）、板的配筋图（1：100）（2）、次梁的配筋图（1：50）2（3）、主梁的配筋图（1：50）及弯矩M的包络图三、设计资料1、楼面的活荷载标准值为3.0kN/m22、楼面面层水磨石层厚30mm，重力密度为25kN/m3；25mm厚混合砂浆抹底，重力密度为18kN/m3；钢筋混凝土现浇板，重力密度为25kN/m3。3、材料选用：（1）、混凝土：C30（2）、钢筋：梁内纵向受力筋用HRB335级钢筋，其它钢筋采用HPB235级。（3）、板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm。（4）、主梁跨度6.6m，次梁跨度5.1m。二．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6.6m,次梁的跨度为4.8m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.2m。楼盖结构布置图如图1所示。3图1楼面结构布置简图２、按高跨比条件，当mmlh55401时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求mmh80，取板厚mmh80。3、次梁的截面高度应满足121(h～250()181l～mm)375，根据经验取mmh400，则21(b～133()31h～mm)200，取b=200mm。4、主梁的截面高度应该满足101(h～440()151l～mm)660，取mmh650，则21(h～217()31h～mm)325，取mmb300。（二）板的设计（按塑性内力重分布计算）：1.荷载计算如表1所示：表1板的荷载计算30mm厚水磨石面层80mm钢筋混凝土现浇板25mm厚混合砂浆抹底合计板的永久荷载标准值0.03×25=0.75KN/㎡0.08×25=2KN/㎡0.025×18=0.45KN/㎡3.2KN/㎡活荷载3.0KN/㎡4标准值永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4永久荷载设计值（g）3.2×1.2=3.84KN/㎡可变荷载设计值（q）3.0×1.4=4.2KN/㎡荷载设计总值（g+q）8.04KN/㎡2.板的尺寸及支承情况如图2所示因跨度相差小于10﹪，可按等跨连续板计算。取1m宽板作为计算单元，计算简图如图1—2所示。120222020022002002200204018402040板的几何尺寸图2板的尺寸及支承情况图次梁截面200×400mm，板在墙上支撑长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：边跨：l0=ln+h/2=2200-100-120+80/2=20201.025ln=2029.5mm,取l0=2020mm中间跨：l0=ln=2200-200=2000mm板为跨数超过五跨的等截面连续板，但边跨和中间跨跨度相差小于10%，可按五跨等跨连续板计算，取1m宽板带为计算单元，其计算简图如图3所示。53、内力计算及配筋：由表11-1可查得，板的弯矩系数αm分别为：边跨中为1/11;离端第二支座为-1/11;中跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有M1=－MB=1/11（g+q）l02=1/11×8.04×2.022=2.982KN·mM2=M3=1/16（g+q）l02=1/16×8.04×2.002=2.01KN·mMc=－1/14（g+q）l02=－1/14×8.04×2.002=－2.297KN·m取1m宽板带作为计算单元，b=1000mm，混凝土C30,板的最小保护层厚度为C=15mm，板厚h=80mm，h0=80-20=60mm；α1=1.0,fc=14.3KN/mm2；HPB235，fy=210N/mm2。板的配筋计算过程如表2所示表2板的配筋计算表截面1B2CM（mkN）1MBM2M28.0McMcM8.020)(lqgM2.982-2.9822.011.608-2.297-1.838201bhfc（mkN）51.48201bhfMcs0.0580.0580.0390.0310.0450.0366s211(614.0b)0.060.060.040.0330.0460.0375.01s0.970.970.920.9340.9080.9260/hfMAyss（mm2）243.9243.9173.4136.6200.8157.5选钢筋①～②轴线⑤～⑥轴线Φ6/8@160Φ6/8@160Φ6/8@160Φ6/8@160②～⑤轴线Φ6/8@160Φ6/8@160Φ6/8@160Φ6/8@160实际配筋①～②轴线⑤～⑥轴线246mm2246mm2246mm2246mm2②～⑤轴线246mm2245mm21246mm2246mm2验算：p=As/bh=251/1000*80=0.3138%0.45ft/fy=0.45*1.43/210=0.306%，满足。位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（2M、3M）和中间支座（cM）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。4、确定各种构造钢筋：⑴分布筋选用Φ6/8@160。⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用Φ6/8@160。⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用Φ6/8@160。⑷板角构造钢筋:选用6/8@160,双向配置板四角的上部。5、绘制板的配筋示意图：采用弯起式筋,详见板的配筋图.（三）、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、次梁的支承情况如图74所示：图4次梁的支承情况图2、次梁荷载计算如表3所示：表3次梁的荷载计算表板传来的永久荷载3.84×2.2=8.448KN/m次梁自重0.2×(0.4-0.08)×25×1.2=1.92KN/m次梁粉刷0.025×(0.4-0.08)×2×18×1.2=0.3456KN/m永久荷载设计值（g）8.448+1.92+0.3456=10.71KN/m可变荷载设计值（q）4.2×2.2=9.24KN/m荷载设计总值（g+q）19.95KN/m注：永久荷载分项系数取1.23、确定计算跨度及计算简图。次梁在墙上的支承长度为240mm，主梁截面300×650mm。边跨：l0=ln+a/2=5100-300/2-120+240/2=48301.025ln=1.025*4850=4971mm,取l0=4830mm中间跨：l0=ln=5100-300=4800mm8边跨和中间跨跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算，取1m宽板带为计算单元，其计算简图如图5所示。由表11-1可查得，板的弯矩系数αmb分别为：边跨中为1/14;第一内支座为-1/11;中间跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有M1=－MB=1/11（p+q）l02=1/11×19.95×4.832=42.31KN·mM2=M3=1/16（p+q）l02=1/16×19.95×4.82=28.73KN·mMc=－1/14（p+q）l02=－1/14×19.95×4.82=－32.83KN·m由表11-3可查得，板的剪力系数αvb分别为：边支座右侧为0.45;第一内支座左侧为0.60;第一内支座右侧、中间支座为0.55,则有VA=0.45（p+q）ln=0.45×19.95×4.83=43.36KNVBl=0.60（p+q）ln=0.60×19.95×4.83=57.82KNVBr=0.55（p+q）ln=0.55×19.95×4.8=52.67KN4、截面承载力计算：⑴、次梁跨中按T型截面计算，其翼缘宽度取下面两者中较小者：bf＇=l/3=5100/3=1700mmbf＇=b+sn=200+2000=2200mm,故取bf＇=1700mm。9判断各跨内截面属于哪一类型T型截面：取h0=400-35=365mm，则有：α1fcbf＇hf＇（h0-hf＇/2）=1.0×14.3×1700×80×（365-40）=632.7KN·mM1M2，均属第一类T型截面。⑵、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mmh340604000，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑。取mmh3650混凝土为C30,α1=1.0,fc=14.3KN/mm2；纵向钢筋采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2。次梁正截面承载力计算过程如表4所示。表4次梁正截面承载力计算表截面1B2C弯矩M)(mkN42.31-42.3128.73－32.83201bhfc或20'1hbffc236517003.140.16102387.323402003.140.161062.330236517003.140.16102387.323652003.140.161002.38120'1201hbfMbhfMfcscs或0.0130.1280.0090.086s211)350.0(b0.0130.1370.0080.0745.01s0.9930.9410.9930.9630/hfMAyss349.1369.4237.5277.9选用钢筋214+114（弯1）214+112（弯1）214（弯1）214+114（弯1）10实际钢筋截面面积（mm2）461461308461⑷、次梁斜截面承载力混凝土C30,ft=1.43N/mm2；箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2；hw=h0-hf＇=340-80=260，因hw/b=260/200=1.34,属于厚腹梁。次梁斜截面承载力计算过程如表5所示。表5次梁斜截面承载力计算表截面A左B右BC剪力V)(kN43.36157.8252.6749.64025.0bhfcc)(kNV261.0截面满足V243.1截面满足V241.3截面满足V261.0截面满足07.0bhfVtc)(kNV073.70按构造配置V68.068按构造配置V68.068按构造配置V073.70按构造配置箍筋肢数、直径262626261svsvnAA56.656.656.656.6)/(25.10csvyvVVhAfs177372269267实配箍筋间距200200200200选配弯起钢筋可弯起114由于纵向钢筋充足，可弯起114由于纵向钢筋充足，可弯起114由于纵向钢筋充足，可弯起114实配钢筋面积153.9mm2153.9mm2153.9mm2153.9mm25、构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mm处开始布置，在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。（四）、主梁设计（按弹性理论计算）：1、主梁支承情况如图6所示：11图6主梁支承情况图柱截面300×300，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=370mm。2、主梁荷载计算如表6所示：为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。表6主梁荷载计算表次梁传来的永久荷载9.84×6.6=64.94KN主梁自重0.3×(0.6-0.08)×2.33×25×1.2=12.41KN主梁粉刷0.02×(0.6-0.08)×2×2.33×17×1.2=0.99KN永久荷载设计值（G）64.94+12.41+0.99=78.34KN，近似取80KN可变荷载设计值（Q）11.417×6.6=75.3522KN，近似取76KN3、确定计算跨度及计算简图主梁两端支承于墙，入墙370mm；中间支承在300mm×300mm的混凝12土柱上，按连续梁计算。边跨：ln=7000-150-185=6665，因0.025ln=166.625mma/2=185mm,取l0=1.025ln+b/2=1.02