1、钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、 设计题目及目的题目：设计某三层轻工厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。目的：1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。2、通过板及次梁的计算，掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。3、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式，制图规定，进一步提高制图的基本技能。6、学会编制钢筋材料表。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
2、）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（1：200）（2） 、板的配筋图（1：50）（3） 、次梁的配筋图（1：50；1：25）（4） 、主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩 M、剪力 V 的包络图（5） 、钢筋明细表及图纸说明三、 设计资料1、车间类别为三类金工车间，车间内无侵蚀性介质，结构平面及柱网布置如图。经查规范资料：板跨1.2m 时，楼面的活荷载标准值为 16.0kN/；板跨2.0m 时，楼面的活荷载标准值为 10.0kN/；次梁（肋梁）间距1.2m 时，楼面的活荷载标准值为 10.0kN/；次梁（肋梁）间距2.0m 时，楼面的活荷载标准值
3、为 8.0kN/。数据：Lx=6000, Ly=6300。LL2 楼面构造。采用 20mm 厚水泥砂浆抹面，15mm 厚混合砂浆天棚抹灰。3 屋面构造（计算柱内力用） 。三毡四油防水层，20 厚水泥砂浆找平层、150 厚（平均）炉渣找坡层、120 厚水泥珍珠岩制品保温层、一毡二油隔气层、60 厚钢筋混凝土屋面板、15厚混合砂浆天棚抹灰。4 梁、柱用 15 厚混合砂浆抹灰。5 混凝土采用 C25；主梁、次梁受力筋采用 HRB335 级钢筋，其他均采用 HPB235 级钢筋。钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为 6.0m，次梁的跨度为 6.3m，主梁每跨
4、内布置两根次梁，板的跨度为 2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。按高跨比条件要求板的厚度 hl/40=2000/40=50，对工业建筑的楼板，要求h80，所以板厚取 h=80。次梁截面高度应满足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)6300=350 525mm，取 h=500mm，截面宽 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 500=167 250mm，取 b=200mm。主梁截面高度应满足 h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) 6000=429750mm,取 h=650mm，截面宽度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 650=217 325mm
5、,取 b=300mm。3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计（1） 、荷载计算恒荷载标准值20mm 厚水泥沙浆面层：0.02 20=0.4 kN/80mm 厚钢筋混凝土板：0.0825=2.0 kN/15mm 厚混合沙浆天棚抹灰：0.01517=0.255 kN/小计 2.655 kN/活荷载标准值： 10.0 kN/因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于 2kN/m0.4，所以活荷载分项系数取 3.1，恒荷载设计值：g=2.6551.2=3.168 kN/活荷载设计值：q=101.3=13.0kN/荷载设计总值：g+q=16.186kN/, 近似取 16.2kN/（2） 、计算简图取 1m
6、 板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为 a= m120，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：l01=ln+h/2=(2000-120-200/2)+80/2=1820mml011=ln+a/2=(2000-120-200/2)+120/2=1840mm故边跨板的计算跨度取 lo1=1820mm中间跨： l02=ln=2000-200=1800mm板的计算简图如图所示。（3） 弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差（1820-1800 ）/1800=1.1%小于 10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：
7、板的弯矩系数 M,，板的弯矩设计值计算过程见下表板的弯矩设计值的计算截面位置 1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数 M1/11 -1/11 1/16 -1/14计算跨度 l0(m) l01=1.82 l01=1.82 l02=1.80 l02=1.802)(qg(kN.m)16.21.821.82/11=4.88-16.21.821.82/11=-4.8816.21.801.80/16=3.28-16.21.801.80/14=-3.75（4） 配筋计算正截面受弯承载力计算板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25 混凝土 a1=1.0,fc=11.
8、9N/ mm2，HPB235钢筋，fy=210 N/ mm2。 对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内 2 截面和支座 C截面的弯矩设计值可折减 20%，为了方便，近似对钢筋面积折减 20%。板配筋计算过程见表。板的配筋计算截面位置 1 B 2 C弯矩设计值（ mk） 4.88 -4.88 3.28 -3.75 s=M/ 1fcbh02 0.114 -0.114 0.077 -0.088s 0.1210.1 Vmax =127.17kN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见下表：截 面 A 左B右BCV )(kN95.38 127.17 116 116025.bhfc276.7V截面满足276
9、.7V截面满足276.7V截面满足276.7V截面满足7tc)(k82.7V满足144.1V满足144.1V满足144.1V满足（5）施工图的绘制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=l a =a fy d/ft=0.1430022/1.27=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.纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4m
10、m, 取 1650mm.5、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值。 （为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）次梁传来的荷载： 9.1496.3=57.64kN主梁自重（含粉刷）：（0.65-0.08）0.32.025+2（0.65-0.08）0.015172.0 1.2 =10.958kN恒荷载设计值： G=57.64+10.958=68.6kN活荷载设计值： Q=26100.86.3=163.8 kN（2）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400mm400mm 的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:边跨: lo1= ln+
11、a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mmLo1=1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6022mm故 lo1 取 6022mm中跨 lo2=6000mm计算简图如图所示。（3） 、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过 10%，可按等跨连续梁计算。弯矩值计算： QlkGM21:弯 矩，式中 k1 和 k2 由附表 1 查得主梁的弯矩设计值计算（ mN）项次 荷载简图 1MkB2kCM弯矩图示意图1恒载0.244100.8-0.2674-110.30.06727.6-0.2674-110.32活载0.289285.1-0.133
12、-130.95-0.133-130.7-0.133-130.953活载 -0.044-43.4-0.133-130.950.200196.6-0.133-130.954活载0.229225.9-0.311-306.20.09694.3-0.089-87.65活载-0.089/3-29.3-0.089-87.60.17167.1-0.311-306.2 组合项次 + + + + Mmin(kNm) 57.4 -416.5 -103.1 -416.5组合项次Mmax(kNm)+385.9+ -197.9+224.2+ -197.9 、剪力设计值： 中 查 到 ，由 附 录式 中 系 数剪 力 1,
13、: 4343kQKGkV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 荷载简图恒载0.73350.3-1.267-86.91.0068.6活载0.866141.9-1.134-185.700活载 0.689112.9-1.311-214.71.222200.2活载-0.089-14.6-0.089-14.60.788127.4组合项次Vmax(kN) +192.2+-101.5+268.8组合项次Vmin(kN) +35.7+-301.6+68.6弯矩、剪力包络图绘制荷载组合+时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此时，MA=0， MB=-110.3-130.95=-
14、241.25 kN . m，以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载 G+Q=68.6+163.8=232.4kN 作用下的简支梁弯矩图：则第一个集中荷载下的弯矩值为 1/3(G+Q) l01 -1/3MB=386.1 kN . m M max ,第二集中荷载作用下弯矩值为 1/3(G+Q) l01 -2/3MB=305.7 kNm。中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为241.25kNm，以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为 1/3 G l02 MB =-104.05 kNm.荷载组合+时支座最大负弯矩 MB=-416.5 kNm 其它两个支座的弯矩为 MA=0
15、， MC=-197.9 kNm，在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在 G+Q 时的简支梁弯矩图：则集中荷载处的弯矩值依次为 327.7kNm，188.8kN m。同理，当 C最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列。荷载组合+时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时 MB= MC=-241.25 kNm， ，第一跨在集中荷载 G 作用下的弯矩值分别为 857.3kNm，-23.1kNm,第二跨在集中荷载作用下的弯矩值为 224.2 kNm+5 情况的弯矩按此方法计算。所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主AVkBlkBr
16、Vk梁的弯矩包络图见下图。荷载组合+时，V Amax=192.2kN，至第二跨荷载处剪力降为 192.2-232.4= 40.2kN；至第二集中荷载处剪力降为 40.2232.4=272.6 kN，荷载组合+时， B最大，其 VBl=-301.6 kN，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）163.2kN,69.2kN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图见图。（4）配筋计算承载力计算C25 混凝土，a1=1.0, fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋 HRB335 ，其中fy=300 N/ mm2 ,箍筋采用 HPB235 ，fyv=210 N/
17、mm 2 .正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按形截面计算，因 10.3.615/80/hf翼缘计算宽度按 lo/3=6.0/3=2.0m 和 b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m，中较小值确定，取 bf=2000mm支座处的弯矩设计值：。 MB= Mmax-Vob/2=-413.5+232.4x0.4/2=-370.02 kNm判别跨中截面属于哪一类 T 形截面 a1fcbfhf(ho-hf/2)=1.0x11.9x2000x80x(615-40)=1094.8kN .m M1 M2 .属于第一类 T 形截面.正截面受弯承载力的计算过程如下:表 1-15 主梁正截面受弯承载力及配筋
18、计算截面 1 B 2弯矩设计值（kN.m） 385.9 370 224.2 103.1 s=M/ 1fcbh02 0.047 0.308 0.025 0.08s0.048 Vmax =301.6kN故截面尺寸满足要求斜截面配筋计算：截 面 A 左B右BV )(kN192.2 -301.6 368.8025.bhfc548.9V截面满足517.7V截面满足517.7V截面满足7tc)(k164.02V 256.8V实配箍筋间距 150 150 100 afAycssbin8.0_ 264 _选配弯起钢筋 _ 1 20 (As=314.2) _验算最小配筋率 Psv=Asv/bs=100.6/30
19、0x150=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 150m5、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/(2x300xsin45)=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
20、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 h0/2。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 时，且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于 h0 或 20d，07.bhfVtc钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于 02.1hl。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 1.3h0 或 20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于07.12.hl。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=0.1430022/1.27 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。
