1、湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书课程名称： 混凝土结构设计课程设计 题目名称： 现浇单向板肋梁楼盖结构设计 班 级：2009 级 土木工程 专业 4 班姓 名： 学 号： 指导教师： 评定成绩：教师评语：指导老师签名：2011 年 月 日湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 1 页 共 21 页现浇整体式单向板肋梁楼盖课程设计任务书1、设计资料（1）某工业用仓库，设计使用年限为 50 年，楼面使用活荷载为 。29kN/m（2）楼面面层为水磨石（底层 厚水泥砂浆， 厚面层） ，自重为20m10，梁板天花用混合砂浆抹灰 。20.65kN/m15（3）材料选用a.混凝土强度等级采用 、 或
2、 。C3b.钢筋采用受力纵筋 HRB335 或 HRB400；其他钢筋均用 HPB235。（4）板伸入墙内 ，次梁伸入墙内 ，主梁伸入墙内 。120240m370m（5）二楼楼面结构平面布置图如图所示（楼梯间在此平面外） 。（6）楼板厚度为 ，次梁截面为 ，主梁截面8m5bh，柱的截面尺寸 （或 或207bh 34自定） 。2、设计内容和要求（1）板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。（2）绘制楼盖结构施工图1楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号） （比例 1：1001：200） ；2板模板图及配筋平面图（标注板厚、
3、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸） （比例 1：1001：200） ；3次梁模板及配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸） （比例 1：50，剖面图比例 1：151：30） ；4、梁材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图） ， （标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸） ；（比例 1：50，剖面图比例 1：151：30） ；5在图中标明有关设计说明，如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。（3）计算书要求计算准确，步骤完整，内容清晰。（4）主梁配筋图必须手工绘制，板、次梁配筋图不
4、作规定。（5）第 11 周星期五之前提交设计成果。3、课程设计目的湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 2 页 共 21 页（1）了解单向板肋梁楼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，熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法；（3）通过主梁的计算，熟练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和制图规定，进一步提高制图的基本技能；4、设计参考进度第一天：布置设计任务，阅读设计任务书、指导书及设计例题，复习有关课程内容。确定梁格布置、板计算及绘制板的配筋草图；第二天：次
5、梁的计算及绘制配筋草图；第三天：主梁的计算及绘制配筋草图；第四至五天：绘制板、次梁和主梁的施工图。图 1 结构平面布置图湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 3 页 共 21 页现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计资料：某设计使用年限为 50 年工业用仓库，采用整体式钢筋混凝土结构，楼盖梁格图 1 所示。图 1 结构平面布置图(1) 楼面构造层做法：20mm 厚水泥砂浆打底，10mm 厚水磨石面层，=0.65 KN/m 2 15mm 厚混合砂浆梁板天花抹灰。(2) 活荷载：标准值为 9KN/m2。(3) 恒载分项系数为 1.2；活载分项系数为 1.3（因工业厂房楼盖活载标准值大于 4 K
6、N/m2） 。(4) 材料选用：混凝土 采用 C30（f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2） 。钢 筋 梁中受力纵筋才采用 HRB335 级（f y=300N/mm2） ；其余采用 HPB235 级（f y=210N/mm2） 。湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 4 页 共 21 页一、 板和次梁按塑性计算1. 板的计算（按考虑塑性内力重分布方法计算）板的 l2/l1=5400mm/2000mm=2.7V 88.088V选用箍筋 28 28 28 28/(mm2)1svsvnA101 101 101 101/(mm)/(25.10csyVhf按构造 820 867 按
7、构造实配箍筋间距 S/(mm) 200 200 200 200次梁配筋示意图见图 7。图 7 次梁配筋示意图湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 12 页 共 21 页三、主梁计算（按弹性理论计算）柱高 H=4.5m，柱截面尺寸 300mm300mm,主梁的有关尺寸及支撑情况见图 8。图 8 主梁尺寸（1） 荷载恒载设计值由次梁传来 9.677KN/m5.4m=52.256KN主梁自重（折合为集中荷载） 1.225KN/m30.25m(0.7m-0.08m) 2m=9.3KN梁侧抹灰(折合为集中荷载) 1.217KN/m30.015m(0.7m-0.08m) 2m 2=0.760KN G=
8、62.316KN活载设计值由次梁传来 Q=23.4KN/m5.4m=126.36KN合 计 G+Q=188.676KN（2）内力计算边跨 Ln=5.4m-0.12m-0.3m/2=5.730mL0=1.025Ln+b/2=1.0255.730m+0.3m/2=6.020mL n+a/2+b/2=5.730m+0.37m/2+0.3m/2=6.070m湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 13 页 共 21 页中间跨 Ln=5.4m-0.4m=5.700mL0= Ln+b=5.7m+0.3m=6.000m跨度差（6.020m-6.000m）/6.000m=0.33% 10%,可按等跨连续梁计
9、算。由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多，故主梁可视为铰支柱顶上的连续梁，计算简图见图 9。图 9 主梁的计算简图在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算，则M=KGL0+KQL0 V=KG+KQ式中系数 K 值由附录 7 查得，具体计算结果以及最不利荷载组合见表 7 和表 8，即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图，如图 10 所示。湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 14 页 共 21 页图 10 主梁弯矩包络图及剪力包络图表 7 主梁弯矩计算边跨跨内 中间支座 中间跨跨内序号 计算简图KM1/( KNm)KMB（M C）/(
10、 KNm)KM2/(KNm) 0.244 91.535 -0.267 -99.997 0.067 25.051 0.289 219.839 -0.133 -101.003 -101.003 -33.667 -0.133 -101.003 0.200 151.632 0.229 112.168-0.311(-0.089)-236.180(-67.588)0.170 128.872湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 15 页 共 21 页 0.274 134.209-0.178(0.044)-135.177(33.414)- -+ 311.374 -201 -75.952+ 57.868 -
11、201 176.683+ 203.703 -336.177(-167.585) 153.923最不利荷载组合+ 225.744 -235.174(-66.583) -表 8 主梁剪力计算端支座内侧 中间支座（左）序号 计算简图KVA/ VD/(KN)KVB 左 （V C 左 ）/(KN)0.733(-0.733)45.678(-45.678)-1.267(-1.000)-78.954(-62.316)0.866(-0.866)109.428(-109.428)-1.134(0)-143.292(0)-0.133(0.133)-16.806(16.806)-0.133(-1.000)-16.80
12、6(-126.36)0.689(0.089)87.062(11.246)-1.311(-0.778)-165.658(-99.572)0.822(-0.044)103.867(-5.560)-1.178(0.222)-148.852(28.052) + 155.106(-155.106) -222.246(-62.316) + 92.622(-28.872) -95.760(-188.676) + 132.74(-34.432) -244.612(-161.888)最不利荷载组合 + 149.545(-51.238) -227.806(-34.264)湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第
13、16 页 共 21 页中间支座（右）序号 计算简图K VB 右 （V C 右 ）/(KN)1.000(1.267)62.316(78.954)0(1.134)0(143.292)1.000(0.133)126.36(16.806)1.222(0.089)154.412(11.246)0.222(-0.044)28.052(-5.560) + 62.316(222.246) + 188.676(95.76) + 216.728(90.2)最不利荷载组合 + 90.368(73.394)（3）截面承载力计算主梁跨内截面按 T 形截面计算，其翼缘计算宽度为：bf=L0/3=6000mm/3=2000
14、mmb+S 0=5400mm,并取 h0=700mm-35mm=665mm判断 T 形截面类型：跨内截面 =0.053h f/h0=80mm/665mm=0.120,故各跨内截面均属于第一类 T 形截面。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取 h0=700mm-60mm=640mm。支座截面按矩形截面计算，取 h0=700m-80mm=620mm（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面） 。主梁正截面及斜截面承载力计算表见表 1-15 和表 1-16。表 9 主梁正截面承载力计算湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 17 页 共 21 页截面 边跨跨内 中间支座 中间跨跨内
15、M/( KNm) 311.374 -366.177 176.683 -75.952V0b/2/( KNm)28.301（M- V 0b/2）/( KNm)337.876201bhfMcs(b=bf)0.0246 0.231 0.0140 0.0519 0.025 0.267 0.014 0.053As=1bh0fc/fy(b=bf)/(mm2)1585 1973 888 405选配钢筋2 20+2 254 18+2 252 16+2 182 20实配钢筋/(mm2)1610 2000 910 628表 10 主梁斜截面承载力计算截面 端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧V )(kN155
16、.106 244.612 188.676/025.bhfc594.323V 554.125V 554.125V/7.tc)(k166.416V 155.155V 155.155V选用箍筋 28 28 28/(mm2)1svsvnA101 101 101湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 18 页 共 21 页/(mm)/(25.10csvyVhAfs构造 构造 构造实配箍筋间距 S/(mm) 200 200 200cs237.343 237.343sbA422.833 0选配弯筋 1 25 1 18实配弯筋面积/(mm 2) 490.9 254.5（4）主梁吊筋计算由次梁传至主梁的全部集中力为：G+Q=52.256KN+126.36KN=178.616KN则 As=（G+Q）/(2f ysin) =178.616103N/(2300N/mm20.707)=421m2选 218（As=509 m2） 。主梁的配筋示意图如图 11 所示。图 11 主梁配筋示意图四、施工图湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 19 页 共 21 页图 12 板的配筋图湖南农业大学土木工程专业 设计人：愚者第 20 页 共 21 页
