钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

混凝土结构设计

课程设计计算书

土木工程系2011级 学号 ********** 2014年3月17日

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延边大学工学院土木工程系

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

一、 设计题目

设计某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面（采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖）

二、 设计计算内容

1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置-计算书 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） 设计资料 1、

活 载 题 L1*L2 m) 号 题号 — 第xx题.

4.0 4.5 5.0 5.3 5.8 6.3 33.60×33.60 1朴权日 33.00×33.00 2金俊赫 32.40×32.40 3胡东方 31.80×31.80 4周奕良 31.20×31.20 5李海龙 30.60×30.60 6戴金柱 30.00×30.00 7韩兵 29.40×29.40 8鉴学全 28.80×28.80 9柳秀铉 28.20×28.20 10崔国斌 27.60×27.60 11瞿志禹 12洪光海 13金永春 14朱洪剑 15金真辉 16李晶琳 17白云峰 18李文秀 19程帅峰 20王野 21付金婷 22施延续 23赵俊答 24任贤文 25李雪松 26黄政翔 27吴尧 28吴毅 29舒万岑 30张玮 31岳壮壮 32张勇勇 33王聪 34曹宏强 35陈斌 36龙奋略 37曾鹏 38任晓光 39郝黎明 40陈明月 41周显海 42杨厚锋 43何兵兵 44康熙日 45孟非凡 46董文明 47程万强 48陈鹏 49曾亮友 50黄远宁 51乔盼盼 52刘继宏 53韩光 李松清 55姜玮峰 56张力中 57陈斌斌 58王波 59朴元泉 60朴健 61邱俊达 62李睿英 63柳文叶 周芮淼 65王博

2、生产车间的四周外墙均为承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面

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尺寸为350mm×350mm。

3、荷载：（1）、楼面活荷载，单位为kn/m2（见表一）

（2）、楼面面层：20mm厚水泥砂浆面层，容重20kn/m3 （3）、楼盖自重：钢筋混凝土容重25kn/m3

（4）、天棚抹灰：20mm厚混合砂浆抹灰，容重17kn/m3

4、材料：（1）、混凝土： C20

（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用Ⅱ级钢筋，板内及梁内的

其它钢筋可以采用Ⅰ级.

三、有关制图的一些说明

1、图纸： 采用2#图纸，1张 2、图标：

3、字体及图线：

图纸上所有字体一律采用仿宋字，所有图线、图例及尺寸标注均须符合制图标准。

四、课程设计进度表

3月19日—3月30日 按照任务书的步骤要求进行结构计算 4月2日止 计算书发到共同邮箱

4月14日—4月20日 修改计算书并发到邮箱

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4月21日—4月27日 按照计算书画CAD图并发到邮箱

5月3、4日 课程设计，时间：早8:00时~11:00时，下午1:00时~4：00时 ，应在固定制图室画图，否则不计成绩。

五、成绩评定

1、课程设计过程中，指导教师中期检查记录，学生对课程设计的态度和认识，占总分的30%。

2、课程设计过程中对学生随时进行答辩，记成绩。 3、计算书、图面成绩与答辩成绩共占总成绩的70%。

4、通过课程设计的成绩评定，使学生找出自己的不足之处，以利于以后的学习。

六、具体内容

（一） 计算书：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。 （二） 绘楼盖施工图包括：

1.楼盖结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号，标出楼面结构标高）。

2.板配筋图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）。

3.次梁配筋图、主梁配筋图（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、梁顶标高、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）。

*补充必要的说明，比如，板厚、分布筋、混凝土强度等级等。

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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书

目 录

1.结构平面布置 2.板的强度计算 2.1板的厚度确定 2.2荷载计算 2.3内力及配筋计算 2.3.1板的计算简图的确定2．3.2内力及配筋计算 3.次梁（XLL-1）强度计算 3.1截面尺寸确定 3.2荷载计算 3.3内力及配筋计算 3.3.1计算简图 3.3.2内力及配筋计算 4.主梁（YLL-1）强度计算 4.1截面尺寸 4.2荷载计算 4.3内力及配筋计算 4.3.1计算简图 4.3.2内力计算 4.3.3承载力计算 4.3.4吊筋计算 4.4构造要求

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0.

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1.结构平面布置

板跨度一般为2.0~3.0m，取2.08m；次梁跨度一般为4.0~6.0m， 取5.2m；主梁跨度则为5.0~8.0m， 取6.24m。结构平面布置图如图1-1。

图1-1 结构平面布置图

2.板的强度计算

板按塑性内力重分布方法计算。 2.1板的厚度确定

l252002.53 板的长宽比

l12080 2 本设计按单向板设计。

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板的厚度， hl1208052mm 取h80mm。 4040l252002mm1818次梁截面高度 ： ,取h450,截面宽度b200mm

l25200433mm1212h2.2荷载计算

取1m宽板带作为计算单元

20mm厚水泥砂浆： 0.02m20KN/m0.4KN/m 80mm楼盖板自重： 0.08m25KN/m2.0KN/m 20mm混合砂浆天棚抹灰： 0.02m17KN/m0.34KN/m

2 恒载标准值为 gK2.74KN/m

323232 活载标准值为

qK5.8KN/m2

线恒载设计值： g1.2gk1.22.74KN/m3.29KN/m 线活载设计值： q1.3qk1.35.8KN/m7.KN/m 设计值为： fgq3.29KN/m7.KN/m10.83KN/m 2.3 内力及配筋计算

2.3.1 板的计算简图的确定

板的计算跨度确定：

h0.20.08（2.080.12)1.90m222a0.20.12 边跨：

l01ln（2.080.12)1.92m222min取l011.90ml01ln中跨：

l02ln2.080.21.88m

计算跨度差： 1.91.88/1.881.06%10% 说明可按等跨连续板计算内力，为简化计算起见，统一取 l01.90m，

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图2-2 板计算简图

2.3.2内力及配筋计算 （1）板的内力计算

板的弯矩

Mmgql02

αm——板的弯矩系数

板的弯矩见表2-1。

表2-1 板弯矩计算

截面 弯矩计算系数m 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨跨内、中间跨内 中间支座 1 111 111 161 14Mmgql02/KNm

3.55 -3.55 2.39 -2.73 （2）截面承载力计算

板计算单元取1m宽板带， 即bh1000mm80mm。

板有效高度 h0802060mm， 11.0 则连续板各截面的正截面承载力计算见表2-2。

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表2-2 板正截面承载力计算 边区板带（①~②、⑥~⑦） 轴线间 板带部位截面 离端第二跨跨内、中间跨内 中间区板带（②~⑥）轴线间 离端第二跨跨内、中间跨内 边跨跨内 离端第二支座 中间支座 边跨跨内 离端第二支座 中间支座 M/KNm 3.55 -3.55 2.39 -2.73 3.55 2.39 -2.73 80% -3.55 =1.9180%= 2 -2.184 0.103 0.055 0.063 sM1fcbh02 /mm2112s 0.103 0.103 0.069 0.079 0.099 b0.576 Asbh01fc/fy 0.109 0.109 0.072 0.082 0.109 0.109 0.057 0.065 233 233 1 175 233 233 122 139 (mm2) 选用钢筋 实配钢筋面积Φ8 Φ8 Φ8 Φ8 @200 @200 @200 @200 @200 251.5 251.5 251.5 251.5 251.5 Φ8 Φ8 Φ8 @200 @200 251.5 251.5 Φ8 @200 251.5 /mm2

板构造要求：

分布筋采用Φ6@200；

嵌入墙内的板面构造钢筋，垂直于主梁的板面构造钢筋采用Φ8@200。

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3.次梁（XLL-1）强度计算

次梁按塑性内力重分布计算。 3.1截面尺寸确定

l36240446mm1414取主梁高度：h650mm，宽度取b250mm

l36240780mm88

3.2荷载计算

由板传来： 3.29KN/m2.08m6.84KN/m

次梁自重： 1.225KN/m0.2m0.450.08m2.22KN/m

32次梁粉刷重： 1.217KN/m0.02m0.450.08m20.3KN/m

3 g9.36KN/m 活荷载 ：

q7.KN/m22.08m15.68KN/m

fgq25.04KN/m 3.3 内力及配筋计算

3.3.1计算简图

边跨：

0.254.955m2 l011.025ln1.0254.955m5.079m ，取 l015.075m

ln5.20.12lna0.244.955mm5.075m22中跨： l02ln5.20.254.95m 跨度差：

5.0754.95m2.5%10%

4.95m 按等跨度连续梁计算

连续次梁各弯矩计算 截面 弯矩系数m 弯矩值 M

10

边跨跨内 离端第二支座 第二跨、中间跨跨内 中间支座 1 111 111 161 14 58.63 -58.63 38.35 -43.82 延边大学工学院土木工程系

连续次梁各剪力计算 截面 端支座内侧 第二支座外侧 第二支座内侧 剪力系数中间支座 m 剪力值 V 0.45 58.01 0.6 74.37 0.55 68.17 0.55 68.17

3.3.2 内力及配筋计算

次梁XLL-1各跨跨中按T型截面计算，支座截面按矩形截面计算。

跨中截面： 翼缘宽度bf按b'f'l'，且bfs0bc考虑 3l50751690mm 边跨： 33s0bc1880200mm2080mmb'f 取bf'1690mm

l4950mm1650mm 中跨： 33s0bc1880200mm2080mmb'f 取bf 梁高： h450mm

h045035mm415mm 翼缘厚度： hf80mm 跨内截面

''1650mm

0.021h'fh080mm0.193

415mm 故各跨跨内截面均属于第一类T型截面

支座截面：支座截面按矩形截面计算，第一跨跨内支座按布置两排布置纵筋考虑，取

h045060mm390mm，其他中间支座按布置一排考虑h0415mm

（2）XLL-1正截面承载力及钢筋计算见表3-1；斜截面承载力及钢筋计算见表3-2。

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表3-1 次梁（XLL-1）正截面承载力计算 截面 2Mmgql0边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨内 中间支座 KNm sM1fcb'fh02 58.63 -58.63 38.35 -45.82 Msfbh21c0 0.021 0.021 0.201 0.227 0.014 0.014 0.139 0.150 b0.55 Asb'fh01fcfyAsbh01fcfy/mm2 选配钢筋 实配钢筋

443 567 307 399 218 509 220 628 216 402 216 402 表3-2 次梁（XLL-1）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 中间支座外、 内侧 Vvgqln KN 0.25cfcbh0/N Vc0.7ftbh0/N 箍筋肢数、直径 58.01 199.2>V 63.90>V 2Φ8 101 74.37 187.2>V 60.06V 60.06V 63.90延边大学工学院土木工程系

/mm 2SfyvASVh0VVC/mm 按构造 743 1311 2714 实配箍筋

200 200 200 200 梁构造要求：

纵向受力钢筋最小配筋率：

0.45ft0.451.10.2%,0.165%0.165% minfy300MIN

Aminminbh0.165%200450mm2148.5mm2

以上钢筋满足要求。

nAsv1101mm2sv100%0.253%bs200200mm2

ft0.241.10.240.098%fyv270 满足最小配筋率要求

4.主梁（YLL-1）强度计算

主梁按弹性理论计算，钢筋混凝土内柱的截面尺寸为350mm350mm。 4.1截面尺寸

主梁的高度 hl36375531.25mm 1212l36735769.9mm 88  取h=650mm

主梁的宽度 b11~hz ， 取250mm. 23柱截面尺寸 350mm350mm

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4.2荷载计算

为简化计算，主梁自重亦按照集中荷载考虑。

次梁传来的荷载： 9.36KN/m5.2m48.672KN 主梁自重： 1.225KN/m30.25m0.65m0.08m2.08m8.2KN

主梁粉刷重： 1.217KN/m0.02m0.650.08m2.08m20.97KN

3 恒载设计值： G48.672KN8.2KN0.97KN58.53KN 活载设计值： Q15.68KN/m5.2m81.KN

合计： GQ58.53KN81.KN140.07KN 4.3 内力及配筋计算

柱截面350mm350mm，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可以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360mm。 4.3.1计算简图

350mm5945mm 2ab360mm350mm l0ln5945mm6300mm

2222b350mm 1.025ln1.0255945mm6270mm

22边跨： ln6240mm120mm 取 6270mm.

中间跨： ln6240mm350mm50mm

l0lclnb50mm350mm6240mm

（62706340)/62400.48%10% 跨度差：

YLL-1计算简图如图4-2。

图4-2主梁（YLL-1）计算简图

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1）、MK1Gl0K2Ql0，其中对边跨取l06.27m，对于中跨取l06.24m，对支座

B,取l06.255m，K1、K2可由书中表附录7查取。

2）、VK3GK4Q 其中K3、K4可由书中表附录7查取。 4.3.2内力计算

（1）主梁弯矩计算如表4-1。

表4-1 主梁（YLL-1）弯矩计算

序号 边跨跨内 计算简图 离端第二支座 第二跨跨内 中间支座 中间跨跨内 K M1KMB(ME) K M2KMc(MD) K M3 ① ② ③ ④ ⑤ 0.240 88.080.287 146.730.281 102.880.140 71.400.100 36.520.211 77.060.105 52.430.122 44.56 MBMc261.85 0.228 116.01 1MB323.80 0.140 71.400.216 109.900.105 52.43MC 52.43 0.227 116.060.319 162.700.1 96.170.057 29.00MCMD244.52 1MB315.18 0.093 47.430.172 87.520.297151.12 0.198 100.47 ⑥ 0.282 144.170.153 78.04MBMc252.76 0.0 27.480.198 100.47⑦ 1MB323.29 234.81 0.137 69.87-174.28 0.209 106.34-25.33 0.118 60.04-129.49 MCMD244.52 160.57 最①+② 15

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不利荷载组合

①+③ ①+④ ①+⑤ ①+⑥ ①+⑦ .28 204.14 72.27 232.25 .79 -174.28 -265.58 -150.31 -180.92 -172.75 146.42 132.69 124.04 -16.24 142.86 -129.49 -106.06 -228.18 -104. -137.10 -7.87 0.04 145.30 145.30 0.04 弯矩包络图如图4-3。

（2）主梁剪力计算如表4-2。

表4-2 主梁（YLL-1）剪力计算

端支座 序号 计算简图 中间支座 KVAin K VBinVBex1.2811.070 74.9862.631.1430.035 92.962.850.1371.091 11.1783.091.3191.262 107.55102.900.0930.796 7.58.911.1530.099 94.028.07K VCinVCex0.9301.000 .4358.530.0351.000 2.8581.0.9810.061 79.994.970.7380.061 60.184.971.2041.243 98.17101.350.0990.757 8.0761.73① ② 0.719 40.080.860 70.120.137 11.170.681 55.53 ③ ④ ⑤ ⑥ 0.093 7.580.847 69.06 16

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①+② 最不利荷载组合 110.20 51.25 95.61 32.50 109.14 -167.94(63.48) -86.15(145.72) -182.53(165.53) -82.56(127.) -169.00(70.70) -51.58(140.07) -134.42(63.50) -114.61(53.56) -152.60(159.88) -46.36(120.26) ①+③ ①+④ ①+⑤ ①+⑥

剪力包络图如图4-4。

4.3.3承载力计算

主梁各跨跨内截面按T型截面计算 跨中截面：

16240mm'bl2080mmf0'其翼缘计算宽度bf为： 33S0bc4950250mm5200mm 取2080mm

0.031h'fh080mm0.13

615mm 故属于第一类T形截面。有效高度为h0650mm35mm615mm

支座截面：按矩形截面计算，取h0650mm80mm570mm 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，取h0650mm60mm590mm

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YLL-1正截面承载力计算如表4-3；斜截面承载力计算如表4-4。

表4-3 主梁（YLL-1）正截面承载力 截面 边跨跨内 离端第二支座 第二跨跨内 中间支座 中间跨跨内 M/KNm 234.81 -265.58 24.51 241.07 146.42 -228.18 24.51 160.57 V0b/KNm 2MV0b/KNm 2 203.67 sM1fcb'fh020.031 0.309 0.021 0.261 0.023 Msfbh21c0 b0.55 0.031 0.382 0.021 0.309 0.023 Asb'fh01fcfy Asbh01fcfy 1269 1747 825 1409 903 /mm2 选配钢筋 2+2 20 22 4+2 20 418 16 4+2 18 16 418 /mm2 实配钢筋面积 /mm2

13 1765 804 1419 1017

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表4-4 主梁（YLL-1）斜截面承载力

截面 A B左 B右 C左 C右 V/KN 110.20 -182.53 165.53 -152.60 342000>V 109723V 109723V 342000>V 342000>V 118388>V 10972319

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4.3.4吊筋计算

由次梁传于主梁的全部集中力为：

FGQ1.248.672KN81.KN139.95KN

选用Φ6、四肢箍. Asv128.3mm2

则附加箍筋的排数：

F112.0921033.67 m（排）

nfyvAsv1427028.3 取4排 则每边设2Φ6@200 附加箍筋的布置：

h1hzhc650mm400mm250mm

s3bc2h1320022501100mm

次梁处附加箍筋如图4-5所示。

图4-5 次梁处附加箍筋图

4.4构造要求

弯起和切断：

①钢筋应在“理论断点”以外，当V0.7ftbh0时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度1.2lah0；当V0.7ftbh0时，从该钢筋充分利用截面伸出的长度1.2la

②纵筋伸入支座大于等于两根，且面积不得少于跨中钢筋面积的50%，并且伸入支座

20

延边大学工学院土木工程系

要有一定的锚固长度。

弯起筋应在被充分利用的截面以外距离sh0/2的截面处弯起（下弯点），上弯点距支座边缘距离为50mm。 纵向钢筋最小配筋率：

min0.45ft0.451.10.165%0.2% fy300 取

0.2%

Aminminbh0.2%250650mm2325mm2

以上的纵筋均满足要

求

箍筋的配箍率应满足svmin

svmin0.24ft0.241.10.098% fyv270

svnAsv1250.30.201%svmin bs250200 满足要求

5.钢筋表

钢筋表5-1

构件 编号 简图（mm） 直径 长度（mm） 数量 总长（m） 名称 次 ④ 16 3233 52 168.116 ① ② ③ 16 12 20 4975 4850 3275 78 388.05 156 756.6 52 170.3 21

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⑤ ⑥ 6 20 20 22 18 20 16 18 14 20 8 1090 3317 00 00 6375 4258 4258 4250 4250 4267 1690 1658 1807.22 52 16 16 24 32 32 16 16 24 172.484 102.4 102.4 153 136.256 136.256 68 68 102.408 主 梁 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧

日期：2013.04.08

⑨ 510 861.9 22