鋼筋混凝土梁的設計

1、.鋼筋混凝土課程設計任務書單向板肋梁樓蓋一、設計題目某多層工業(yè)建筑樓蓋平面圖如圖1所示，環(huán)境類別為一類。樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。圖1 樓蓋平面圖二、設計資料1生產(chǎn)車間的四周外墻均為承重磚墻，其中墻厚370mm，采用mu10燒結普通磚、m5混合砂漿砌筑。內設鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為400mm×400mm。2材料：混凝土（按給定級別選用）；梁中和板內的鋼筋根據(jù)規(guī)范規(guī)定自己選用。 3樓面面層：精品.20mm厚水泥砂漿：；樓蓋自重：板厚自己確定，鋼筋混凝土自重標準值；20mm厚石灰砂漿天棚抹灰：。4l1、l2尺寸和樓面均布可變荷載標準值，按給定的計算。三、設計內容1.按指定

2、的設計號進行設計，提交紙質稿計算書。2.結構平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置3.板的強度計算（按塑性內力重分布計算）4.次梁強度計算（按塑性內力重分布計算）5.主梁強度計算（按彈性理論計算）四、具體要求1.計算書要求采用a4紙打印，條理清楚，頁碼齊全，表格規(guī)范并編寫表格序號，主要計算步驟、計算公式、計算簡圖均應列入，并盡量利用表格編制計算過程。2.圖紙要求使用a2圖幅，主梁、次梁、板配筋圖按1：50（或1：30）比例繪制（可以折斷畫一半），主次梁斷面圖按1：20比例繪制。圖面應整潔，布置應勻稱，字體和線型應符合制圖標準。3.提交全部成果時請附封面，并在封面上寫明專業(yè)、姓名、學號等。圖紙按

3、照標準格式折疊。五、參考文獻1.建筑結構荷載規(guī)范（gb 50009-2012），中國建筑工業(yè)出版社2.混凝土結構設計規(guī)范（gb50010-2010），中國建筑工業(yè)出版社3.混凝土結構（上冊、中冊）（第四版），東南大學、天津大學、同濟大學合編，中國建筑工業(yè)出版社4.混凝土結構及砌體結構（上冊）（第二版），滕智明、朱金銓，中國建筑工業(yè)出版社精品. 鋼筋混凝土課程設計單向板肋梁樓蓋計算書學生姓名: 。 專業(yè)班級： 。 學 號： 。 精品.指導教師: 。 同。學土木建筑工程學院2015年5月鋼筋混凝土課程設計任務書單向板肋梁樓蓋一、設計題目某多層工業(yè)建筑樓蓋平面圖如圖1所示，環(huán)境類別為一類。樓蓋擬采用

4、現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。精品.圖1 樓蓋平面圖二、設計資料1生產(chǎn)車間的四周外墻均為承重磚墻，其中墻厚370mm，采用mu10燒結普通磚、m5混合砂漿砌筑。內設鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為400mm×400mm。2材料：混凝土強度等級c20（fc=9.6n/mm2，ft=1.1n/mm2），梁內受力縱筋為hrb335級（fy=300n/mm2),其他鋼筋為hpb300級（fy=270n/mm2). 3l1=6600 mm、l2=6000 mm,樓面活荷載標準值:4.0kn/。4樓面做法：20mm厚水泥砂漿：；樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標準值；20mm厚石灰砂漿天棚抹灰：。5. 按可變

5、荷載起控制作用的荷載組合，恒荷載分項系數(shù)為1.2；活荷載分項系數(shù)取1.4（因樓面活荷載標準值不大于4kn/m2）。二、平面結構布置，及構件截面尺寸的確定1平面結構布置根據(jù)結構平面布置，主梁的跨度為6600mm，次梁為6000mm,主梁每跨布置兩根次梁，板的跨度為2200mm。精品.2.構件截面尺寸板厚:h板/30=2200/30=73.3mm.對工業(yè)建筑的樓蓋板，h80mm.取h板=80mm.次梁的梁高:hc=/(1218)=6000/（1218)=333500mm,考慮到活荷載較大，取hc=500mm,梁寬bc=200mm.主梁的梁高：hz=l(814)=6600/(814)=470830m

6、m，取hz=600mm,梁寬bz=250mm.三、板的計算（按塑性內力重分布計算）l2/ l1=6000/2200=2.733，宜設雙向板。如果按單向板設計時，應沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構造鋼筋。本設計按單向板進行。1.荷載板的荷載標準值如下20mm水泥砂漿面層： 0.02×20=0.4（kn/m2)80mm鋼筋混凝土板： 0.08×25=2（kn/m2)20mm石灰砂漿： 0.02×17=0.34（kn/m2) 小計： 2.74kn/m2活荷載標準值： 4.0 kn/m2恒荷載設計值： g=2.74×1.2=3.29（kn/m2)精品.活荷載設計值：

7、q=4.0×1.4=5.6（kn/m2)荷載總設計值： g+q=3.29+5.6=8.89（kn/m2) 總計： 8.89 kn/m2 2.計算簡圖19802000100100100100200022002200220050080120 g+q=8.89kn/m            20202000200020002020(b) 圖1-1單向板計算簡圖 次梁截面為200mm×500mm，板在墻上的支撐寬度為120mm。如圖1-1a所示 邊跨：

8、l01=ln+h板/2=1980+80/2=2020ln+a/2=1980+120/2=2040mm精品. 中間跨： l02=ln=2200-200=2000mm 跨度相差小于10%，工程上可以按等跨計算，滿足工程設計要求，取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如圖1-1b.所示。3.彎矩設計值單向板的彎矩系數(shù)：邊跨跨中1/11；離端第二支座-1/11；中間跨跨中1/16；中間支座-1/14，因而有如下計算： m1= -mb=(g+q)l201/11=8.9×2.02 2= 3.30（kn·m2) mc= -（g+q)l022/14=-8.9×2.002 = -2.5

9、4（kn·m2) m2=（g+q)l022/16=8.9×2.002 =2.23（kn·m2)4.正截面受彎承載力計算 板厚80mm，h0=80-20=60mm。 c20混凝土1fc=9.6n/mm2,hpb300鋼筋fy=270n/mm2.板配筋計算見表1-1表1-1 連續(xù)板各截面的配筋計算板帶部位截面邊緣板帶（，軸線間）中間板帶（軸線間）邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨中中間跨跨中中間支座邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中中間跨跨中（×0.8）中間支座（×0.8）m/（kn·m2)3.30-3.302.23-2.543.30-3.

10、301.7842.032as=m/a1fcbh020.0950.0950.0650.0730.0950.0950.0520.0590.1010.1010.0680.0770.10.1010.1010.0530.0610.1as=bh0a1fc/fymm215215145213215215113213精品.2選配鋼筋61306130618061306130613062006130實配鋼筋面積/mm2218218157218218218141218對軸線間的板帶，因各板區(qū)格的四周均與梁整體連接，各跨跨內和中間支座可考慮板的內拱作用，將其彎矩設計值減少20%；支座截面，當0.1時，取=0.1四、次梁

11、的計算（按塑性內力重分布計算）按考慮內力重分布進行設計，根據(jù)本樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的活荷載一律不考慮梁從屬面積的荷載折減。1.荷載設計值 板傳來恒荷載： 3.29×2.2=7.24（kn/m2) 次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52（kn/m2) 次梁粉刷： （0.5-0.08）×0.02×17×1.2×2=0.34（kn/m2) 恒荷載設計值： g=10.1（kn/m2) 活荷載設計值（從板傳來）： q=5.6×2.2=12.32（kn/m2) 荷載總設計值：

12、 g+q=10.1+12.32=22.42（kn/m2)2.計算簡圖精品.次梁在磚墻上支撐長度為240mm，主梁截面為250mm×600mm。按塑性理論計算次梁的內力，取計算跨度如下。 邊跨：ln1=6000-120-250/2=5755mml01=ln1+a/2=5755+240/2=5875mm又1.025ln1=1.025×5755=5899mm5875mm應取：l01=5875mm中間跨：l0=ln=6000-250=5750mm跨度差：（5875-5750）/5750=2.2%10%57555750125100012512512560006000120120（a）

13、6000故可按等跨連續(xù)梁計算。次梁的計算簡圖如圖1-2所示。精品. g+q=22.42kn/m            58755750575057505875(b)3. 內力計算 次梁各截面的彎矩及剪力設計值分別見表1-2和表1-3.表1-2連續(xù)次梁的彎矩計算截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中、中間跨跨中中間支座彎矩系數(shù)1/11-1/111/16-1/14m=(g+q)ln70.35-70.3546.33-52.95表1-3連續(xù)次梁的剪力計算截面端支座內側離端第

14、二支座外側離端第二支座內側中間支座內、外側剪力計算系數(shù)0.450.60.550.55v=（g+q)ln58.0677.4270.9070.904.各截面承載力計算進行正截面受彎承載力計算時，考慮板的作用，跨中截面按t形截面計算，翼緣計算寬度取值如下。 邊跨：bf、=l0/3=2875/3=1958mm 又：精品.b+sn=200+2000=2200mm1958mm 故取bf、=1960mm 離端第二跨、中間跨：bf、=l0/3=5750/3=1917mm 故取 bf、=2000mm 所有截面縱向受拉鋼筋均布制成一排。梁高h=500mm，h0=500-35=465mm。翼緣厚bf、=80mm連續(xù)

15、次梁正截面抗彎承載力計算表1-4.表1-4連續(xù)次梁的正截面抗彎承載力計算截面邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內、中間跨跨內中間支座m/（kn·m)85.54-85.5456.33-64.38s=m/1fcbf、h02(s =m/1fcbh02)0.0170.1690.0120.128=1-0.0170.1860.0120.137判斷t形截面類型xhf、-xhf、-as=bf、h01fc/fy(as=bh01fc/fy)mm2496544343407選配鋼筋218316216412實配鋼筋面積/mm2509603402452驗算最小配筋率min=0.2%0.51%0.60%0.40%0

16、.45%斜截面受剪承載力計算按以下步驟進行。.驗算截面尺寸。hw=h0-hf=465-80=385mm精品.hw/b=385/200=1.9254 故0.25cfcbh0=0.25×1×11.9×200×465=223200nvmax=77.42kn即截面尺寸滿足要求。0.7ftbh0=0.7×1.10×200×465=71610n 則除端支座內側，其他支座邊緣均需按計算配置腹筋。.計算所需腹筋。混凝土結構設計規(guī)范（gb50010-2010）規(guī)定，對于截面高度不大于800mm的梁，箍筋直徑不易小于6mm。采用6雙肢箍筋，計算

17、離端第二支座外側截面，v=77.42kn。由v0.7ftbh0+fyvasvh0/s可得到所需箍筋間距為：sfyvasvh0/(vbl-0.7ftbh0)=270×2×28.3×465/(77420-0.7×1.1×200×465)=1223mm如前所述，考慮彎矩調幅確定彎矩設計值時，應在梁塑性鉸范圍內將計算的箍筋面積增大20%?，F(xiàn)調整箍筋間距：s=0.8×1123=978mm根據(jù)箍筋最大間距要求，取箍筋間距s=200mm。.驗算箍筋下限值。彎矩調幅時要求的配箍率下限值為：sv，min=0.24ft/fyv=0.24

18、5;1.10/270=0.098%實際配筋率：精品.sv=asv/bs=2×28.3/200×200=0.14%sv，min滿足要求。沿梁全長按6200配筋。五、主梁的計算 主梁的內力可按彈性理論計算。1.荷載設計值為簡化計算，主梁的自重按集中荷載考慮。 次梁傳來恒荷載： 10.1×6=60.6kn 主梁自重： 0.25×（0.6-0.08）×2.2×25×1.2=8.58kn 主梁粉刷： （0.6-0.08）×2×2.2×0.34×1.2=0.93kn 恒荷載設計值： g=70.11

19、kn 活荷載設計值： q=12.32×6=74kn 2.計算簡圖梁兩端支撐在磚墻上，支撐長度為370mm，中間支撐在400mm×400mm的鋼筋混凝土柱上，如圖1-3a所示，墻、柱作為主梁的鉸支座，主梁按連續(xù)梁計算。精品.         224022002200220022002200220022002240664066006640qgqgqgqgqgq=74kng=70.11kn(b)240（a）12066006600 計算跨度如下。邊跨：ln=6600-120-400/2=628

20、0mml01=ln+b/2+0.025ln=6280+200+0.025×6280=6637mml01=ln+a/2+b/2=6280+370/2+400/2=6665mm精品.故邊跨?。?l01=6640mm中間跨： l0=6600mm因跨度相差小于10%，故可利用等跨連續(xù)梁計算內力。主梁的計算如圖1-3b所示. 3.彎矩、剪力計算.彎矩設計值彎矩： m=k1gl0+k2ql0式中 k1，k2-分別為系數(shù)，具體計算結果及最不利荷載組合見變1-5.表1-5主梁的彎矩計算序號計算簡圖邊跨跨內中間支座中間跨跨內 k m1 k mb(mc) k m2 0.244 113.59-0.267-

21、123.920.06731.00.289142.00-0.133-65.15-0.133-64.96-0.044-21.62-0.133-65.150.20097.680.229112.52-0.311（-0.089）-152.35（-43.60）0.17083.031/3mb=-14.53-43.60（-152.35）83.03最不利荷載組合255.59-189.07-33.9691.97-189.07128.68226.11-276.27(-167.52)114.0399.06-167.52(-276.27)114.03精品. .剪力設計值式中 k3,k4-分別為系數(shù)，具體計算結果及最不利

22、荷載組合見表1-6.表1-6主梁的剪力計算序號計算簡圖端支座中間支座 k m1 k mb(mc) k m20.73351.39-1.267(1.000)-88.83(70.11)-1.000(1.267)-70.11(88.83)0.86664.08（0）0（）0.68950.99-1.311(1.222)-97.01(90.43)-0.778(0.089)-57.57(6.59)-6.59-6.59(57.57)-90.43(97.01)最不利荷載組合115.47-172.75(70.11)-70.11(172.75)102.38-185.84(160.54)-127.68(95.42)44.80-95.42(127.68)-160.54(185.84)4.主梁的截面承載力計算.正截面抗彎承載力計算。 跨內按t形截面計算，因hf、/h0=80/560=0.140.1，所以翼緣計算寬度?。篽f、=l/3=6.6/3=2.2mb+sn 取 hf、=2.2m計算，故：h0=600-40=560mm 支座截面按矩形截面計算，考慮到支座負彎矩較大，采用雙排配筋，故：h0=600-90=510mm 精品. 主梁的正截面承載力計算見表1-7.表1-7主梁的正