鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)15134

1、土木工程學(xué)院混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土雙向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)書(shū) 鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)某多層工業(yè)廠房樓蓋結(jié)構(gòu)。2、 設(shè)計(jì)條件（1） 某多層工業(yè)廠房，采用內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面圖如圖1所示，墻厚240mm，混凝土柱截面尺寸400mm400mm。設(shè)計(jì)使用年限50年，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)，擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。（2）樓面構(gòu)造做法：采用水泥砂漿樓面：10mm厚1:2水泥砂漿面層；20mm厚1:3水泥砂漿找平層；現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面；20mm厚混合砂漿粉刷。（3）柱網(wǎng)尺寸和樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表1，準(zhǔn)永久值系數(shù)q=0.5。 （4）材料要求： 1

2、）混凝土：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，當(dāng)采用400MPa及以上的鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。 2）鋼筋：梁內(nèi)受力主筋采用HRB335級(jí)鋼筋，其余均采用HPB300級(jí)鋼筋。（5）該廠房無(wú)特殊要求，樓梯位于樓蓋外部的相鄰部位。表1 各學(xué)號(hào)的設(shè)計(jì)條件柱網(wǎng)L1L2/mm可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）5.05.56.06.57.07.58.0600066001234567660069001413121110986600720015161718192021660075002827262524232269007200293031323334356900750042414039383

3、736三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.確定結(jié)構(gòu)平面布置圖2.板的設(shè)計(jì)（按塑性理論）3.次梁設(shè)計(jì)（按塑性理論）4.主梁設(shè)計(jì)（按彈性理論）5.繪制施工圖，包括：（1）結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）內(nèi)容：軸線(xiàn)號(hào)、板（區(qū)格）、梁、柱的編號(hào)，截面尺寸，梁中心距離，邊界及尺寸等。（2） 板的配筋圖（1：50）內(nèi)容：受力鋼筋和構(gòu)造筋的編號(hào)、形式、位置、直徑和間距；正確表示鋼筋及其彎鉤的位置；四種構(gòu)造鋼筋；分布鋼筋（垂直于板底和板面的受力鋼筋），垂直主梁及板邊、邊角的構(gòu)造負(fù)筋，它們的直徑、間距和面積要求詳見(jiàn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）。分布鋼筋可不繪出，統(tǒng)一用文字注明。（3） 次梁的配筋圖立面圖（1:30-1

4、：50）內(nèi)容：軸線(xiàn)號(hào)，支承（磚墻、主梁的位置、尺寸），鋼筋編號(hào)，縱向鋼筋切斷點(diǎn)至支座邊緣的距離，箍筋的直徑、間距，構(gòu)造鋼筋不用畫(huà)。斷面圖（1:20-1：30）內(nèi)容：鋼筋的編號(hào)，縱向鋼筋（受力、構(gòu)造）的直徑、根數(shù)、斷面尺寸。（4） 主梁的配筋圖內(nèi)容：在圖中繪出彎矩包絡(luò)圖及材料抵抗彎矩圖，確定縱向鋼筋的布置，并畫(huà)縱向鋼筋大樣圖，其余參照次梁。（5） 施工說(shuō)明內(nèi)容：混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)、構(gòu)造鋼筋、混凝土保護(hù)層厚度、板厚等。4、 成果要求 要求完成全部的設(shè)計(jì)內(nèi)容，完成設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一份，計(jì)算書(shū)要求計(jì)算準(zhǔn)確，步驟完整，內(nèi)容清晰。每人需完成1號(hào)圖一張，用鉛筆繪圖，要求圖面布局均勻、比例適當(dāng)、線(xiàn)條流暢、

5、整潔美觀，標(biāo)注及說(shuō)明用仿宋體書(shū)寫(xiě)，嚴(yán)格按照建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)作圖。課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周。五、參考資料1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范S（GB 500102010）2建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范S（GB 500092001）3建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)S（GB/T 501052010）4沈蒲生，梁興文.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社，2012第4版.5朱彥鵬，蔣麗娜.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理M.重慶：重慶大學(xué)出版社，2013第4版.活載學(xué)號(hào)L1*L2m)4.04.55.05.56.06.57.028.8m17.1m123456729.6m17.7m89101112131420.4m18.3m1516171819202131.2m18.

6、9m2223242526272832.0m19.5m2930313233343532.8m20.1m3637383940414233.6m20.7m4344454647484934.4m21.3m5051525354555635.2m21.9m57581、 某設(shè)計(jì)使用年限為50年工業(yè)廠房樓蓋，采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓蓋梁布置如圖所示。2、材料選用：（1）、混凝土：采用C25（ N/,N/)。（2）、鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB335級(jí)（N/)，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB300（N/)。二、板的計(jì)算 板按考慮塑性?xún)?nèi)力重分布方法計(jì)算。板的/=5920/2000=2.963,宜按雙向板

7、設(shè)計(jì)，本例按單向板計(jì)算。 板的厚度按構(gòu)造要求曲h=/30=2000/30=67 /15=5920/15=395mm ，截面寬度b=200mm，板尺寸及支撐情況如圖所示。 （a） （1）、荷載 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20mm水泥砂漿面層 0.02m20kN/=0.4kN/ 80mm鋼筋混凝土板 0.08m25kN/=2.0kN/ 三夾板頂棚 0.18 =2.58kN/線(xiàn)恒荷載設(shè)計(jì)值 g=1.22.58=3.096線(xiàn)活荷載設(shè)計(jì)值 q=1.35=6.5合計(jì) 9.596（2） 、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度： 邊跨 +h/2=1630+80/2=1670=1.67m +a/2=1630+120/2=1.69m取=1.67m

8、。中間跨 =2m-0.20m=1.8m跨間差（1.8m-1.67m）/1.67m=7.7%6000/12=500mm，梁寬b=250mm。次梁有關(guān)尺寸及支撐情況如圖所示。（1） 、荷載恒載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái)的荷載 3.0962m=6.192 次梁自重 1.2250.2m(0.45m-0.08m)=2.22 =8.412 活載設(shè)計(jì)值 板傳來(lái)的活載 q =6.52m=13 合計(jì) g + q =21.412 （2） 、內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算跨度 邊跨 +a/2=5.675+0.24/2=5.795 1.025=1.0255.675=5.817取 =5.795m 中間跨 =5.67m 跨度差 （5.795m-5.

9、76m）/5.67m=2%10% 可以按等跨計(jì)算內(nèi)力。統(tǒng)一取=5.795m計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。 連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計(jì)算：見(jiàn)表連續(xù)次梁彎矩計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)及中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)-/(KNm)65.37-65.3743.02-49.17連續(xù)次梁剪力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)彎矩計(jì)算系數(shù)0.450.60.550.55/KN54.6872.8866.866.8（3） 、連續(xù)次梁各截面承載力計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算。T形截面翼緣計(jì)算寬度為： 邊跨： =1/35795mm=1932mm=200mm+1800mm=20

10、00mm 離端第二跨、中間跨： =1/35670mm=1890mm 梁高 h=450mm，=450mm-35mm=415mm， 翼緣厚（即板厚） =80mm 判別T形截面類(lèi)型： 則=689 KNm 故各跨內(nèi)截面屬于第一類(lèi)T形截面支座處截面按矩形截面計(jì)算。第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取=450mm-60mm=390mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，取=450mm-35mm=415mm。連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見(jiàn)表：連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座M / （KNm）65.37-65.370.0160.180.0160.20.35（）/478658選配鋼筋3162

11、18+114實(shí)配鋼筋面積/603663截面離端第二跨跨內(nèi)及中間跨跨內(nèi)中間支座M / KNm43.02-49.170.0110.120.0110.13V232050V73787V69342V選用箍筋2828101101V246925V69342V73787V選用箍筋282810110100實(shí)配箍筋間距200200次梁的配筋示意圖如下圖：次梁配筋圖如下圖; 1:50 1:25鋼筋下料表如圖：6、 主梁計(jì)算 主梁按彈性理論計(jì)算。 柱高H = 4m，柱截面尺寸為300mm300mm。主梁的有關(guān)尺寸及支承情況如圖所示。（1) 荷載 恒載設(shè)計(jì)值 由次梁傳來(lái)的荷載 8.4215.92m=49.8 主梁自重

12、1.2250.25m(0.65m-0.08m)2m=8.55 （折算為集中荷載） =58.35 活載設(shè)計(jì)值 次梁傳來(lái)的活載 Q =135.92m=76.96 合計(jì) G+Q =135.31(2) 內(nèi)力計(jì)算邊跨 取 中間跨 取 計(jì)算跨度差：（5.895m-5.87m）/5.87m=2%10% ，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。 （3）計(jì)算簡(jiǎn)圖 由于主梁線(xiàn)剛度較柱的線(xiàn)剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上是連續(xù)梁，其計(jì)算簡(jiǎn)圖為：(4）內(nèi)力組合及內(nèi)力計(jì)算 采取等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算：，。 （邊跨取=5.87m，中跨取5,985，支座B取=5.9275m） 連續(xù)主梁彎

13、矩計(jì)算表（KNm）序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)最不利荷載組合+214.13 -153.02-37.27+63.34-153.02115.52+187.02-234.22（-132.95）101.70+70.04-132.95（-234.22）101.7連續(xù)主梁剪力計(jì)算表（KN）序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座中間支座0最不利荷載組合+109.42-161.258.35(73.93)+95.80-174.82（-118.22）152.40（80.78）+35.92-80.78（-152.40）118.22（174.82）由上述計(jì)算表可繪出連續(xù)主梁的彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖，如下圖所示：(5） 截面承載

14、力計(jì)算 主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為：邊跨：=1/35870=1957mm=250mm+5700mm=5950mm 離端中間跨：=1/35985mm=1995mmM=214.13KNm 故各跨內(nèi)截面屬于第一類(lèi)T形截面。 跨內(nèi)負(fù)彎矩按矩形截面布置一排縱筋考慮，取=650mm-60mm=590mm。支座處截面按矩形截面計(jì)算。支座負(fù)彎矩考慮按布置兩排縱筋考慮，取=650mm-80mm=570mm，連續(xù)主梁正截面承載力計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)中間支座M / KNm214.13-234.2220.3/ KNm213.920.0240.220.0240.25（）/11681413選配鋼筋420320+218實(shí)配鋼筋面積/12561451截面中間跨跨內(nèi)M / KNm115.52-37.270.0130.0310.0130.031（）/632182選配鋼筋216+118212實(shí)配鋼筋面積/657226連續(xù)主梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離