混凝土楼盖课程设计

混 凝 土 楼 盖 课 程 设 计

班级：建工XX－X班学号：XXXXXXXXXXX

姓名：XXX 指导教师：XXX

日期：2013年6月

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

一、设计题目：民用建筑单向板肋梁楼盖设计与计算 二、设计资料：

某建筑，采用现浇钢筋混凝土结构，梁、板、柱布置如图所示。楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面后，加铺瓷砖地面，面层下铺50mm厚水泥焦渣找平，梁、板下面用20mm厚石灰砂浆粉刷。 三、设计要求：

1、板和次梁用塑性方法设计；

2、主梁用弹性方法设计，画出主梁弯矩和剪力包络图；

3、用A2的图纸，画出板、次梁、主梁的配筋（配筋均采用分离式，手画或CAD绘制均可）；

4、给出所有计算的计算书（手写或计算机打印均可）； 5、上交所有计算手稿；

6、购买一个档案袋，把计算书、手稿和图纸装入，档案袋封面上注明你的学号，姓名，班级和手机号。

四、注意事项：

活荷载标准值为2kN/m2，其分项系数为1.4. 梁、板混凝土均采用C20混凝土。钢筋直径12mm时，采用HRB400级钢筋，直径12mm时，采用HPB235级钢筋。

单向板肋形楼盖设计与计算

一、 板的设计

1、 确定板厚及板的计算跨度

hl2400）,板厚应不小于：＝＝l404060（mm）,考虑到民用建筑楼面的最小板厚要求，取板厚h=80mm.

1111次梁截面尺寸： h = (~) l ＝(~) * 6000 = 500 ~ 333 (mm) (l

12181218为次梁跨度) 则可取次梁梁高h＝450mm. 梁宽则

11按b=(~)h估算，取b=200mm.

32板的计算跨度：

边跨：l =l0 –b =2400-200=2200mm. 中间跨：2200mm..

板的几何尺寸和计算简图如下：（详见A2图纸）

板厚：根据其厚度与跨度的最小比值（

B1B1B2B4B5B1B2B3B6B3B2B1B5B4B2B1单向板肋梁楼盖板、次梁、主梁计算承载范围

q = 6.93 KN /m

板的计算简图（详见A2图纸）

2、 荷载计算：

板自重（80mm厚现浇钢筋混凝土板）： 0.08*25＝2.00（KN/m2） 楼面面层（20mm厚水泥沙浆）： 20*0.02＝0.40（KN/m2） 瓷砖地面： 0.55（KN/m2） 水泥焦渣（50mm厚）： 0.05*14＝0.7（KN/m2） 20mm厚石灰砂浆抹灰： 0.02*17＝0.34（KN/m2） 恒载标准值： g＝2 + 0.4 + 0.7 +0.34 +0.55 ＝3.99（KN/m2）

k活载标准值： p＝ 2（KN/m2）

k荷载设计值： q= 1.2*3.99 + 1.4*2 = 7.59（KN/m2）

3、 内力及配筋计算：

板按考虑塑性内力重分布方法计算。取1m宽板带作为计算单元，考虑中间区格板（B5，B6）穹顶作用，相应弯矩值降低20%。取b=1000mm, h0=65mm. C20级混凝土，HPB235级钢筋。

板的弯矩及配筋计算表

截面位置 计算跨度L(mm) 弯矩系数m 弯矩M(KNm) 边区格板（B1,B2,B3） 边跨离端第中间中间支跨中 二支座 跨中 座 2.200 1 14中间区格板（B4,B5,B6） 边跨离端第中间中间支跨中 二支座 跨中 座 2.200 -1 142.200 1 112.200 1 162.200 1 142.200 -1 112.200 0.8*1 162.200 0.8*1 142.62 0.065 －3.34 －0.082 2.30 0.057 －2.62 －0.065 2.62 0.065 －3.34 －0.082 1.84 0.045 -2.10 -0.052 s＝Mfbh1c20 s＝0.50.966 －0.957 0.971 －0.966 0.966 －0.957 0.977 -0.973 （1+12s） 计算配筋面积MAshfS0198.70 y255.68 173.53 198.70 198.70 255.68 137.97 158.16 （mm2） 选用钢筋 实际配筋面积（mm2） 6@140 202.0 28@190 265.0 6@160 177.0 6@140 202.0 6@140 202.0 8@190 265.0 6@190 149.0 6@180 157.0 注：M＝mql, C20:

4、板配筋图如下：

fc=9.6N/mm2 , 1=1.0, HPB235:

fy=210 N/mm2.

板的配筋图 详见A2图纸——单向板肋梁楼盖板的配筋平面图 二、 次梁的设计 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算如下： 1、确定次梁的计算跨度及计算简图 次梁的截面尺寸：b*h=200mm*450mm 1111主梁梁高： h = (~) l = (~)* 7200 = 514~900 (mm) (l为主梁跨度) 814814 则取h = 650mm 11梁宽： b = (~) h 取 b = 250mm 23次梁的计算跨度： 边跨： l =5700-b = 5700-250 =5450mm 中间跨： l =6000-b = 6000-250 =6750mm 5450+5750＝5600mm 2575－05450跨度差： ＝5.5%10% 则可按等跨连续梁计算 5450平均跨度： l =

次梁截面几何尺寸、支承情况及计算简图如下：

详见A2图纸——次梁计算简图

2、荷载计算：

由板传来的荷载： 3.99*2.4＝9.58 KN/m

次梁自重： 0.2*（0.45－0.08）*25＝1.85 KN/m 次梁梁侧抹灰： （0.45－0.08）*2*0.02*17＝0.25 KN/m

恒载标准值：

gk＝9.58 + 1.85 +0.25 ＝11.68（KN/m）

活载标准值： p＝ 2*2.4＝4.8（KN/m）

k荷载设计值： q＝1.2*11.68 + 1.4*4.8＝20.74（KN/m）

3、内力及配筋计算：

次梁跨中按T形截面进行正截面承载力计算。其翼缘宽度取下面二者中较小者：

l5750'按计算跨度考虑： bf＝＝＝1920mm

33按梁净距Sn考虑：

'b'f＝b+Sn=200+2200＝2400mm

'f0按翼缘高度h考虑：

'hh＝

80＝0.190.1，故翼缘不受

45035'翼缘计算宽度bf取三者中较小值，则bf＝1920mm。 判别各跨跨中截面均属于第一类T形截面

支座截面按矩形截面计算，次梁正截面承载力计算见下表：

截面位置 计算跨度l（mm） 弯矩系数 边跨跨中 离端第二支座（支座B） 中间跨中 5.450 1 14中间支座（支座C） 5.750 1 145.750 1 115.750 1 16 m弯矩M（KNm） b 或bf（mm） '44.0 1920 62.34 200 42.86 1920 48.98 200 ＝sMfbh1c20或 0.014 0.1 0.014 0.148 s＝sMfbh'1cf20 ＝0.5（1+12s） 计算配筋面积0.993 0.4 0.993 0.920 AsMhfS0296.59 y466.74 288.90 356.35 （mm2） 选用钢筋 实际配筋面积（mm2） 22 14 308 3 14 461 2 14 308 3 12 339 注：M=mql0, fc=9.6N/mm2

次梁斜截面承载力计算表： 截面位置 净跨度l0（m） 剪力系数边支座（支座A） 5.450 0.5 56.52 离端第二支座左离端第二支座右中间支座侧（支座B左） 侧（支座B右） （支座C） 5.450 0.55 62.17 5.750 0.55 65.59 5.750 0.55 65.59 v 剪力V（KN） 0.250.7cfbhc0（KN） 0.25*1.0*9.6*200*415＝199.2 KN V ，所以截面尺寸满足要求 hfbht0（KN） 按构造配箍筋 双肢6，2*28.3＝56.6 150 0.7*1.0*1.1*200*415＝ 63.91 KN， 按构造配箍筋 双肢6，2*28.3＝56.6 150 6523.28 6523.28 按计算配箍筋 双肢8，2*50.3＝100.6 箍筋直径、肢数Asv＝nAsv1（mm2） S=1.25fAhV0.7fbhyvsv0t0（mm） 实配箍筋间距（mm） 注：V=4、 150 150 200 200 vq l0 , ft=1.1 N/mm2, c=1.0, h=1.0. 次梁配筋图

详见A2图纸——次梁配筋图 三、主梁的设计： 主梁按弹性理论计算如下： 1、确定主梁的计算跨度及计算简图。 由于此结构是等跨的，所以内力按等跨连续梁进行计算。 主梁的几何尺寸和计算简图如下：

详见A2图纸——主梁的计算简图

2、荷载计算：

由次梁传来的荷载： 11.6*6＝70.08 KN

主梁自重（折算为集中荷载）： 0.25*（0.65－0.08）* 25 * 2.4 ＝8.55 KN 梁侧抹灰（折算为集中荷载）： （0.65－0.08）* 2 * 0.02 * 17 * 2.4 ＝0.93 KN

恒载标准值： 活载标准值： 恒载标准值： 活载设计值： 则G+

3、内力计算：

主梁弯矩及剪力按查表中内力系数由下式求得：

M＝k1*GL+k2*PL V =

Gppk＝70.08+8.55+0.93＝79.56 KN ＝ 6 * 4.8 ＝28.8 KN ＝ 1.2 * 79.56 ＝95.47 KN

kG＝1.4 * 28.8 ＝ 40.32 KN

p＝95.47 +40.32 ＝ 135.79 KN

k3G +k4P

边跨： GL= 95.47 *7.2 ＝687.38 KNm PL= 40.32* 7.2 =290.30 KNm

中跨： GL= 95.47 *7.2 ＝687.38 KNm PL= 40.32* 7.2 =290.30 KNm 主梁的弯矩、剪力计算表如下：

主梁弯矩计算表 项数 ①恒载 ②活载 ③活载 荷载情况 KM 1KM aKM BKM 2KM bKM c弯矩图 1a2ba1 0.244167.72 **106.77 0.2670.0670.0670.267 183.5346.0546.05183.53 0.133 38.61A1aB2bCa1D0.283.90 **71.12 ****38.6138.61 0.20058.06 0.133 38.61 A1aB2bCa1****12.8625.73D0.133 38.610.20058.06 0.133 38.61

④活载 ⑤活载 0.22966.48A1**36.58 aB2bCa10.311 90.280.17049.35 **49.45 0.0 25.84 D A1aB2bCa1**8.61D**17.22 177. 0.0 25.84**49.45 0.17049.35 7.44 104.11 95.5 95.4 0.311 90.28 251.62 154.86 234.2 159.11 ①+② 内 力 组 合 ①+③ ①+④ ①+⑤ -222.14 7.44 104.11 95.4 95.5 -222.14 -222.14 -209.37 -273.81 ①+⑤ －273.81 ①+④ －209.37 说明： 1、值的单位：KNm 2、标注*”符号的弯矩参数由内力平衡关系求出。 3、支座弯矩MB 81.04 -222.14 143.35 -273.81 .55 -209.37 ①+④ M最 不 利 内 力 min组合项次 组合值①+③ ①+③ 154.86 ①+② ①+② 7.44 7.44 MMmin81.04 －273.81 ①+⑤ －209.37 （KNm） max组合项次 组合值 M①+③ ①+③ 104.11 104.11 177. C计算时跨度①+② ①+② 251.62 M采用边跨跨长 max（KNm） 主梁剪力表 项数 荷载情况 KK AVa1V KB左V 剪力图 B右①恒载 1a2b0.733 69.98 －1.267 －120.961.000 95.47 ②活载 A1aB2bCa1D0.866 34.92 －1.134 －45.720 0 ③活载 A1aB2bCa1－0.133－0.133 －5.36－5.36D1.000 40.32

④活载 A1aB2bCa10.6 27.78D －1.311 －52.861.222 49.27 ⑤活载 A1aB2bCa1－0.0－3.59D－0.0 －3.590.778 31.37 104.9 .62 97.76 66.39 ①+③ .62 ①+② 104.9 －166.86 95.47 －126.32 135.79 －173.82 144.74 －124.55 126.84 说明： ①+④ ①+② 1、剪力值的单位：KN. －173.82 95.47 2、跨中剪力值由静力平衡①+⑤ ①+④ 求得。 －124.55 144.74 内 力 组 合 ①+② ①+③ ①+④ ①+⑤ V最 不 利 内 力 min组合项次 Vmin组合值（KNm） maxV组合项次 组合值 Vmax（KNm） 4、 弯矩和剪力包络图。

详细图形见A2图纸——主梁内力包络图。 5、 主梁正截面及斜截面承载力计算：

主梁正截面承载力计算：

跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算。

l7200 ＝ ＝ 2400 （mm） 33 判断跨中截面属哪一类T形截面。

翼缘宽度为： bf ＝

' 取：

h0＝650－35＝615（mm）

''hf=1.0*9.6*2400*80*(615-80/2)=1059.84 KNm 1fcbfh021059.84 KNm273.81KNm 则均属第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算。

取：b= 250 mm, h0= 650 - 70 = 580 mm (双排筋)

则主梁正截面承载力计算如下表： 截面位置 弯矩M（KNm） bV02（KNm） bMV0（KNm） 2边跨跨中 中间支座（B C） 251.62 - 251.62 '20-273.81 36.19 -237.62 0.294 0.821 1386.15 3 25 1473 中跨跨中 104.11 - 104.11 0.012 0.994 473.07 2 18 509 s＝Mfbh1c或s＝20Mfbh1cf 0.029 0.985 s＝0.5（1+12s） M计算配筋面积AshfS0（mm2） 1153.80 y选用钢筋 4 20 实际配筋面积（mm2） 1256 主梁斜截面承载力计算如下表： 截面位置 剪力V（KN） 0.250.7c中间支座左边支座（VA） 104.9 0.25*1*9.6*250*580=348（VB左） -173.82 A中间支座右（VB右） 144.74 fbhc0（KN） V VB左 VB右截面满足要求 VAhfbht0（KN） 0.7*1*1.1*250*580＝111.65但VB左 VB右

箍筋直径、肢数Asv＝按构造配箍筋：双肢nAsv1（mm2） 按计算配箍筋：选双肢8， 2*50.3＝100.6 6，2*28.3＝56.6 fAhS=1.25V0.7fbhyvsv0t0－ 258.62 499.93 200 （mm） 200 200 实配箍筋间距（mm） 6、次梁支座处附加箍筋计算：

由次梁传给主梁的全部集中荷载为：

G+P=70.08*1.2+28.8*1.4＝124.42 KN

配置附加箍筋范围为：

3b + 2h1 =3*200 +2*(650-450)=1000(mm) 则Asv1＝

GPf＝

y124420＝592.48（mm2） 210 在次梁两侧各附加4道双肢8（402mm2）箍筋。

Asv1＝（4+4）*2*50.3＝804.8（mm2）592.48mm2

7、配筋图

详见A2图纸——主梁配筋图。