课程设计整体式肋梁楼盖设计

整体式肋梁楼盖——

整体式肋梁楼盖

专业：土木工程

班级：091班

姓名：

学号：

指导老师： 成绩：

嘉应大学土木工程学院

二零一二年六月

目录

一、设计题目 ..................................... 1

二、设计资料 ..................................... 1

三、平面结构布置 ................................. 2

四、板的计算 ..................................... 2

五、次梁的计算 ................................... 6

六、主梁的计算 .................................. 11

七、施工图 ...................................... 18

一、设计题目

设计某三层轻工厂房车间的楼盖，拟采用整体式钢筋混凝土肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置，确定梁、板截面尺寸，计算梁板配筋，并绘制结构施工图。

二、设计资料

1、设计基准期为50年，采用整体式钢筋混凝土结构； 2、柱截面尺寸为300mm⨯300mm，柱高4.5m； 3、车间内无侵蚀性介质，柱网尺寸6600mm⨯6600mm； 4、荷载

（1）活荷载标准值：8 kN/mm

2

（2）恒载分项系数对于可变荷载效应控制的组合取1.2，对于永久荷载效应控制的组合应取1.35；活荷载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4 kN/mm2

）;

5、楼面构造

楼面为20mm厚水泥砂浆抹面（自重：20 kN/mm3

）；顶棚为15mm厚混合砂浆抹灰（自重：17 kN/mm3

）；梁用15mm厚混合砂浆抹灰；

6、材料

混凝土采用：C25 （f2c =11.9N/mm, f2

t=1.27N/mm，自重：

约25 kN/mm3

）；

钢 筋采用：主、次梁钢筋用HRB400级钢筋（fy=fy'=360N/mm2

板中钢筋用HPB235（fy=fy'=210N/mm2

）。

）

三、平面结构布置

根据设计资料，采用整体式钢筋混凝土肋梁楼盖。进行第二层楼面梁格布置。楼面梁格布置如下图1.1所示：

四、板的计算

图1.1 梁板结构平面布置

板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的单向板进行设计。

板的厚度按构造要求取h=80mm>取h=450mm>

l26600mm==3=3，按l12200mm

2200mm

次梁截面高度≈55mm。

40

l26600≈=440mm，取h=450mm，截面宽度b=200mm， 1515

板尺寸及支承情况如图2.1（a）所示：

(a)

(b)

（1）荷载 恒载标准值

图2.1 板的尺寸和计算简图 (a)板的尺寸； (b)计算简图

20mm水泥砂浆面层 0.02m⨯20 kN/m=0.4 kN/m 80mm钢筋混凝土板 0.08m⨯25kN/m=2.0 kN/m 15mm混合砂浆天棚抹灰 0.015m⨯17 kN/m=0.255 kN/m gk=2.655 kN/m 由可变荷载效应控制的组合：

g=1.2⨯2.655kN/m=3.186 kN/m

q=1.3⨯8kN/m=10.4 kN/m 合计 13.59 kN/m

2

3

2

3

2

32

由永久荷载效应控制的组合：

g=1.35⨯2.655=3.585 kN/m

q=1.3⨯0.7⨯8=7.28 kN/m 合计 10.865 kN/m

经过比较，选取由可变荷载效应控制的组合，即每米板宽荷载设计值： g=3.186kN/m；q=10.4kN/m ；g+q=13.59 kN/m。

（2）内力计算 计算跨度

边跨 ln+=2.2 m-0.12 m- ln+=2.2 m-0.12 m-取l0=2.02 m。

中间跨 l0=2.2 m - 0.20 m = 2.0 m

计算跨度差（2.02m -2.0m）/2.0 m = 1%

连续板各截面的弯矩计算见表1.1。

h

2

0.2m0.08m

+=2.02m 22

0.2m0.12m

+=2.04m > 2.02m 22

a

2

（3）截面承载力计算

b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-20mm=60mm,a1=1.0,连续板各

截面的配筋计算见表1.2 。

中间区板带②—⑤轴线间，各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用，计算弯矩降低20%。

板中构造钢筋、分布筋均采用A8 @200(满足构造钢筋、分布钢筋最小面积及构造要求)。

连续板的配筋示意图如图2.2所示

(a)

(b)

计算429mm

2

实配462mm

2

计算326mm

2

实配393mm

2

A10@170

计算429mm

2

实配462mm

2

A10@200

A10@170 计算429mm

2

实配462mm

2

计算259mm

2

实配296mm

2

A10@170

计算429mm

2

实配462mm

2

A8@170

A10@170

图2.2 板的配筋示意图 （a）边区板带 （b）中间区板带

五、次梁的计算

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算 取主梁的梁高h=700mm>

l36600mm

次≈=550mm,梁宽b=250mm。

1212

梁有关尺寸及支承情况如图3.1（a）所示。

（1）荷载 恒载设计值

2

由板传来： 3.186kN/m⨯2.2m=7.01kN/m

次梁自重： 1.2⨯25kN/m3⨯0.2m⨯(0.45m-0.08m)=2.22kN/m

3

1.2⨯17kN/m⨯0.015m⨯(0.45m-0.08m)⨯2=0.23kN/m 梁侧抹灰：

g=9.46kN/m

活载设计值

由板传来： q=10.4kN/m2⨯2.2m=22.88kN/m 合计： g+q=32.34kN/m （2）内力计算 计算跨度

0.25

=6.355m 2

a0.24m

ln+=6.355m+=6.475m

22

边跨： ln=6.600m-0.12m-

1.025ln=1.025⨯6.355m=6.514m>6.475m

取ln=6.475m。

中间跨： l0=ln=6.6m-0.25m=6.35m 跨度差：(6.475m-6.35m)/6.35m=1.97%

说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图3.1（b）所示。

(a)

6355

6350

6350

(b)

图3.1 次梁的尺寸和计算简图 (a)次梁尺寸；(b)计算简图

连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2.1和2.2。

（3）截面承载力计算

次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：

边跨： bf'=l0=⨯6475mm=2158mm

判别T形截面类型:按第一类T形截面试算。 边跨跨内截面M

1cff0

满足 M≤αfb'h'(h-

1cff0

hf2

'

1

313

13

hf2

'

=770.41kN M,其余跨内截面均

)，故各跨内截面均属于第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取

h0=450mm-60mm=390mm，其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h0=415mm。

连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表2.3和表2.4。

表2.4 连续次梁斜截面承载力计算

注：acv—— 斜截面混凝土受剪承载力系数，对于一般受弯构件取0.7。

次梁配筋示意图如图3.2所示。

计算903mm

2

实配911mm

2

计算717mm

2

实配911mm

2

2C16(直筋) 1C18（左跨弯来）

2C16(直筋) 1C18（左跨弯来）

计算841mm

2

实配882.5mm

2

计算558mm

2

实配562.5mm

2

2C20+1C18（弯起） 2C14+1C18（弯起）

六、主梁的计算

图3.2 连续次梁配筋示意图

主梁按弹性理论计算

柱高H=4.5m，设柱截面尺寸为300mm 300mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图4.1（a）所示。

700

Q=151.01KN G=73.51KN

(b)

图4.1 主梁的尺寸及计算简图

（a）主梁尺寸；（b）计算简图

（1）荷载

恒载设计值（主梁自重及梁侧抹灰折算为集中荷载） 由次梁传来： 9.46kN/m⨯6.6m=62.44kN

主梁自重： 1.2⨯25kN/m3⨯0.25m⨯(0.7m-0.08m)⨯2.2m=10.23kN 梁侧抹灰： 1.2⨯17kN/m3⨯0.015m⨯(0.7m-0.08m)⨯2⨯2.2m=0.84kN G=73.51kN

活载设计值

由板传来： q=22.88kN/m⨯6.6m=151.01kN 合计： G+Q=224.52kN

（2）内力计算

边跨： ln=6.9m-0.12m-

2

0.3m

=6.33m 2

l0=1.025ln+b=1.025⨯6.33m+0.3m=6.64m

2

ab0.36m0.3m

2222

中间跨： ln=6.60m-0.3m=6.30m

l0=ln+b=6.30m+0.30m=6.60m

跨度差：(6.64m-6.60m)/6.60m=0.61%

（由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多

i 梁

，故主梁 柱=5.8>4）

可视为铰支柱顶上的连续梁，计算简图如图4.1（b）所示。

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表进行，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值由查得,具体计算结果以及最不利荷载组合见表3.1、3.2。将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图和三种剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图和剪力包络图，如图4.2所示。

表3.2 主梁剪力计算

（2）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'=1l0=1⨯6600mm=2200mm

h0=700mm-35mm=665mm。

-440.9

-218.97

-100.45

201.94 231.84

319

408.9 184.66

258.05

33.5

-33.5

-66.59

-290.14

图4.2 主梁的弯矩包络图及剪力包络图

判别T形截面类型：按第一类T形截面试算。 边跨跨内截面M

1cff0

足 M≤αfb'h'(h-

1cff0

hf2

'

hf2

'

)=1309kN/m,其余跨内截面均满

，故各跨内截面均属于第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算，取h0=700mm-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）。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取h0=700mm-60mm=640mm。

主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表3.3和表3.4。

注：acv—— 斜截面混凝土受剪承载力系数，对于一般受弯构件取0.7。

(4) 主梁吊筋计算

由次梁传至主梁的全部集中力为： G+Q=224.52kN 则AS=

G+Q224520N2

==441mm

2fysinα2⨯360N/mm2⨯0.707

2

选2C18(AS=509mm)

主梁的配筋示意图如图4.3所示。

A8@200

计算2374 mm

2

实配2427 mm

2

2C18 (直筋) 2C14 (直筋)

计算459mm

2

实配509mm

2

2C18

计算1722mm

2

实配1742mm

2

2C18 A8@200

计算977mm

2

实配1030mm

2

七、施工图

2C22+2C25(弯起)

图4.3 主梁的配筋示意图

2C16+2C20(弯起)

板、次梁配筋图和主梁配筋及材料表分别见图5.1、表4.1及施工图纸G-03、G-04、G-05、G-06。

《混凝土结构设计》课程设计计算书

图5.1 板的配筋图

表4.1 板的配筋图

合计：A8：7158.08m，重2824.44kg；A10：1806.47m，重1114.59kg

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