1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課 程 名 稱: 現(xiàn)澆樓蓋課程設(shè)計(jì) 課 程 代 碼: 題 目: 現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋學(xué)院(直屬系) : 建筑與土木工程學(xué)院 年級(jí)/專業(yè)/班: 學(xué) 生 姓 名: 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 開 題 時(shí) 間: 年 月 日完 成 時(shí) 間: 年 月 日 現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)目 錄摘 要3引 言4任務(wù)與分析5現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)61設(shè)計(jì)資料62樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置63板的設(shè)計(jì)83.1荷載83.2計(jì)算簡(jiǎn)圖83.3彎矩計(jì)算值83.4正截面受彎承載力計(jì)算84.次梁設(shè)計(jì)104.1荷載設(shè)計(jì)值104.2計(jì)算簡(jiǎn)圖104.3內(nèi)力計(jì)算104.4承載力計(jì)算114.4.1正截面受

2、彎承載力114.4.2斜截面受剪承載力1113135.2計(jì)算簡(jiǎn)圖135.3內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖13彎矩設(shè)計(jì)值13剪力設(shè)計(jì)值14彎矩、剪力包絡(luò)圖145.4承載力計(jì)算16正面受彎承載力16斜截面受剪承載力17結(jié) 論19致 謝20參考文獻(xiàn)21摘 要本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力）。完成了板，次梁、主梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制、樓蓋的設(shè)計(jì)完成了板的配筋和次梁的配筋設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 板 次梁 主梁引 言從本階段設(shè)計(jì)起正式進(jìn)入建筑技術(shù)設(shè)計(jì)階段，本階段完成結(jié)構(gòu)平面布置，即建筑物的內(nèi)部

3、板，次梁、主梁的具體設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段主要是根據(jù)所給與的設(shè)計(jì)資料進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。是將具體的建筑物給結(jié)果組成表示的過(guò)程，這種表述是關(guān)系到建筑物的使用壽命及業(yè)主的切身利益。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書的目的就是將建筑概念設(shè)計(jì)階段得出的總體概貌反映到具體的施工圖紙上。本說(shuō)明書的讀者定位于建造師,需要對(duì)本說(shuō)明書及圖紙進(jìn)行一個(gè)徹底的分析,然后組織水電，設(shè)備，管線等其他相應(yīng)工程師來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，也供施工人員參考。任務(wù)與分析本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是：根據(jù)所給設(shè)計(jì)資料進(jìn)行現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)目的是通過(guò)本設(shè)計(jì)使學(xué)生了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般程序和內(nèi)容，理解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定，熟悉掌握考慮

4、塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制方法，熟悉現(xiàn)澆板的有關(guān)構(gòu)造要求，掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方法、制圖規(guī)定進(jìn)一步提高制圖的基本技能，并學(xué)會(huì)編制鋼筋材料表等。任務(wù)分析：根據(jù)本課程設(shè)計(jì)的具體情況，設(shè)計(jì)包括樓蓋板、次梁、主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算式的書寫，其中包括板、次梁、主梁內(nèi)力計(jì)算，正斜截面的配筋計(jì)算；施工圖的繪制，包括：樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖、板配筋圖、次梁配筋圖及剖面圖、主梁配筋圖及剖面圖、彎矩和剪力包絡(luò)圖；編制板、次梁、主梁鋼架表等工作?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)資料1、 荷載樓面水泥砂漿面層厚20mm(=20kN/m2);樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=5

5、kN/m2、梁、板均用15mm厚紙石灰砂漿抹底（=17kN/m3）。2、 材料：混凝土： C30；鋼筋：板HPB235級(jí)鋼筋；主梁、次梁受力鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋3、 板伸入墻內(nèi)120mm，次梁及主梁伸入墻內(nèi)240mm，柱的截面尺寸b×h=400 mm×400mm4、題號(hào)L1（m）L2（m）可變荷載618.024.85kN/m22樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為6m，次梁的跨度為4.96m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2m，/=4.96/2=2.48，因此按單向板設(shè)計(jì)。按跨高比條件，要求板厚h2000/40=50mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板

6、，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18/12=4960/184960/12=276414mm?？紤]到樓面可變荷載比較大，取h=400mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=/14/8=6000/156000/10=429750mm。取h=700mm截面寬度為b=300mm梁板布置簡(jiǎn)圖3板的設(shè)計(jì)3.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.08×25=2kN/20mm厚樓面水泥砂漿面層 0.02×20=0.4kN/15mm板底混合砂漿抹灰 0.015×17=0.255kN/小計(jì) 2.655kN/板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值

7、5kN/永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值等于4.0kN/，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值 g=2.655×1.2=3.186 kN/可變荷載設(shè)計(jì)值 q=5×1.3=6.5 kN/荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=9.686 kN/ 3.2計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200mm×400mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度不小于100mm，取板在墻上的支承長(zhǎng)度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨=+h/2=2000-100-120+80/2=1820mm<1.025=1824mm，取=1820mm中間跨=2000-200=1800mm因

8、跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示3.3彎矩計(jì)算值由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：邊跨中，1/11；離端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中間支座，-1/14。故=-=（g+q）/11=9.686×/11=2.92kN·m=-（g+q）/14=-=9.686×/14=-2.24kN·m=（g+q）/16=9.686×/16=1.96kN·m這是對(duì)端區(qū)單向板而言的，對(duì)于中間區(qū)格單向板，其和應(yīng)乘以0.8，=0.8×-2.24=-1.79kN·m；=0.8&#

9、215;1.96=1.57kN·m3.4正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別為一級(jí)，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。板厚80mm，=80-20=60mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB235鋼筋，=210N/。板配筋計(jì)算的過(guò)程于下表。樓面板的配筋計(jì)算截 面1B2或3C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）2.92-2.921.96-2.24=/（b）0.0560.0560.0380.043=1-0.0580.0580.0390.044軸 線、計(jì)算配筋（）=b/238.6238.6158.3162.4實(shí)際配筋（）=314.0=314.0=246.

10、0=246.0軸 線計(jì)算配筋（）=b/238.6238.6158.3162.4實(shí)際配筋（）=314.0=314.0=246.0=246.0*對(duì)軸線間的板帶，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值都可折減20%。為了方便，近似對(duì)鋼筋面積乘以0.8.計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；/bh=246/（1000×80）=0.308%，此值大于0.45/=0.45×1.43/210=0.306%，同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率。4.次梁設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變和在不考慮梁從屬面積的荷載折減。

11、4.1荷載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái)的恒載： 2.655×2.0=5.31 kN/次梁自重： 25×0.2×（0.4-0.08）=1.6 kN/次梁20mm抹灰： 17×0.015×（0.4-0.08）×2=0.163 kN/小計(jì) 7.073kN/板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 10kN/荷載總計(jì)算值g+q=17.073kN/ 近似取P=18kN/4.2計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為240mm。主梁截面為300mm×700mm，計(jì)算跨度：邊跨 =+a/2=4960-120-150+120=4620=1.025=1.025×4690=46

12、20，中間跨=4960-300=4660mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示4.3內(nèi)力計(jì)算由表11-1、表11-3可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值：=-=（g+q）/11=18×/11=37.85kN·m=-（g+q）/14=-18×/14=-27.92kN·m=（g+q）/16=18×/16=24.43kN·m剪力設(shè)計(jì)值：=0.45（g+q）=0.45×18×4.62=38.96kN=0.60（g+q）=0.60×18×4.66=50.33kN=0.55（g+

13、q）=0.55×18×4.66=46.14kN4.4承載力計(jì)算4.4.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，翼緣寬度去=/3=4960/3=1654mm；又=b+=200+2000=2200。故取=1660mm。除B截面縱向鋼筋排兩排布置外。其余截面均布置一排。環(huán)境類別為一級(jí)，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=25mm，一排縱向鋼筋=400-35=365mm二排縱向鋼筋=400-60=340mm。C30混凝土，=1.0，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB335鋼，=300N/，箍筋采用HPB235鋼，=210N/。正截面承載力計(jì)算過(guò)程

14、列于下表。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截 面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）37.85-37.8524.43-27.92=/（b）或=/（）=0.013=0.115=0.007=0.073=1-0.0130.1220.350.0070.076=b/或=/選配鋼筋（）212+210彎=350212+212彎=452210+18彎=207.3210+112彎=270.1計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；/bh=207.3/（200×400）=0.26%，此值大于0.45/=0.45×1.43/300=0.21%，滿足最小配筋率。4.

15、4.2斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：=-=365-80=285mm，因/b=285/200=1.4254，截面按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25×1×14.3×200×365=104.39×N=37.×85N，截面滿足要求。驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置箍筋0.7b=0.7×1.43×200×365=73.073×N=37.85×N構(gòu)造配筋，選用×=0.24×=0.16%采用×160=128mm最后

16、取箍筋間距s=130mm。為了方便施工，沿梁長(zhǎng)度不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3=0.3×14.3/210=0.20%。實(shí)際配筋率×130×4.96=39.68kN主梁自重（含粉刷）（0.70-0.08）×0.3×2.0×25+0.02×（0.70-0.08）×2×2.0×17）×1.2=10.31kN永久荷載設(shè)計(jì)值 G=39.68+10.31=49.99kN 取G=50kN可變荷載設(shè)計(jì)值 Q=10.31×6=61.86kN 取Q=62kN5.

17、2計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在400mm×400mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度邊跨 =6000-200-120=5680mm因0.025=142mma/2=185mm，取=1.025+b/2=1.025×5680+400/2=6020mm近似取=6030mm中跨 =6000mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下，因跨度相差不超過(guò)10%，故可利用附表6-2計(jì)算內(nèi)力5.3內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.244×50×6.03+0.289×62×6.03=162

18、.91kN·m=-0.267×50×6.03-0.311×62×6.03=-105.62kN·m=0.067×50×6.03+0.200×62×6.03=94.97kN·m剪力設(shè)計(jì)值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.733×50+0.866×62=90.34kN=-1.267×50-1.311×62=-144.63kN=1.0×50+1.222×63=126.99kN彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有

19、可變荷載，第2跨沒(méi)有可變荷載。由附表6-2知支座B或C的彎矩值為=-0.267×50×6.03-0.133×62×6.03=-130.22kN·m在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-130.22kN·m的連線為基線。作G=50kN，Q=62kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（G+Q）+=（50+62）×6.03-=162.71kN·m（與前面計(jì)算的=162.91kN·m接近）（G+Q）+=（50+62）×6.03-=138.30kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎

20、矩=-130.22kN·m，=-130.22kN·m的連線作為基線，作G=50kN，Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：G+=×50×6.03-130.22=-29.72kN·m第1、2跨有可變荷載，第3跨沒(méi)有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-105.62kN·m的連線為基線。作G=50kN，Q=62kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（50+62）×6.03-=189.85kN·m（50+62）×6.03-=154.58kN·m在第

21、2跨內(nèi)：=-0.267×50×6.03-0.089×62×6.03=-113.77kN·m以支座彎矩=-105.62kN·m，=-113.77kN·m的連線為基線，作G=50kN，Q=62kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（50+62）×6.03-113.77+（-105.62+113.77）=111.43kN·m（G+Q）+（-）=（50+62）×6.03-113.77+（-105.62+113.77）=114.0kN·m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒(méi)有可變荷載=-0.267

22、×50×6.03-0.133×62×6.03=-132.63kN·m第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：（G+Q）+=（50+62）×6.03-132.63=92.49kN·m（與前面計(jì)算的=94.97kN·m接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：G+=×50×6.03-×132.63=56.29kN·mG+=×50×6.03-×132.63=12.08kN·m在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒(méi)有可變荷載由附表6-2知

23、支座B或C的彎矩值=-0.267×50×6.03-0.178×62×6.03=-147.04kN·m=-0.267×50×6.03+0.044×62×6.03=-64.05kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-147.04kN·m的連線為基線，作G=50kN，Q=62kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（G+Q）+=×（50+62）×6.03-×132.63=180.91kN·m（G+Q）+=×（50

24、+62）×6.03-×132.63=136.7kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-147.04kN·m，=-64.05kN·m的連線作為基線，作G=50kN，Q=0的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：G+（-）+=×50×6.03+（-147.04+64.05）-64.05=-18.87kN·mG+（-）+=×50×6.03+（-147.04+64.05）-64.05=8.78kN·m彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨=90.34kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后

25、為90.34-50-62=-21.66kN；過(guò)第2個(gè)集中荷載后為-21.66-50-62=-113.66kN=-144.63kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為-144.63+50+62=-32.63kN；過(guò)第2個(gè)集中荷載后為-32.63+50+62=79.37kN第2跨=126.99kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為126.99-50=76.99kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)=1.0×50+1.0×62=112kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為112-50-62=0。剪力包絡(luò)圖如下（b）所示主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖（a）彎矩包絡(luò)圖；（b）剪力包絡(luò)圖5.4承載力計(jì)算正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因=0

26、.120.1。翼緣計(jì)算寬度按=6/3=2mm和b+=6m中較小值確定取=2.0mB支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值=-b/2=-105.62-164×0.4/2=-347.22kN·m?？v向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。正截面受彎承載力的計(jì)算過(guò)程列于下表。截 面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）162.91-105.6294.97-29.72=/（b）或=/（）=0.013=0.009=0.008=0.015=（1+）/20.9930.9950.9950.992=/選配鋼筋（）214+316彎=911310+312彎=575214+11

27、6彎=509.1210=157主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：=-=630-80=550mm，因/b=550/300=1.834截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25×1×14.3×300×630=675.675×kN=144.63kN，截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配箍率：=0.17%0.24=0.16%，滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來(lái)集中力=39.68+62102kN，=700-500=200mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2×200+3×200=1000mm。取附加箍筋18，=254.5，由式2