钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计课程设计论文.docx

2013课程设计

钢筋混凝土单向板肋形楼盖
设计说明书

前言
混凝土课程设计是该课程学习的一个实践环节。是对该课程进行综合性学习和训练，使同学们更好的掌握该课程知识为今后的毕业设计打下坚实的基础，对以后的工作也有着重要的意义。课程设计的目的是为加强对混凝土设计知识的进一步巩固，了解混凝土设计的主要过程，培养正确熟练地运用结构设计规范手册，各种标准图籍及参考书的能力。通过设计训练，初步建立设计与施工的全面协调统一思想。
我的设计题目是混凝土整体式。
设计的内容有：1楼盖的平面布置；2板的设计；3次梁设计；4主梁设计；5施工图的绘制。

一·设计资料
１. 设计任务
某水电站厂房，采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为３７０ｍｍ的砖砌承重，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为４００ｍｍ×４００ｍｍ，株高４.５ｍ，只考虑竖向荷载作用，采用单向板肋梁楼高，要求完成钢筋混凝土整体式现浇楼盖的结构设计。
２. 水电站厂房平面示意图
3. 设计条件
楼面，25mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，20mm厚混合砂浆抹底。
荷载，永久荷载，包括梁，板及构造成自重，钢筋混凝土容重25KN/m3,水泥砂浆容重20KN/m3,混合砂浆容重17 KN/m3
梁侧抹灰，两侧混合砂浆抹灰，厚度15mm
材料，梁，板混凝土强度等级采用C25.
主梁，次梁受力钢筋采用HRB335钢筋，其他均用HPB235钢筋。
设计参数，建筑尺寸，30m×18m.
可变荷载，3.33KN/m.
恒荷载分项系数rG=1.05.
可变活荷载分项系数rQ=1.20 K=1.20
4 楼盖的结构平面布置图
二. 板的设计
2.1荷载计算
板按塑性分析法计算内力，板的L1/L2=6000mm/2000m=3,所以按单向板设计板的厚度，按构造要求取h=80mm>l1/40=50mm.
次梁的截面高度取h=450mm,截面的宽度b=200m
板的尺寸及支承情况如下图所示。
板的尺寸示意图

25mm厚水泥砂浆面层： 0.025m×20KN/m3=0.5KN/m2
80mm厚混凝土板： 0.08 25=2.0
20mm厚混合砂浆抹底： 0.0217=0.34
荷载。
永久荷载标准值： ＝0.5＋2.0＋0.34＝2.84
线恒载标准值： g=1.05=1.05×2.84=2.98
线活荷载标准值： ＝1.2×3.33=4.00
1m宽的全部荷载设计值： g+q=6.98
板的计算简图
2.2计算跨度
边跨：=+=1.780m+0.08/2m=1.82m
=+a/2=1.78m+0.012/2 m=1.84m>1.82m
取=1.82
中跨：==1.8m 跨度差：7.5％<10％
所以为等跨连续板计算内力，取一米板宽为计算单元。
2.3板的弯矩设计值
均布荷载作用下的等跨连续板的弯矩计算：M=（g+q）l
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内、中间跨跨内
中间支座
弯矩系数

-

M=（g+q）l
KN.m

2.10
-2.10
1.41
-1.62
2.4截面承载力的计算，
b=1000mm h=80mm h0=80mm-20mm=60mm a1=1.0
C25混凝土，f=11.9钢筋采用HRB335 f=210
连续板个截面的配筋计算表

板带部位截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内、中间跨跨内
中间支座
M
M1
MB
M2
0.8M2
MC
0.8MC
弯矩设计值(KN.m)
2.10
-2.10
1.41
1.13
　-1.62
　-1.30

0.049
0.049
0.033
0.026
0.038　
0.030

0.050
0.050
0.033
0.026
0.038　
0.030　
（）
119
119
78.54
61.88
90.14

71.4
选配钢筋
6@220

6@220
6@220
6@220
　6@220
　6@220
实际面积()
129
129
129
129
　129
　129

三、次梁的设计
次梁按考虑塑性内力重分布方法计算，取主梁的梁高h=650mm 梁宽取250mm,
3.1计算跨度 ln=6.0-0.12-0.25/2 =5.755m
边跨： ln+a/2 =5.755+0.24/2=5.875
中跨： ＝＝5.75
跨度差： （5.875-5.750）/5.750=2.2%<10%
次梁的有关尺寸及支承情况如图所示

3．2荷载设计值
恒载设计值，由板传来的 2.98KN/m×2.0=5.96KN/m
次梁自重 25×1.05×0.2×（0.45-0.08）=1.94KN/m
梁侧抹灰 1.05×17×0.015×（0.45-0.08）×2=0.20 KN/m
活荷载设计值 由板传来的 q=4.0×1.2×2.0=9.6 KN/m
合计 q+g=(5.96+1.94+0.20+9.6) KN/m=17.7 KN/m
3.3内力计算
表3 均布荷载作用下的连续梁的弯矩：
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内
中间支座
弯矩系数

-

-
M=(g+q)
55.54
-55.54
36.58
－41.80

表4 均布荷载作用下的连续梁的剪力：
截面
端支座(A)
离端第二支座(B)
中间支座(C)

剪力系数
0.45
0.60
0.55
0.55
0.55
V=(g+q)
45.84
61.12
55.98
55.98
55.98

3.4承载力计算
次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘的计算宽度为：
边跨：==5875=1960<
中间跨： =5750=1920
梁高 ： =450，=450-35=415
翼缘厚 ： =80
判别T形截面类型:对边跨
对中间跨 以此截面属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算，
表5 次梁正截面承载力计算
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内,中间跨内
中间支座
弯矩设计值
（）
55.54
-55.54
36.58
-41.80

0.014
0.153
0.009
0.102

0.014
0.153
0.009
0.108
（）
253
473
284
356
选配钢筋
()
212+110

214+212

212+110

212+114
适配钢筋面积
304.5
534
304.5
379.9
计算结果表明均小于0.35,符合内力重分布的条件,取中间跨跨中截面验算最小配筋率=.
斜截面受剪承载力计算.
b=220mm, =515mm, .斜截面用无弯起钢筋抗剪方案,其配筋计算见下表.
表6 次梁斜截面配筋计算
截面
端支座
离端第二支座
离端第二支座外侧
中间支座
V剪力设计值
（kN）
70.947
94.225
86.373
86.032

290.052>V
290.052>V
290.052>V
290.052>V

82.615
82.615
82.615
82.615

85

85
85
85
选配箍筋间距
()
200
200
200
200

四．主梁的设计
4.1主梁尺寸
柱高H=4.5m 横截面积为400mm×400mm 主梁有关尺寸及支承情况如下图所示
4.2荷载计算
恒载设计值， 由次梁传来
主梁自重(折算为集中荷载)
梁侧抹灰(折算为集中荷载)

恒载设计值
活荷载设计值 由次梁传来
合计

4.3内力计算
边跨
且
中间跨
可按等跨连续梁计算。
由于主梁线刚度较柱的线刚度大，故可视为铰支柱顶上的连续梁，在各种不同分布的荷载作用下的主梁弯矩和剪力计算见下表。
主梁弯矩计算表

序号
计算简图
边跨跨内
K/M1
中间支座
K/(MB)MC
中间跨跨内
K/M2
1

0.244/95.92
-0.267/-104.61
0.067/26.34
2

0.289/167
-0.133/-76.8
-0.133/76.86
3

-0.044/-25.43
-0.133/76.61
O.200/115.58
4

0.229/132.34
-0.311/-177.14
0.170/98.20
5

0.089/51.44
-0.089/51.26
0.17/6014
最不利荷载组合
+
262.92
-181.46
-50.52
+
69.49
-28
142.92
+
238.26
-283.75
124.59
+
156.36
53.35
32.48
主梁剪力计算
序号
计算简图

①

0.733/47.86
-1.267/-82.74
-1/-65.3
1/65.3
1.267/87.42
②

0.866/83.14
-1.134/-108.86
0

0.689/65.15
-1.131/-125.86
-0.778/-74.69
1.222/74.69
0.088/125.86

-0.089/--6.14
-0.089/-6.14
-1.222/-117.31
0.778/1.311
1.311/125.864
最不利荷载组合
①+②
131.00
-191.6
-65.3
165.3
87.42
①+
114.01
-218.6
-149.99
182.61
93.56
①+
40.72
-88.88
-176.61
139.99
213.38
主梁的弯矩及剪力包络图如下
4.5主梁截面承载力计算
主梁内截面按T型计算，翼缘计算高度为：
Bf=1/3L0=1/3*6000=2000mm<b+sn=6000mm.并取h0=650-35=615mm
ã
属于第一种T型梁
支座截面按矩形截面计算，h0=650-80=570mm.跨内负弯矩处取h0=650-60=590mm

主梁正截面承载力弯矩计算

截面
边跨跨内

离端支座
中间跨内

26229
-283.75
142.92
-50.52
V0 b/2

32.3

M- V0 b/2

-251.5

0.029
0.018
0.016
0.032

1436

1733
780.6
301

选配钢筋
4Φ22
2Φ22+225
2Φ14+2Φ12
2Φ14
实配钢筋面积mm
1520
1742
800
308

表十 ：梁斜截面承载力剪力计算

截面
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧

131.0
218.6
213.88

126.7
126.8
126.8
选用箍筋

101
101
101
mm2
3261
117
187
实配箍筋间
200
150
150
/KN
208>V
227.5>V
229>V

五．施工图
5.1板的配筋图如下页所示
5.2次梁的配筋图

5.3主梁的配筋图

致 谢
钢筋混凝土的初步学习即将结束，我们在张老师的悉心指导和耐心讲解下，基本上按要求圆满完成了根据教学安排布置的钢筋混凝土课程设计。通过本
次的设计，使我们对所学的基本理论知识有了进一步的认识和体会，基本上能将所学的课程进行综合利用，提高了自身的理论知识水平。这期间得到了张老师的教导与教诲，在此向她深表感谢。
踏着教与学互动的脚步,顺着张老师引导的正确方向,使我从学期的开始到现在课程的结束进程中,认识了钢筋混凝土这门虽复杂但有实用价值的专业课程。在紧张的学习中，通过认真学习书本知识来体验生活的快乐，但理论知识与实际有一定的距离，为了弥补这个不足，学校开设了钢筋混凝土课程设计。在这次课程设计中，使我对所学的基本理论知
识有了进一步的提高，能将所学的课程进行综合利用，做到理论知识与实际的统一，从而以提高自身的理论知识水平。
在做课程设计期间，我受到张老师的亲切指导和同学们的热心帮助，在此向张老师和给过我帮助的同学表示感谢，谢谢你们的关怀和帮助。通过此次的课程设计的学习使我真正的从中学到了课堂上是学不到的知识，我深知只有把课堂上所学的知识运用到实践中才能把知识系统化、理论化，才会对所学的知识掌握的更牢固。
由于是第一次做课程设计，对所学的知识掌握的还不是很扎实，对课程设计的步骤和要求了解的还不是很透彻，所以不足之处和错误在所难免，还望老师能给予批评和指导。

参考文献

[1]河海大学，大连理工大学，西安理工大学，清华大学合编水工钢筋混凝土结构学（第三版）.北京：中国水利水电出版社，1996.
[2]中华人民共和国原城乡建设环境保护部主编.混凝土结构设计规范（GBJ10-89）.北京：中国建筑工业出版社，1989.
[3]江见鲸主编.《混凝土结构工程学》.北京：中国建筑工业出版社，1998
[4]沈蒲生，梁兴文主编．《混凝土结构设计原理》．第2版．北京：高等教育出版社，2005.6