整体式肋梁楼盖-混凝土结构设计书

《混凝土结构设计》任务书
整体式肋梁楼盖
一设计题目
某多层建筑物，平面布置如图所示。

主体建筑的楼盖拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，要求对第二层楼盖进行设计。

二目的要求
房屋结构设计是教学计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，巩固所学的理论知识和启发学生对实际结构的认识具有重要作用。

1. 了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容。

2. 加深对受弯构件的基本理论的理解和运用。

3. 掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法：
（1）单向板肋梁楼盖的结构布置原则和计算简图；
（2）掌握弹性理论和塑形理论的设计方法；
（3）掌握包络图、材料图的绘制方法；
（4）了解构造设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求；
（5）掌握结构施工图的绘制技能；
（6）学习书写结构计算书；
（7）学习运用规范。

4. 掌握运用PKPM软件建模并对手算结果进行校核。

三设计资料
1.结构平面柱网布置如图，柱网尺寸见表（墙厚370mm，柱截面尺寸400mm×400mm，500mm×500mm，600mm×600mm）。

2. 楼面为水磨石地面,按0.65kN/m2计，下层楼顶预设轻钢龙骨吊顶按0.12kN/m2计。

3. 楼面活载见表。

4. 材料：混凝土采用C25，C30，次梁、主梁的纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余为HPB300级钢筋。

四设计内容
1．梁板布置及截面尺寸选择。

2．按塑形理论方法计算楼板和次梁：选择截面尺寸，计算简图，进行荷载、内力及配筋计算。

3．按塑形理论方法计算主梁：选择截面尺寸，计算简图，进行荷载、内力及配筋计算（按最不利荷载组合布置，并绘制出其弯矩包络图和剪力包络图，并且要有支座负弯矩的断筋位置）。

4．写出结构计算书一份。

5．绘制结构（钢筋）施工图两张（2#图纸）。

五设计参考资料
1. 建筑结构荷载规范GB50009-2012
2. 混凝土结构设计规范GB50010-2010
3. 建筑抗震设计规范 GB50011-2010
4. 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 11G101-1
一、基本设计资料
1、材料
C25混凝土： f c=11.9N/mm2 f t=1.27N/mm2 f tk=1.78N/mm2
钢筋： HRB400 f y=360N/mm2ζb=0.518
HRB300 f y=270N/mm2
2、荷载标准值
活荷载2.5KN/m2 水磨石地面 0.65KN/m2 钢筋混凝土25KN/m2 轻钢龙骨
吊顶0.12KN/m2
二、板的设计（按塑性理论方法）
1、确定板厚及次梁截面
板厚：
h≥l/40=2000/40=50mm，取h=80mm
次梁截面b*h：
次梁截面高按l/20~l/12，初步估计，选取h=450mm
b=（1/2~1/3）h，选h=200mm
2、板荷载计算
楼面面层0.65KN/m2轻钢龙骨吊顶0.12KN/m2板自重0.08*25=2KN/m2恒荷载g 1.2*2.77=3.324KN/m2活荷载q 1.4*2.5=3.5KN/m2
g+q=3.5+3.324=6.824KN/m2
q/g=3.5/3.324=1.05<3
2、计算简图
取板宽b=1000mm作为计算单元，由板和次梁尺寸可得板的计算简图（实际9跨，可以按照5跨计算）如下图所示。

其中中间跨的计算跨度l0=l n；边跨的计算跨度l0=l n+h/2。

边跨与中间跨计算跨度相差[（1.82-1.80）/1.8]*100%=1.1%，故可按等跨连续板计算内力。

计算简图如下图所示
4、弯矩及配筋计算
取板的截面有效高度h0=h-25=80-25=55mm，并考虑②~⑥轴线间的弯矩折减，可列表计算如下表
注：括号内数字用于②~⑥
ρmin bh=75mm2
对四周与梁整浇的单向板跨中和中间支座处，弯矩可减少20%，也可直接采用钢筋面积折减，即将非折减处的钢筋面积直接乘以0.8，这样计算。

5、配筋图
三、次梁计算（按塑性理论计算）
1、计算简图的确定
（1）荷载
板传来的恒荷载 3.324*2=6.648KN/m 次梁自重 1.2*25*0.2*（0.45-0.08）=2.22KN/m 恒荷载g=8.868KN/m 活荷载q=1.4*2.5*2=7KN/m
g+q=15.868KN/m
q/g=7/8.868=0.79<3
（2）主梁截面尺寸选择
主梁截面高度h为（1/14~1/8）l0=514~900mm选h=600mm，由b=（1/2~1/3）h选b=250mm
则主梁截面尺寸b*h=250mm*600mm
（3）计算简图
根据平面布置及主梁截面尺寸，可得出次梁计算简图。

中间跨的计算跨度
l0=l n=6.95m，边跨的计算跨度l0=l n+a/2=7.08m<1.025l n=7.129m。

边跨和中间跨计算跨度相差
（7.08-6.95）/6.95=1.8%，可按等跨连续梁计算。

计算简图如下图所示
2、内力及配筋计算
（1）正截面承载力计算
次梁跨中截面按T形截面计算，翼缘计算宽度按规定有
b f’≤l0/3=6950/3=2317mm
b f’≤b+s n=200+1800=2000mm
取b f’=2000mm。

且
次梁支座截面按b*h=200mm*450mm的矩形截面。

并取h0=450-45=405mm，支座截面应满足ζ≤0.35。

以下计算过程如表，次梁受力钢筋应采用HRB400级（f y=360N/mm2
ζb=0.518）
218710312216
注：A smin=ρmin bh=0.15%*200*450=135mm2（2）斜截面受剪承载力计算
A.剪力设计值表
B. 截面尺寸校核
故截面尺寸满足要求
C. 箍筋设计
注：S mas=300mm。

配筋图
四、主梁设计（按弹性理论计算）
1、计算简图的确定
（1）荷载
次梁传来的恒荷载8.868*7.2=63.85KN 主梁自重 1.2*25*2*0.25*（0.6-0.08）=7.8KN 恒荷载G71.65KN 活荷载Q 1.4*2*2.5*7.2=50.4KN G+Q71.65+50.4=122.05KN （2）计算简图
假定主梁线刚度与钢筋混凝土柱线刚度比大于5.则中间支撑按铰支座考虑，边支座为砖砌体，支撑长度为370mm
按弹性理论计算时，各计算跨度均可取支座中心线间距离。

则中间跨l0=7.2m，边跨l0=7.26m。

计算简图如下图
2、截面配筋计算
跨中截面在正弯矩作用下，为T形截面，其翼缘宽度按规定取用为b f’≤l0/3=7200/3=2400mm
b f’≤b+s n=250+6950=7200mm
取b f’=2000mm。

跨中钢筋按统一排考虑，h0=h-a s=600-45=555mm
支座截面在负弯矩作用下，为矩形截面，按两排钢筋考虑，取
h0=h-a s=600-100=500mm
主梁中间支座为整浇支座，宽度为b=400mm
恒荷载作用下的最不利内力如下表
主梁正截面受弯计算
225+48
618
1
22+318
，边跨中和中间跨中均为一类T 形截面； 中间跨中弯矩已修正为M c ； A smin =ρmin bh=0.2%*250*600=3002
最不利剪力表
主梁斜截面受剪计算
注：抗剪计算时的b均为腹板宽度，b=250mm
附加横向钢筋计算
由次梁传至主梁的集中荷载设计值
F=63.82+50.4=114.25KN
附加横向钢筋应配置在s=3b+2h1=3*200+2*（600-450）=900mm 仅选择箍筋
F≤mnfyvAsol并取φ8双肢箍筋，则
m=8
资料仅供参考!!!。