[学士]单向板肋形楼盖课程设计-土木毕业设计(计算书+CAD图纸)

课程名：《水工钢筋混凝土结构学》
题目：单向板肋形楼盖设计
班级：07级水利水电工程一班
学号：
姓名：xx
单向板肋形楼盖设计
1.设计任务书
1.1设计资料
某多层工业建筑楼盖平面如图（附图1）采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖
1楼层平面
L1=18m L2=30m 墙体厚度：370mm
板搁置长度：120mm 次梁搁置长度：240mm 主梁搁置长度：240mm 2.建筑位于非地震区 3.结构安全级别为Ⅱ级 4.结构环境类别为一类
5.建筑材料等级：混凝土：梁、板 C20
钢 筋：板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋 Ⅰ级 梁中受力筋Ⅱ级 6.荷载：
钢筋混凝土重力密度： 25kN/m 3 水磨石面层： 0.65kN/m 2 石灰砂浆抹面15mm ： 17kN/m 3 楼面活荷载： 4kN/m 2 （建议尺寸：柱=350mm×350mm ） 1.2设计要求
板的设计：按考虑塑性内力重分布方法计算 次梁的设计：按考虑塑性内力重分布方法计算 主梁的设计：按弹性理论分析方法计算 1.3设计成果
（1）设计计算书一份，包括封面，设计任务书，目录，计算书等 （2）图纸A3
（3）结构平面图布置及板配筋图 （4）次梁配筋图 （5）主梁配筋图
2.计算书
2.1.结构平面图布置
确定主梁的跨度为10m ，次梁的跨度为6m ，主梁每跨内布置3根次梁，板的跨度为2.5m ，柱350mmX350mm 。

楼盖结构的平面布置图如图2-1所示。

按高跨比条件要求板的厚度5.6240l h =≥，对工业建筑的楼板，要求mm h 80≥，所以板厚取80mm h =。

次梁截面高度应满足500~3.33312
~18==
l
l h ，取h=450mm ，截面宽h b )3/1~2/1(=，取b=200mm 。

主梁截面高度应满足
1000~7.66610~15==
l l h ,取h=700mm ，截面宽度取为
b ，柱的截面尺寸b×h=350×350 mm2。

300mm
图 2-1 楼盖结构平面布置
Fig.2-1 Floor system plan
2.2 板的设计——按考虑塑性内力重分布设计
2.2.1荷载计算
恒荷载标准值
15 mm石灰砂浆抹面：0.015*17=0.255KN/m2
80mm钢筋混凝土：0.08*25=2 KN/m2
水磨石面层：0.65 KN/m2
q k = 2.905 KN/m2
活荷载标准值：
g k =4 KN/m2
总荷载g+q=1.05 q k+ 1.2g k=7.85 KN/m2
2.2.2计算简图
取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图2-2（a）所示，由图可知：次梁截
120，则按塑性内力重分布设面为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=mm
计，板的计算跨度：
边跨l1：l n +a/2=（2500-120-100）+120/2=2340
1.1*l n=1.1（2500-100-120）=2508
取l1=2340mm
中跨l2：l n +h/2=（2500-100-100）+100/2=2350
1.1* l n =1.1（2500-100-100）=2530
取l2=2350mm
图2-2（a）板的实际结构
Fig.2-2 The real situation of the floor
图2-2 (b)板的计算简图
Fig.2-2 Board calculation diagram
2.2.3 弯矩设计值
因边跨与中跨的计算跨度相(2350-2340)/2350<10%，可按等跨连续板计算
由表12-2可查得板的弯矩系数αM,，板的弯矩设计值计算过程见表2-3
表2-3板的弯矩设计值的计算
Tab2-3 Board right section supporting capacity computation
（4）配筋计算——正截面受弯承载力计算
h0=80-20=60mm b=1000mm C20 f c=10 N/mm И级钢f y=210N/mm 对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。

板配筋见表2-4
表2-4 板的配筋计算
8@125 8@125 6/8@140 8@160
8@125 8@125 6@130 8@200
2.3 次梁的设计——按考虑塑性内力重分布设计
2.3.1荷载设计值：
恒荷载设计值板传来的恒荷载：1.05*2.905*2.5=7.626KN/m
次梁自重：1.05*0.20*（0.45-0.08）*25=1.94 KN/m
次梁粉刷：1.05*2*0.015*（0.45-0.08）*17= 0.198KN/m
小计g=9.764 KN/m
活荷载设计值：q=1.2*4*2.5=12 KN/m
荷载总设计值：q+g=10.072+12= 21.764KN/m
2.3.2计算简图
由次梁实际结构图（2-5图）可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。

次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：
边跨l1：l n +a/2=（6000-120-300/2）+240/2=5850mm
1.05 l n=6017mm
取l1=5850mm
中跨l2：l2=l n =6000-300=5700mm
图2-5（a ）次梁的实际结构
Fig.2-5(a) The real situation of secondary girder
图2-5 (b) 次梁的计算简图
Fig.2-5(b) Secondary girder calculation diagram
2.3.3 弯矩设计值和剪力设计值的计算 因边跨和中间跨的计算跨度相差（5850-5700）/5850<10%，可按等跨连续梁计算。

由书P200表9-3，9-4可分别查得弯矩系数M α和剪力系数V α。

次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表2-6和表2-7
表2-6 次梁的弯矩设计值的计算
Tab.2-6 Bending calculation
表2-7次梁的剪力设计值的计算
Tab.2-7 Shearing force calculation
2.3.4配筋计算
①正截面抗弯承载力计算
次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：b f，=l0/3=2000 OR b+S n=2500
取b f，=2000mm
C2O f c=10；二级钢f y=310；一类环境a=35 ho=450-35=415mm
判别跨中截面属于哪一类T形截面
f c b f，h f（h o-h f/2）=10*2000*80*（415-40）=600KNm >M
支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表2-8。

表2-8次梁正截面受弯承载力计算
Tab.2-8 Secondary girder right section supporting capacity computation
②斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。

复核截面尺寸：
h w=h o=415mm, f c=10
h w/b=415/200<4.0
0.25f c bh o=0.25*10*200*415=415KN>γd V
故截面尺寸满足抗剪要求。

表2-9次梁斜截面计算
Tab.2-9 Secondary girder oblique section strength calculation
综合以上，全梁采用6@200双肢箍筋。

2.3.5施工图的绘制
次梁配筋图如1-35（c）图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：
伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：
伸入墙支座时，梁纵筋的锚固长度按确定：l=12d=12 16=192mm
次梁布筋图见附图
2.4主梁设计——主梁内力按弹性理论设计：
2.4.1荷载设计值。

（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）
次梁传来得恒载9.764*6.000=58.58KN
主梁自重（含粉刷）：[(0.70-0.08)*0.3*2.5*25+2*（0.7-0.08）
*0.015*2.5*17]*1.2=14.9KN
恒荷载：G=73.5KN
活荷载：Q=12*6.000=72KN
2.4.2计算简图
主梁得实际结构如图示，由图可知，主梁端部支承在墙上得支承长度a=370mm ，中间支承在350mm*350mm 的混凝土住上，其跨度按以下方法确定：
边跨l o =l n +a/2+b/2=10000-350/2-120+370/2+350/2=10065mm
l o =1.025l n +b/2=1.025*（10000-350/2-120）+350/2=10123mm 取l o =10065mm
中跨l o =l n +b =10000-350+350=10000mm
图2-10 (a)主梁的实际结构
Fig.2-10(a) The real situation of king post
图2-10 (b) 主梁的计算简图
Fig.2-10(b) King post calculation diagram
2.4.3内力设计值计算及包络图绘制
因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。

①弯矩值计算：
Ql k Gl k M 21:+=弯矩，式中k1和k2由附表1查得
表2-11主梁的弯矩设计值计算（m kN ⋅）
②、剪力设计值：
中查到，由附录式中系数剪力1,,,:4343k k Q K G k V +=不同截面的剪力值经过计算如
表2-22
表2-12主梁的剪力计算（kN）Tab.2-12 Shearing force calculation
③弯矩、剪力包络图绘制
图2-13主梁弯矩包络图和剪力包络图
Fig.2-13 The envelop diagram of bending and shearing about the king girder 2.3.4配筋计算承载力计算
C20 f c=10；混凝土纵向钢筋二级钢,fy=310；复筋一级钢fy=210
①正截面受弯承载力计算及纵筋的计算
确定跨度
边跨：b f，=l o/3=10065/3=3355
b f，=b+s n=300+（10000-350/2+370/2）=9940
取b f=3355mm
中跨：b f，=l o/3=10000/3=3333
b f，=b+s n=300+（10000-350）=9950.
取b f，=3333mm
跨中正弯矩按Ｔ形截面计算，判别跨中截面属于哪一类T形截面
双排钢筋h o=h-80=620mm
f c b f，h f（h o-h f/2）=10*3355*80*（620-80/2）=1556.7KN.m>γd M max
属于第一类T形截面。

正截面受弯承载力的计算过程如下，见表2-23
表2-14主梁正截面受弯承载力及配筋计算
Tab.2-14 King post right section is bent the supporting capacity
②箍筋计算——斜截面受剪承载力计算
验算截面尺寸：
h w/b=（620-80）/400=1.35<4.0
0.25f c bh o=0.25*10*300*620=465KN
γ d V=1.2*240.6=288.7<0.25f c bh o
故截面满足抗剪要求
表2-15主梁斜截面强度计算表
Tab.2-15 King post oblique section is cut the supporting capacity computation
主梁配筋详细见附图
参考文献：河海大学等编，《水工钢筋混凝土结构学第三版》，中国水利水电出版社，1996 江见鲸主编《钢筋混凝土基本构件设计》，清华大学出版社，1988。