建筑结构课程设计计算书

《建筑结构》课程设计计算书--整体式单向板肋梁楼盖设计指导老师：雁班级：建学0901班学生：楠学号： 091402110设计时间： 2012年1月大学建筑科学与工程学院建筑学系目录1、设计任务书———————————32、设计计算书———————————53、平面结构布置——————————54、板的设计————————————65、次梁的设计———————————86、主梁的设计———————————12一、设计题目整体式单向板肋梁楼盖设计二、设计资料1.大学图书馆, 层高均为5.0米，开间5米，进深6.6米。

试设计第三层楼盖。

楼盖拟采用整体式单向板肋梁楼盖，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400。

2.楼面做法：楼面面层为20mm厚1:2水泥白石子磨光打蜡，找平层为20mm厚1:3水泥砂浆，板底为20mm厚混合砂浆抹灰。

三、设计容1.结构布置楼盖采用整体式单向板肋梁楼盖方案，确定梁板截面尺寸。

2.板的计算（1）确定板厚（2）计算板上荷载（3）按照塑性理论计算板的力（4）计算板的配筋3.次梁计算（1）确定次梁尺寸（2）计算次梁上荷载（3）按照塑性理论计算次梁力（4）计算次梁配筋4.主梁计算（1）确定主梁尺寸（2）计算主梁上荷载（3）按照弹性理论计算主梁力，应考虑活荷载的不利布置及调幅（4）绘制主梁力包罗图（5）计算主梁的配筋，选用只考虑箍筋抗剪的方案（6）绘制主梁抵抗弯矩图，布置钢筋5.平面布置简图成果应包括：1.计算书（1）结构布置简图（2）板和次梁的力计算，配筋（3）主梁的力计算，力包络图，配筋2.图纸（1）绘制结构平面布置图（包括梁板编号，板配筋），比例1:100 （2）绘制次梁配筋图（包括立面、剖面详图），比例1:50,1:20 （3）绘制主梁弯矩包罗图、抵抗弯矩图及配筋图（包括立面、剖面详图），比例1:50,1:20（4）设计说明四、设计资料1、开间尺寸a=5000mm,进深尺寸b=6600mm,楼面的可变荷载q=6.0kN/m22、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,板底为混合砂浆抹灰20mm.3、材料选用：（1）、混凝土强度等级：C30（2）、钢筋：HRB400整体式单向板肋梁楼盖设计计算书如下：一、平面结构布置：１、确定主梁的跨度为m0.5,主梁每跨布置两根次6.6,次梁的跨度为m梁,板的跨度为m2.2。

楼盖结构布置图如下：２、按高跨比条件，当mm l h 55401=≥时，满足刚度要求，可不验算挠度。

对于建筑的楼盖板，要求mm h 80≥，取板厚mm h 80= 3、次梁的截面高度应满足 121(=h ～278()181=L ～mm )417，取mm h 400= 则21(=b ～133()31=h ～mm )200，取mm b 200=。

4、主梁的截面高度应该满足81(=h ～440()141=L ～mm )660，取h=650mm ，则b=(1/2～1/3)h=(217-325)mm,取mm b 250=。

一、 板的设计（按塑性力重分布计算）： 1、荷载计算： 板的恒荷载标准值：水磨石面层 m kN /65.0 280mm 钢筋混凝土板 m kN /0.22508.0=⨯2 15mm 板底混合砂浆 m kN /34.01702.0=⨯2 恒载： m kN g k /99.2=2活载： m kN q k /0.6=2恒荷载分项系数取 1.2；因为该建筑的楼面活荷载标准值大于m kN /0.4，所以活荷载分项系数取1.3，于是板的荷载设计值总值： q g +=k k q g 3.12.1+m kN /388.11=2 2、板的计算简图：次梁截面为mm mm 400200⨯，取板架在梁上的支承长度为50mm 。

按塑性力重分布设计，板的计算边跨： mm l 2050501002200=--=， 中跨： mm l l n 20002002200=-==板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。

计算简图如下图：板的计算简图（单位：mm ） 3、力计算及配筋：用塑性力重分布理论计算，则有α系数如下： 支承情况截 面 位 置端支座边跨支座离端第二支座离端第二跨中中间支座A1B 2 C梁板搁支在墙上 0 1/11 两跨连续：-1/10 三跨以上连续：-1/111/16 -1/14板 与梁整浇连接 -1/16 1/14 梁 -1/24 梁与柱整浇连接-1/161/14则由20)(l q g M +=α可计算出M A 、1M 、B M 、2M 、c M ，计算结果如下表：连续板各截面弯矩计算： 截面位置A1B2C取1m 宽板带计算由题知：,20,1000mm a mm b s ==设则，mm a h h s 6020800=-=-=mm N f c /3.14=2 , mm N f y /360= 2根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：其中有，最小配筋率为 ρmin=0.18%，得A s （min ）=0.18%bh 0=80×1000×0.18%=144 （mm 2）,同时，位于次梁跨上的板带，其区格四周与梁整体连接，故其计算弯矩可以减少20%。

连续板各截面配筋计算：4、绘制板的配筋示意图：二、次梁的设计（按塑形力重分布计算）主梁的梁高h取650mm，梁宽b取250mm。

次梁几何尺寸与支撑情况如下图所示：1、次梁的支承情况：2、荷载计算：由板传来： 2/578.62.299.2m kN =⨯次梁肋自重： ()2/6.12508.04.02.0m kN =⨯-⨯ 次梁粉刷重： ()2/2176.017208.04.002.0m kN =⨯⨯-⨯ 恒载： 2/3956.8m kN g k = 活载： 2/2.132.26m kN q k =⨯= 荷载设计值总值： q g +=k k q g 3.12.1+ m kN /23.27= 3、确定计算跨度及计算简图。

塑性力重分布计算时，其计算跨度： 中跨： m mm l l n 75.447502505000==-== 边跨： mm mm l 825.44825501255000==--=因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：3、力计算：由20)(l q g M +=α可计算出A M 、1M 、B M 、2M 、c M ，计算结果如下表：次梁的弯矩计算： 截面位置 A 1 B 2 C弯矩计算系数α-1/241/14-1/111/16-1/14 20)(l q g M +=α)/(m kN-1/24×27.23×4.8252=-26.41 1/14×27.23×4.8252=45.28 -1/11×27.23×[（4.825+4.75）/2]2=-56.741/16×27.23×4.752=38.40-1/14×27.23×4.752=-43.88由n v l q g V )(+=α可计算出1V 、1B V 、2B V 、c V ，计算结果如下表： 次梁的剪力计算： 截面位置1（左）B （右）B C4、截面承载力计算：⑴、次梁跨中截面按T 形截面计算，T 形截面的翼缘宽度'f b ，按mm s b mm l b f 220020020001580475031310'=+=+<=⨯=≤，故取mm b f 1580'=。

梁高： mm h h 36040400,4000=-== 翼缘厚： mm h f 80'= 判定T 形截面类型：mm N h h h b f f f f c ⋅⨯=-⨯⨯⨯='-''601104.578)280360(8015803.140.1)2(α ⎩⎨⎧⋅⋅>⋅=)(40.38)(28.454.578中间跨中边跨中m kN m kN m kN 故各跨中截面属于第一类T 形截面。

⑵、支座截面按矩形截面计算，支座与跨中截面均按一排钢筋考虑，均取mm h 360404000=-=⑶、次梁正截面承载力计算见下表：其中应注意：A s≥0.18%bh0=80×1000×0.18%=144 （mm2）⑷、次梁斜截面承载力计算见下表：注：B时由于V与V c值相差甚小，所以配筋时也用构造配筋，符合左规。

5、构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mm处开始布置。

次梁配筋示意图如下：6.施工图的绘制次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：四、主梁设计（按弹性理论计算）：主梁按弹性理论计算力，设柱的截面尺寸为400×400mm,主梁几何尺寸与支撑情况如下图所示。

1、支承情况：2、荷载计算：为简化计算，主梁自重按集中荷载考虑。

次梁传来的荷载： kN 98.410.53956.8=⨯主梁自重： kN 41.9252.225.0)08.065.0(2.1=⨯⨯⨯-⨯ 主梁粉刷重： kN 02.1172.202.0)08.065.0(22.1=⨯⨯⨯-⨯⨯ 恒载：=k G kN 41.52 恒载设计值：==k G G 2.1kN 89.62 活载设计值：=Q kN 6652.13=⨯ 总荷载：G+Q=128.89kN3、确定计算跨度及计算简图因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下：主梁计算简图（单位：mm ） 主梁计算跨度：边跨： mm l 620022/4006600=⨯-= 中跨： mm l 620022/40066000=⨯-= 4、弯矩、剪力计算及其包络图： 计算机辅助设计（PKPM 软件） 弯矩及剪力包络图：弯矩包络图单位为kN.m,剪力包络图的单位为kN.5、截面配筋计算计算机辅助设计（PKPM 软件）主梁正截面配筋计算表及斜截面配筋计算表如下所示： 正截面配筋计算： 截 面边跨中中间支座中间跨中弯矩M )(m kN ⋅201.2 230.1 175.1 s A ( mm 2)1003 1154 861 选用钢筋4 18 4 20 3 20 实际钢筋截面面积（mm 2）10171256942斜截面配筋计算： 截 面 边支座左B 右BV )(kN150.5178.5 173.9箍筋肢数、直径2 62 62 61sv sv nA A =57 57 57 实配箍筋间距(mm 2)200200200主梁配筋示意图：6、材料图及纵筋的弯起和截断，主梁实际配筋图。

（计算机辅助设计）。