钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖

钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖

设计指导书

水利水电工程2011级

2013.12

第一部分设计任务书

一、设计目的

钢筋混凝土结构课程设计是水工专业教学的重要内容，通过课程设计一方面加深同学门对本课程所学内容的理解，做到理论联系实际，另一方面让同学们进行工程师的基本训练，为走向工作岗位打下一定基础。

二、设计题目

钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计

三、设计资料

某水电站生产副厂房为3级水工建筑物，采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖，其结构布置如图1所示：

图1 结构柱网

楼盖设计条件如下：

1）厂房按正常运行状况设计；

2）楼面均布荷载标准值为6kN/m2；

3）楼面层用20mm厚水泥砂浆抹面（重度为20kN/m3），板底及梁用15mm厚混合砂浆粉底（重度为17kN/m3）；

4）混凝土强度等级为C20,钢筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335级钢筋外，其余均采用HPB235钢筋；

5）结构环境类别为一类；

6）使用要求：

注：表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件。

水工混凝土结构设计规范(SL191—2008

四、设计内容和要求

（1）完成设计计算书一份。内容包括：

1）板、主梁和次梁的截面尺寸的拟定；

2）板、主梁和次梁的荷载计算、内力计算（按弹性体系方法）主梁的弯矩包络图和剪力包络图；

3）构件截面配筋计算。

（2）绘制楼盖结构施工图（2号图纸）。内容包括：

1）梁板结构布置图；

2）板的模板图及配筋图；

3）次梁的模板图及配筋图；

4）主梁模板图、配筋图及材料图；

5）主梁钢筋表；

6）设计说明，如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋的制作及构件的抹面粉底等。

1.厂房梁格布置及截面尺寸确定

确定主梁的跨度是6.0m,次梁的跨度是6.0m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0m,厂房结构的平面布置图如图所示。

按高跨比条件要求板的厚度40/l h ≥=2000/40=50㎜，对于水电站厂房的要求是mm h 120≥,所以去mm h 120=

次梁截面高度应满足(1/18 ~ 1/12)l =(1/18 ~ 1/12)×6000=333 ~500mm ，取h=500mm ，截面宽b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) ×500=167 ~250mm ，取b=200mm 。

主梁截面高度应满足h=(1/15 ~ 1/10 )l =(1/15 ~ 1/10) ×6000=400~600mm,取h=600mm ，截面宽度b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) ×600=200 ~ 300mm,取b=250mm 。

2.板的设计------按考虑塑性内力重新分布设计 （1）.荷载计算 恒载标准值

20mm 厚水泥砂浆面层： 21/4.02002.0m KN g =⨯= 120mm 厚钢筋混凝土板：22/32512.0m KN g =⨯= 15mm 厚混合砂浆粉底： 23/255.017015.0m KN g =⨯= 则恒载的大小: 23214/655.3m KN g g g g =++= 活载标准值 2/6m KN

有查表可知恒载的分项系数为1.05，活载的分项系数为1.2

则： 恒载的设计值 2/83775.305.1655.3m KN g =⨯= 活载的设计值 2/2.72.16m KN q =⨯=

荷载的总设计值22/11/02775.11m KN m KN q g 此时取=+

（2）.计算简图

取1m 板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽200mm,现浇板在墙上的支持长度a=120mm,按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：

边跨按以下两项较小的那个即可：

mm h l l n 18406012010020002/0=+--=+= mm a l l n 18406012010020002/0=+--=+= 此时mm l l n 18400== 故mm l 18400= 中间跨度mm l 18000= 板

的

计

算

简

图

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图

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示

。

（3）.弯矩设计值

因为跨中弯矩与跨边弯矩的差值（1840-1800）/1800=2.2%小于10%，故可以

α，板的弯矩设计值计算过程见下表：按等跨连续板进行计算：板的弯矩系数为

M

（4）.配筋计算

板厚120mm,由于工作环境是一类，则保护层厚度为20mm,故板的有效高度mm h 100201200=-= ，C20混凝土，2/6.9mm N f c =，HPB235钢筋，

2/210mm N f y = 。配筋计算过程如下表

有此时3/≤g q 故4/n l a =

（5）.板的配筋图如图所示（其中除了有计算钢筋以外还有部分构造钢筋）。

3. 次梁的计算（考虑塑性内力重分布的方法计算） （1）.荷载的计算

板传来的恒载： m KN /31.72655.3=⨯ 次梁的自重： m KN /21.0-5.02.025=⨯⨯）（ 次梁粉刷抹灰：m KN /1836.08.11.0-5.0015.017=⨯⨯⨯）（

恒载的标准值：m KN /4936.91836.0231.7=++ 取m KN /5.9

活载的标准值：m KN /1226=⨯

故荷载的效应组合：m KN m KN /4.24/375.242.1125.905.1取=⨯+⨯

（2）计算简图

各跨的跨长：

中间跨：mm l l n 575025060000=-==

边跨：mm a l l n 58156012012560002/0=+--=+= mm l l n 75.5893025.10==

故：取最小值5815mm

又：跨度差（5815-5750）/5815=1%<10% 故还是可以按照等跨进行计算。 次梁的计算简图如下图所示：