1、土木工程學院混凝土結構設計鋼筋混凝土雙向板肋梁樓蓋課程設計書 鋼筋混凝土雙向板肋梁樓蓋課程設計任務書一、設計題目 某多層工業廠房樓蓋設計。2、 設計條件 （1）某多層工業廠房，采用內框架結構，標準層建筑平面圖如圖1所示，墻厚370mm，混凝土柱截面尺寸400mm×400mm。設計使用年限50年，結構安全等級為二級，環境類別為一類，擬采用現澆鋼筋混凝土雙向板肋梁樓蓋。圖1 樓蓋建筑平面 （2）樓面構造做法：采用水磨石樓面，構造做法：15mm1:2白石子磨光打蠟；刷素水泥漿結合面層一道，20mm1:3水泥砂漿找平層；鋼筋混凝土現澆板；20mm厚混合砂漿粉刷。 （3）柱網尺寸和樓面可變荷載

2、標準值見表1，準永久值系數q=0.8。 （4）材料要求： 1）混凝土：鋼筋混凝土結構的混凝土強度等級不應低于C20，當采用400MPa及以上的鋼筋時，混凝土強度等級不應低于C25。 2）鋼筋：梁內受力鋼筋為HRB335級，其他鋼筋為HPB300級鋼筋。 （5）該廠房無特殊要求，樓梯位于樓蓋外部的相鄰部位。表1 各學號的設計條件柱網L1×L2/mm可變荷載標準值（kN/m2）5.05.56.06.57.07.58.014.0×9.0123456716.0×10.514131211109813.5×10.51516171819202113.5×12

3、.02827262524232220.0×12.02930313233343520.0×13.5424140393837363、 設計內容 1.確定結構平面布置圖 2.板的設計（按彈性理論） 3.板的設計（按塑性理論） 4.支承梁設計（按彈性理論） 5.繪制施工圖，包括 （1）結構平面布置圖（1：100）內容：軸線號、板（區格）、梁、柱的編號，截面尺寸，梁中心距離，邊界及尺寸等。 （2）板的配筋圖（1：50）內容：受力鋼筋和構造鋼筋的編號、形式、位置、直徑和間距；正確表示鋼筋及其彎鉤的位置。 （3）支承梁的配筋圖 立面圖（1:30-1：50） 內容：軸線號，支承（磚墻、主梁

4、的位置、尺寸），鋼筋編號，縱向鋼筋切斷點至支座邊緣的距離，箍筋的直徑、間距，構造鋼筋不用畫。 斷面圖（1:20-1：30） 內容：鋼筋的編號，縱向鋼筋（受力、構造）的直徑、根數、斷面尺寸。 （4）施工說明 內容：混凝土強度等級、鋼筋強度等級、構造鋼筋、混凝土保護層厚度、板厚等。4、 成果要求 要求完成全部的設計內容，完成設計計算書一份，計算書要求計算準確，步驟完整，內容清晰。每人需完成1號圖一張，用鉛筆繪圖，要求圖面布局均勻、比例適當、線條流暢、整潔美觀，標注及說明用仿宋體書寫，嚴格按照建筑制圖標準作圖。課程設計時間為兩周。五、參考資料 1混凝土結構設計規范S（GB 500102010） 2建

5、筑結構荷載規范S（GB 500092001） 3建筑結構制圖標準S（GB/T 501052010） 4沈蒲生，梁興文.混凝土結構設計M.北京:高等教育出版社，2012第4版. 5朱彥鵬，蔣麗娜.混凝土結構設計原理M.重慶：重慶大學出版社，2013第4版設計題目設計某多層工業廠房的中間樓面。一、 設計內容1、 結構平面布置圖：柱網、主梁、次梁及板的布置2、 板的強度計算(按彈性理論計算)。 3、 板的強度計算(按塑性理論計算)。4、 支承梁強度計算（按彈性理論計算）5、繪制結構施工圖（1）結構平面布置圖（1：200）（2）板的配筋圖（1：100）(按彈性理論計算)（3）板的配筋圖（1：100）(

6、按塑性理論計算)（4）支承梁的配筋圖（1：100；1：20） 要求完成全部的設計內容，完成設計計算書一份，計算書要求計算準確，步驟完整，內容清晰。設計圖紙一套，建議計算機畫圖。課程設計時間為兩周。二、 設計資料某廠房的建筑平面尺寸如圖2所示，樓梯設置在旁邊的附屬房屋內。擬采用現澆鋼筋混凝土肋梁樓蓋。設計使用年限50年，結構安全等級為二級，環境類別為一類。四、設計資料 某工業廠房的建筑平面尺寸12.0m×18.0m如圖2所示，擬采用現澆鋼筋混凝土肋梁樓蓋。設計使用年限50年，結構安全等級為二級，環境類別為一類。樓面做法：水磨石面層（0.65kN/m2）；鋼筋混凝土現澆板；20mm石灰砂

7、漿抹底。樓面活荷載：均布可變荷載標準值qk=6.0kN/m2，準永久值系數q=0.5。 材料：混凝土強度等級C25；梁內受力鋼筋為HRB335級，其他鋼筋為HPB300級鋼筋。試設計該樓該結構，要求分別用塑性理論和彈性理論設計板。五、參考資料1混凝土結構設計規范（GB 500102010）2建筑結構荷載規范（GB 500092001）3砌體結構設計規范（GB 500032001）4鋼筋混凝土連續梁和框架考慮內力重分布設計規程（CECS 51：93）5教材：混凝土結構設計原理6教材：混凝土結構設計活載學號L1*L2m)4.04.55.05.56.06.57.028.8m×17.1m12

8、3456729.6m×17.7m89101112131420.4m×18.3m1516171819202131.2m×18.9m2223242526272832.0m×19.5m2930313233343532.8m×20.1m3637383940414233.6m×20.7m4344454647484934.4m×21.3m5051525354555635.2m×21.9m57581、 某設計使用年限為50年工業廠房樓蓋，采用整體式鋼筋混凝土結構，樓蓋梁布置如圖所示。2、材料選用：（1）、混凝土：采用C25（ N

9、/,N/)。（2）、鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB335級（N/)，板內及梁內的其它鋼筋可以采用HPB300（N/)。二、板的計算 板按考慮塑性內力重分布方法計算。板的/=5920/2000=2.96<3,宜按雙向板設計，本例按單向板計算。 板的厚度按構造要求曲h=/30=2000/30=67<80,取h=80mm。次梁截面高度取 h=450mm> /15=5920/15=395mm ，截面寬度b=200mm，板尺寸及支撐情況如圖所示。 （a）（1）、荷載 荷載標準值 20mm水泥砂漿面層 0.02m×20kN/=0.4kN/ 80mm鋼筋混凝土板 0.08m

10、15;25kN/=2.0kN/ 三夾板頂棚 0.18 =2.58kN/線恒荷載設計值 g=1.2×2.58=3.096線活荷載設計值 q=1.3×5=6.5合計 9.596（2） 、內力計算計算跨度： 邊跨 +h/2=1630+80/2=1670=1.67m +a/2=1630+120/2=1.69m取=1.67m。中間跨 =2m-0.20m=1.8m跨間差（1.8m-1.67m）/1.67m=7.7%<10%，說明可按等跨連續板計算內力（為簡化起見統一取1.8m）。取1m板寬作為計算單元，計算簡圖如上。連續板截面彎矩的計算截面邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內及中間

11、跨跨內中間支座彎矩計算系數-/(KN·m)2.43-2.431.94-2.22（3） 、連續板各截面配筋計算 b =1000mm，h =80mm，有效高度=80mm-20mm =60mm，=1.0；連續板各截面的配筋計算如下表：連續板各截面配筋計算板帶部位截面邊區板帶（、軸線間）中間區板帶（軸線間）邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內及中間跨跨內中間支座邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內、中間跨跨內中間支座M / KN·m2.43-2.431.94-2.222.43-2.431.940.8=1.552-2.220.8= -1.7760.0570.0570.0460.0520.

12、0570.0570.0360.0420.0590.0590.0470.0530.0590.0590.0370.043/15615612414015615698114選配鋼筋61706170620062006170617062006200實配鋼筋面積/166166141141166166141141中間區格板帶（軸線間）存在內拱作用，其彎矩值需折減20%。連續板的配筋示意圖如圖：板的配筋圖和鋼筋下料表如下圖： 三、次梁計算次梁按考慮塑性內力重分布方法計算。取主梁高度h=650mm>6000/12=500mm，梁寬b=250mm。次梁有關尺寸及支撐情況如圖所示。（1） 、荷載恒載設計值由板傳

13、來的荷載 3.096×2m=6.192 次梁自重 1.2×25×0.2m×(0.45m-0.08m)=2.22 =8.412 活載設計值 板傳來的活載 q =6.5×2m=13 合計 g + q =21.412 （2） 、內力計算 計算跨度 邊跨 +a/2=5.675+0.24/2=5.795 1.025=1.025×5.675=5.817取 =5.795m 中間跨 =5.67m 跨度差 （5.795m-5.76m）/5.67m=2%<10% 可以按等跨計算內力。統一取=5.795m計算簡圖如圖所示。連續次梁各截面彎矩及剪力計算

14、：見表連續次梁彎矩計算表截面邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內及中間跨跨內中間支座彎矩計算系數-/(KN·m)65.37-65.3743.02-49.17連續次梁剪力計算截面端支座內側離端第二支座外側離端第二支座內側中間支座外側、內側彎矩計算系數0.450.60.550.55/KN54.6872.8866.866.8（3） 、連續次梁各截面承載力計算次梁跨內截面按T形截面計算。T形截面翼緣計算寬度為： 邊跨： =1/3×5795mm=1932mm<=200mm+1800mm=2000mm 離端第二跨、中間跨： =1/3×5670mm=1890mm 梁高 h=

15、450mm，=450mm-35mm=415mm， 翼緣厚（即板厚） =80mm 判別T形截面類型： 則=689 KN·m 故各跨內截面屬于第一類T形截面支座處截面按矩形截面計算。第一內支座按布置兩排縱筋考慮，取=450mm-60mm=390mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，取=450mm-35mm=415mm。連續次梁正截面及斜截面承載力計算分別見表：連續次梁正截面承載力計算表截面邊跨跨內離端第二支座M / （KN·m）65.37-65.370.0160.180.0160.2<0.35（）/478658選配鋼筋316218+114實配鋼筋面積/603663截面離端

16、第二跨跨內及中間跨跨內中間支座M / KN·m43.02-49.170.0110.120.0110.13<0.35（）/342428選配鋼筋216218實配鋼筋面積/402509連續次梁斜截面承載力計算截面端支座內側離端第二支座外側V / KN54.6872.88246925>V232050>V73787>V69342<V選用箍筋2828101101<03075實配箍筋間距200200截面離端第二支座內側中間支座外側、內側V / KN66.866.8232050>V246925>V69342>V73787>V選用箍筋2828

17、101101<0<0實配箍筋間距200200次梁的配筋示意圖如下圖：次梁配筋圖如下圖; 1:50 1:25鋼筋下料表如圖：6、 主梁計算 主梁按彈性理論計算。 柱高H = 4m，柱截面尺寸為300mm×300mm。主梁的有關尺寸及支承情況如圖所示。（1) 荷載 恒載設計值 由次梁傳來的荷載 8.421×5.92m=49.8 主梁自重 1.2×25×0.25m×(0.65m-0.08m)×2m=8.55 （折算為集中荷載） =58.35 活載設計值 次梁傳來的活載 Q =13×5.92m=76.96 合計 G+Q

18、=135.31(2) 內力計算邊跨 取 中間跨 取 計算跨度差：（5.895m-5.87m）/5.87m=2%<10% ，可按等跨連續梁計算。 （3）計算簡圖 由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上是連續梁，其計算簡圖為：(4）內力組合及內力計算 采取等跨連續梁的內力系數表進行內力計算，跨內和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算：，。 （邊跨取=5.87m，中跨取5,985，支座B取=5.9275m） 連續主梁彎矩計算表（KN·m）序號計算簡圖邊跨跨內中間支座中間跨跨內最不利荷載組合+214.13 -153.02-37.27+63.34-153.02115.52+

19、187.02-234.22（-132.95）101.70+70.04-132.95（-234.22）101.7連續主梁剪力計算表（KN）序號計算簡圖端支座中間支座0最不利荷載組合+109.42-161.258.35(73.93)+95.80-174.82（-118.22）152.40（80.78）+35.92-80.78（-152.40）118.22（174.82）由上述計算表可繪出連續主梁的彎矩包絡圖和剪力包絡圖，如下圖所示：(5） 截面承載力計算 主梁跨內截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：邊跨：=1/3×5870=1957mm<=250mm+5700mm=5950mm 離端中間跨：=1/3×5985mm=1995mm<=250mm+5700mm=5950mm 梁高h=650mm，=650mm-35mm=615mm，翼緣厚=80mm 判別T形截面類型：彎矩設計值取M=320.57KN·m，翼緣計算寬度取=2100mm 則=1.0×11.9×1995mm×80mm&