工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計-鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計

1、工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計2 / 151 / 15題目：鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)汁學(xué) 院：工學(xué)院姓 名：學(xué) 號：班 級：工程管理1201指導(dǎo)教師:二O 一五年五月一、前言工程結(jié)構(gòu)作為一門實踐性很強(qiáng)的課程，課程設(shè)計是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。在專業(yè)課理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過 課程設(shè)計進(jìn)一步消化和鞏固所學(xué)課程的內(nèi)容，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、自己動手解決問 題的能力。根據(jù)培養(yǎng)計劃和工程結(jié)構(gòu)教學(xué)大綱規(guī)定，江四農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院工程管理專業(yè)有1周工程結(jié)構(gòu) 課程設(shè)計。課程設(shè)計的主要目的是鞏固和運(yùn)用課堂所學(xué)知識，通過簡單工程實例的結(jié)構(gòu)設(shè)訃，加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)設(shè)il基本理論的 掌握，進(jìn)一步了解結(jié)構(gòu)設(shè)汁的主要過程、注意事項

2、，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)汁相關(guān)規(guī)范的內(nèi)容和使用方法，加深學(xué)生對實 際工程項目中對結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容的了解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用本課程設(shè)計的知識解決實際問題的能力，為今后從事 專業(yè)工作打下良好基礎(chǔ)。二、設(shè)計目的1、掌握單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及英計算簡圖的確左；2、掌握板厚及梁系截面尺寸的確定方法：3、通過板及次梁的計算，掌握按考慮塑性內(nèi)力重分布分析內(nèi)力的計算方法：4、通過主梁的汁算，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的計算方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的繪制方法；5、掌握板、梁的配筋計算；6、了解并熟悉現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)的有關(guān)構(gòu)造要求：7、掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方法、制圖規(guī)泄，進(jìn)一步提髙制圖的基本技能；8、學(xué)會編制鋼筋材

3、料表。三、設(shè)計資料某多層工業(yè)建筑樓蓋平而圖如圖1所示，LI、L2尺寸見表L環(huán)境類別為一類，樓梯采用室外懸挑樓梯。樓面 均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示，樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝上單向板肋梁樓蓋。圖1 樓蓋平面圖表1樓蓋柱網(wǎng)LI、L2取值（mm）序號ABCDEFGL16000630066006900720075007800序號1234567L26300660069007200750078008100表2樓面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN加加虧編號4.55.05.56.06.57.07.5四、設(shè)計資料1、生產(chǎn)車間的四周外墻均為承重磚墻，苴中縱墻厚370mm,橫墻厚度240mm,采用MU10燒結(jié)普通磚、M5 混

4、合砂漿砌筑。內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為350nmix350mnK2、材料:混凝上采用C30：主梁及次梁受力筋用HRB335或HRB400級鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋采用HRB335 或 HPB300 級。3、樓而而層：水磨石地面0.65燈V/幾 樓蓋自重：鋼筋混凝上自重標(biāo)準(zhǔn)值/ = 25kN / m3:天花板粉刷：0.25冊 / m2 o五、設(shè)計內(nèi)容1、按指定的設(shè)計號進(jìn)行設(shè)計,提交紙質(zhì)稿計算書。2、結(jié)構(gòu)平而布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置3、板的強(qiáng)度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）4、次梁強(qiáng)度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）5、主梁強(qiáng)度計算（按彈性理論計算）6、用2號圖紙2張繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖：

5、 結(jié)構(gòu)平而布垃圖（1： 200） 板的配筋圖（1： 50） 次梁的配筋圖（1： 50： 1： 25） 主梁的配筋圖（1： 40； 1： 20）及彎矩M、剪力V的包絡(luò)圖7、板和次梁采用塑性內(nèi)力重分布方法計算：主梁采用彈性理論汁算；六、具體要求計算書要求采用A4紙書寫或打印，字跡要求工整，條理淸楚，頁碼齊全，表格規(guī)范并編寫表格序號，主要計 算步驟、計算公式、計算簡圖均應(yīng)列入，并盡量利用表格編制計算過程。圖而應(yīng)整潔，布置應(yīng)勻稱，字體和線型應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。提交全部成果時請附封而，并在封而上寫明專業(yè)、姓名、學(xué)號等。圖紙按照標(biāo)準(zhǔn)格式折疊。七、參考文獻(xiàn)1、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 50009-2012）,中國

6、建筑工業(yè)出版社2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB5OO1O-2O1O）,中國建筑工業(yè)出版社3、混凝上結(jié)構(gòu)（上冊、中冊）（第五版），東南大學(xué)、天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)合編，中國建筑工業(yè)出版社4、混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)（上冊）（第二版），滕智明、朱金錐，中國建 筑工業(yè)出版社現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)訃一、平面結(jié)構(gòu)布置梁格布置應(yīng)根拯建筑物使用要求確定，因本廠房在使用上無特殊要求，故結(jié)構(gòu)布置應(yīng)滿足實用經(jīng)濟(jì)的原則，并 注意以下問題。1、柱網(wǎng)布置可為正方形或長方形。2、板跨一般為1.72.5m,次梁跨度一般是4.06.0m,主梁跨度則為5.08.0m,同時宜為板跨的3倍（2道 次梁）。3、對于板、次梁和主梁，各跨宜

7、布置成等跨，無法實現(xiàn)時各跨跨差不宜超過10%。已知：1、生產(chǎn)車間的四周外墻均為承重磚墻，苴中縱墻厚370mm,橫墻厚度240mm,采用MU10燒結(jié)普通磚、M5 混合砂漿砌筑。內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為350nmix350mnK2、材料：混凝上采用C30；主梁及次梁受力筋用HRB400級鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋采用HPB300級。3、樓而而層：水磨石地面0.65RN/加2；樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值y = 25kN / m3:天花板粉刷：0.25kN/m2o4、厶=6900/zz®,厶=6900m,樓而均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乞=7. 50 / m2 o二、板的設(shè)計（按塑性內(nèi)力重分

8、布計算）1、板、次梁、主梁的截面尺寸確泄。板厚 /?tf< > 80/7/H ,（當(dāng)?shù)掷?時，滿足剛度要求，可不驗算撓度）。次梁 h = ()L bc = ()h181223主梁/?.=(- )Z,- 6, = (- - -)A?1510 23確左板厚h=80mnio©荷載取lm寬板帶計算：而層 板自重水館石每平方米重X1 = 065 kN Im 板厚 x xl=2kN/m平頂粉刷每平方米重x 1= 0.25kN/m恒載：g嚴(yán)工 29 kN I m活載：Qk =標(biāo)準(zhǔn)值xl =1.1 kN Im設(shè)計值總值：1. 2gk +1.3乞=323 kN ImJ1JC(/ / /2門

9、:2 17777：|3 I 27" ,/ /:1 7 7 丿ABCCBA計算簡圖0、內(nèi)力計算：計算跨度板厚 h=80mm,次梁(CL)截而=bxh=200mmx450mm邊跨 701= (2300-100-120+80/2) =2 20mm, Jal =(2300-200/2.120)=2080mm中間跨；02 =2300-200=2lOOmnn lnZ =2100mm跨度差=(2120-2100) /2300=8.7%<10%,可按等跨連續(xù)梁査表汁算 彎矩設(shè)計值計算表截而位置彎矩系數(shù)彎矩設(shè)計值 M ( = a(l. 2gk + 1. 3pk )邊跨跨內(nèi)1x 13.23x2.

10、122=5.141111B支座1-x 13.23x2. 12:=-5.1411114 / 151 / 15中間跨跨內(nèi)116xl3.23x2. 12=3.6516中間C支座1一 J_xl3.23x2. 12=-4.1714143、配筋計算：B= 1000mm, h=80mm,氣=(15+5)=20mm, A0=h-a5 =60mm> fc=4.3N/m/n2 > fz =1.43 N/zzz®2,=270N/znzz?:.配筋表截面位置M/(kNm)as =M/a1 巧 b 力；As (=§ Jfcbhjfy)實配鋼筋邊跨內(nèi)5.140.1050.111353.57

11、6/8110, 357她'B支座-5.140.1050.111353.57<t)6/8110, 351mm2中間 跨內(nèi)e2, 46軸線間3.650.0710.074233.976110, 251mm24軸線 間3.65x0.80.0570.059185.75d>6110, 257亦中間C 支座e2, 46軸線間4170.0810.085268.83<D6/8110, 357 nun：04軸線間-4.17x0.80.0650.067213.066110, 257亦表中彳值均小于0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的條件。板的配筋圖如附加圖紙所示。三、次梁設(shè)計（按塑性內(nèi)力重分布計

12、算）1、確定計算跨度及計算簡圖。主梁/ Z/ ,/, aIn6rbzIn*bzfbxh=200mmx450mm,按塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力。0、荷載計算：由板傳來:板恒載(2.9KN/Z?2 ) x次梁間距(23m) = 667kN/7次梁肋自重：b(心-仏)x鋼筋混凝土容重= L85 kN加次梁粉刷重2x(九-仏)x粉刷層每平米重=0AS5kN/m恒載：gk =&075 kN/加活載：Pk =活載標(biāo)準(zhǔn)值X次梁間距=17.25 kN/加設(shè)計值總值：l2g&+l3幾=32.871 kN Im氛內(nèi)力計算:主梁截面(ZL) bxh=200mmx600mm邊跨 凈跨度 lnl= (6

13、900-120-150) =6630mm計算跨度 701=(663O-25O/2=6755mm中間跨 凈跨度 ln2 =6900-300=6600mm,訃算跨度 70： =6600mm跨度差二(6755-6600) /6600=2.3%<10%,可按等跨連續(xù)梁查表計算 彎矩設(shè)計值計算列表截而位置彎矩系數(shù)a”彎矩設(shè)計值M( = axpl ) /(KNm)邊跨跨內(nèi)1x32.871x6. 7552=136 3551111B支座1x32.871x6. 7552 =-136.3551111中間跨跨內(nèi)116x32.871x6. 62 =89.49116中間C支座11 9一 _x32.871x6. 6

14、-=-102.2761414剪力設(shè)計值計算列表截而位豊剪力系數(shù)如剪力設(shè)計值V ( = avplB ) /KN邊支座A0.450.45x32.871x6.63=98.07B支座左0.600.60x32.871x6.63=130.76B支座右0.550.55x32.871x6.6=119.32C支座左/右0.550.55x32.871x6.6=119.323配筋正截而受彎承載力訃算b=200mm, h=450mm, as= (25+10) =35mm, A0=h-a =450-35=415mm, hf =80mm翼緣計算寬度邊跨 bf =6755mnV3=2252mm<23OOmm中跨 bf

15、 =6600mm/3=2200mm<2300mmfc = 143N/nun' , ft =l43N/zz?礦，fy =360/ N/zrazTfc bf hf （九方;/2） =14.3x2200x80x （415-40） =943kN/m> 136.355 kN/m 故次梁跨內(nèi)截而按第一類T型截面梁計算，支座截而按矩形截而計算?？v向鋼筋配筋表截而位置)b或乞/nunJ=M/5£b 広§（=§ ai心仇/匚）實配鋼筋邊跨跨0250.0259281C16+2C20, 1030m'B支座 136.3552000.2

16、770.033210954C20, 1256m：中間跨跨 內(nèi)89.49122000.01650.0176172C20, 628znOT2C支座-102.2762000.2080.2367784C16, 804m礦(2)斜截而受剪承載力b=200mm, Ao=415mm, fyy =270N/ mm2,則 0.25 fc b hQ =O.25x 14.3 N/am2 x200mmx415mm=296.725kN> 130.76kN(支座左邊) 截而尺寸滿足要求。0.94 £bo=lll57kN,箍筋采用雙肢A6,月=28.3皿，°箍筋配筋表截而位巻V/KNV/frbA0

17、箍筋S=( 1.25 fyvn Asvi hQ )/(V-0.7 ft bhQ)實配鋼筋邊跨跨內(nèi)98.070.826<0.94構(gòu)造配筋A(yù)6180B支座130.76102>0.94計算配筋276A6180中間跨跨內(nèi)119.321.005>0.94計算配筋242A6180C支座119.321.005>0.94計算配筋242A6180實配鋼筋間距s= 180nim<=200nim.則psv = n/(bs)=(2x28.3)/(200x 180)=0.157%>p£Vin =0.24 fz / fyv =0.145%滿足構(gòu)造要求。次梁(CL)詳圖如附加圖

18、所示。根據(jù)計算結(jié)果和構(gòu)造要求，繪制次梁配筋示意圖。四、主梁設(shè)計(內(nèi)力按彈性理論計算)1、計算簡圖：柱截而350mmx350mm,由于鋼筋混凝上主梁抗彎剛度較鋼筋混凝土柱大的多，故可將主梁視作狡支于鋼筋混 凝土柱的連續(xù)梁進(jìn)行計算。主梁端部支承于磚壁柱上，其支承長度a=370mm«主梁截面(ZL) bxh=200mmx600mm邊跨 凈跨度 厶尸(6900-120-175) =6605mm訃算跨度 厶=(6605+175+370/2=6955mm中間跨 凈跨度 ln2 =6900-350=6550mm,汁算跨度 70： =6900mm2、荷載計算: 為簡化計算，主梁自重亦按集中荷載考慮。

19、次梁傳來的荷載：次梁恒載（&075kN） X主梁間距=60.06RN主梁自重：b：x（hz-hx次梁間距x =8.97RN主梁粉刷重：2x（% -/加）X次梁間距X每平米粉刷層重=0.598 RN恒載：Gk =69.628則：G = 12G& =8355RN活載：Qk =17.25kN則(次梁活載xl.3x主梁間距154.73RNQ + Q = 238.28 kNG+Q1 .2廠11)M = kGL + kQL英中，k、k2可由書中表査取，L汁算跨度，對于B支座，訃算跨度可取相鄰兩跨的平均值。其中，h、燈可由書中表査取,3、內(nèi)力計算：主梁彎矩訃算項次荷載簡圖k/Mlk/MBk/

20、M2/0.244140.66-0.267-153.920.06738.63/1 ) ) 10.289308.5-0.133-142-0.133-142/L、41 1-0.044-46.98-0.133-1420.2213.53/9 / 151 / 15Q0.229244.49-0311-332.040.096102.5/Q-0.030-32.03-0.089-95.020.170181.5/Mm加）組合項次<t+5組合值-295.92-295.92-485.96-248.94組合項次©+0e+3i+4e+5組合值449.16252.16385.15220.12由此可作出下列幾種

21、情況下的內(nèi)力圖：+；+：®+：®+以上各圖繪于同一坐標(biāo)系上，取其外包線，則為彎矩包絡(luò)圖。主梁剪力計算項次荷載簡圖gk%G)1 1 1 1 10.73361.24-1.267-105.861.00083.55ZJSZAOQ1 II I0.866-1.13401 1 丨丿134-175.4603-0.133-0.1331.000-20.58-20.58154.75Q11.110.689106.6-1.311-202.851.222189.08 %（冊）組合項次e+2e+3e+4組合值-281.3226.44-308.71V3N組合項次e+2e+3e+4組合值195.24238.

22、3272.63同樣可繪岀剪力包絡(luò)圖。4、配筋（1）正截而受彎承載力計算b=300mm, h=600mm, as =40mm, Ao =h-as =560mm> hf =80mm翼緣寬度 b； =6900mnV3=2300mmfc=43Znun" , ft =1.43N/, fy =360/nun"fcbf hf (九.hf /2 ) =1368.2kN/m>449.16kN/m截 而 位M (kN m)b或fbf /mmJ =M/°i©b加§"s（=§ ai巧匕如弓）實配鋼筋邊 跨 內(nèi)449.1623005600

23、.0440.0452302.34C20+3C22 ,2396 mm2B 支 座252.163005200.2170.2481536.84C22,1520m'中 間 跨 內(nèi)385.1523005600.0380.0391995.33C2O+3C22 ,2082 mm'-248.943005450.1950.2191422.34C22,1520m：故主梁跨內(nèi)截而按第一類T形截面汁算，支座截而按矩形截而訃算。 縱向鋼筋配筋表 斜截而受剪承載力訃算b=300mm, 7?°= 560mm, fyv =270N/znzw2, 0.25 fcbhQ =557.7kN>252.8kN截而尺寸滿足要求。0.94 Z；bA0=