鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

土木工程學(xué)院《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》鋼筋混凝土雙向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)書鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)某多層工業(yè)廠房樓蓋結(jié)構(gòu)。二、設(shè)計(jì)條件（1） 某多層工業(yè)廠房，采用內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面圖如圖1所示，墻厚240mm，混凝土柱截面尺寸400mmX400mm。設(shè)計(jì)使用年限50年，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，環(huán)境類別為一類，擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。（2） 樓面構(gòu)造做法：采用水泥砂漿樓面：10mm厚1:2水泥砂漿面層；20mm厚1:3水泥砂漿找平層；現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面；20mm厚混合砂漿粉刷。（3） 柱網(wǎng)尺寸和樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表1，準(zhǔn)永久值系數(shù)Wq=。（4） 材料要求：1） 混凝土：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20，當(dāng)采用400MPa及以上的鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25。2） 鋼筋：梁內(nèi)受力主筋采用HRB335級鋼筋，其余均采用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(xué)號的設(shè)計(jì)條件柱網(wǎng)L1XL2 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）/mm6000X660012345676600X69001413121110986600X7200151617181920216600X7500282726252423226900X7200293031323334356900X750042414039383736三、設(shè)計(jì)內(nèi)容確定結(jié)構(gòu)平面布置圖板的設(shè)計(jì)（按塑性理論）次梁設(shè)計(jì)（按塑性理論）主梁設(shè)計(jì)（按彈性理論）繪制施工圖，包括：（1） 結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）內(nèi)容：軸線號、板（區(qū)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(nèi)容：受力鋼筋和構(gòu)造筋的編號、形式、位置、直徑和間距；正確表示鋼筋及其彎鉤的位置;四種構(gòu)造鋼筋；分布鋼筋（垂直于板底和板面的受力鋼筋），垂直主梁及板邊、邊角的構(gòu)造負(fù)筋，它們的直徑、間距和面積要求詳見《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）。分布鋼筋可不繪出，統(tǒng)一用文字注明。（3） 次梁的配筋圖立面圖（1:30--1：50）內(nèi)容：軸線號，支承（磚墻、主梁的位置、尺寸），鋼筋編號，縱向鋼筋切斷點(diǎn)至支座邊緣的距離，箍筋的直徑、間距，構(gòu)造鋼筋不用畫。斷面圖（1:20--1：30）內(nèi)容：鋼筋的編號，縱向鋼筋（受力、構(gòu)造）的直徑、根數(shù)、斷面尺寸。（4） 主梁的配筋圖內(nèi)容：在圖中繪出彎矩包絡(luò)圖及材料抵抗彎矩圖，確定縱向鋼筋的布置，并畫縱向鋼筋大樣圖，其余參照次梁。（5） 施工說明內(nèi)容：混凝土強(qiáng)度等級、鋼筋強(qiáng)度等級、構(gòu)造鋼筋、混凝土保護(hù)層厚度、板厚等。四、 成果要求要求完成全部的設(shè)計(jì)內(nèi)容，完成設(shè)計(jì)計(jì)算書一份，計(jì)算書要求計(jì)算準(zhǔn)確，步驟完整，內(nèi)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(dāng)、線條流暢、整潔美觀，標(biāo)注及說明用仿宋體書寫，嚴(yán)格按照建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)作圖。課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周。五、 參考資料混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]（GB50010-2010）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S]（GB50009-2001）建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)[S]（GB/T50105-2010）沈蒲生，梁興文.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社，2012第4版.朱彥鵬，蔣麗娜.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2013第4版.

L1*L2\^號m) \kN/m2kN/m2kN/m2kN/m2kN/m2kN/m2kN/m2X1234567X891011121314X15161718192021X22232425262728X29303132333435X36373839404142X43444546474849X50515253545556X57581、 某設(shè)計(jì)使用年限為50年工業(yè)廠房樓蓋，采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓蓋梁布置如圖所示。2、 材料選用：、混凝土：采用C25(fc=11.9N/mm，匕=1.27N/mm2)。、鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB335級(f,=300N/mm2)，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB300(f=270N/mm2)。二、板的計(jì)算板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算。板的l/1=5920/2000=<3,宜按雙向板設(shè)計(jì)，本例按單向板計(jì)算。板的厚度按構(gòu)造要求曲h=l/30=2000/30=67<80,取h=80mm。次梁截面高度取h=450mm>l/15=5920/15=395mm，截面寬度b=200mm，板尺寸及支撐情況如圖所示。(a)、荷載荷載標(biāo)準(zhǔn)值20mm水泥砂漿面層X20kN/m3=m280mm鋼筋混凝土板X25kN/m3=m2三夾板頂棚 kN/m2g=m2k線恒荷載設(shè)計(jì)值g=XkN:m2=kN;m2線活荷載設(shè)計(jì)值q=X5kN'm2=kNm2合計(jì)kN：‘m2、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：邊跨l+h/2=1630+80/2=1670=l+a/2=1630+120/2=取l二。0中間跨l==0跨間差()/二%<10%，說明可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力(為簡化起見l0統(tǒng)一取)。取1m板寬作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如上。連續(xù)板截面彎矩的計(jì)算

截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)及中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)am1_111—111161—14M=a(g+q)l2/(KN?m)（3）、連續(xù)板各截面配筋計(jì)算b=1000mm,h=80mm，有效高度h0=80mm-20mm=60mm,a0=；連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算如下表:連續(xù)板各截面配筋計(jì)算板帶部位截面邊區(qū)板帶（①?②、⑤~⑥軸線間）中間區(qū)板帶（②~⑤軸線間）邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)及中間跨跨內(nèi)中間支座邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座M/KN?mXXMa= sa1fbh2gA=gbhf/f/mm2S 0c y15615612414015615698114選配鋼筋中6@170中6@17066@200中6@200中6@170中6@17066@20066@200實(shí)配鋼筋面積/mm2166166141141166166141141中間區(qū)格板帶（②~⑤軸線間）存在內(nèi)拱作用，其彎矩值需折減20%。連續(xù)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(jì)算次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算。取主梁高度h=650mm>6000/12=500mm，梁寬b=250mm。次梁有關(guān)尺寸及支撐情況如圖所示。（1）、荷載恒載設(shè)計(jì)值由板傳來的荷載 kN/m2X2m=kN/m次梁自重 X25 kN/m3 xXkN/mg=kN/m活載設(shè)計(jì)值板傳來的活載 q=kN/m2x2m=13kN/m合計(jì) g+q=kN/m（2）、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度邊跨 l+a/2=+2=l=x=取l=0中間跨 l0=l=n跨度差（）/=2%<10%可以按等跨計(jì)算內(nèi)力。統(tǒng)一取l=0計(jì)算簡圖如圖所示。連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計(jì)算：見表連續(xù)次梁彎矩計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)及中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)am1111—111161—14M=a(g+q)l2/(KN-m)連續(xù)次梁剪力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)彎矩計(jì)算系數(shù)aVV=a(g+q)l/KN（3）、連續(xù)次梁各截面承載力計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算。T形截面翼緣計(jì)算寬度為：邊跨： bf=310=1/3X5795mm=1932mm<b+s0=200mm+1800mm=2000mm離喘第二跨、中間跨： bf=310=1/3X5670mm=1890mm梁高 h=450mm,h0=450mm-35mm=415mm,翼緣厚（即板厚） hf=80mm判別T形截面類型：

一.r,h、 則afb'h'h—-f=689KN-m 故各跨內(nèi)截面屬于第一類T形截面1cff0 2V 7支座處截面按矩形截面計(jì)算。第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮’取h0=45°mm-6°mm=39°mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，取h0=450mm-35mm=415mm。連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見表：連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座M/(KN?m)a=M/afb'h21cf0(a=M/aifbh2)<A=q、haf/fS f01cy(A=gbhaf/f)/mm2S 01c y478658選配鋼筋316218+114實(shí)配鋼筋面積/mm2603663截面離端第二跨跨內(nèi)及中間跨跨內(nèi)中間支座M/KN?ma=M/afb'h21cf0(a=M/afbh2)1c0<A=q、haf/fS f01cy(A=&bhaf/f)/mm2S 01c y342428選配鋼筋216218實(shí)配鋼筋面積/mm2402509連續(xù)次梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)V/KN0.25Pfbh/Ncc0246925>V232050>V0.7fbhJN73787>V69342<V選用箍筋268268A=nA/mm2101101s=1MA1/mmV-0.7fph°<03075實(shí)配箍筋間距s/mm200200截面離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)V/KN0.25Pfbh/Ncc0232050>V246925>V0.7fbh。/N69342>V73787>V選用箍筋268268A=nA/mm2101101s=1fA/mmV-0.7fbh0<0<0實(shí)配箍筋間距s/mm200200次梁的配筋示意圖如下圖：次梁配筋圖如下圖；1:501:25鋼筋下料表如圖：六、主梁計(jì)算主梁按彈性理論計(jì)算。柱高H=4m，柱截面尺寸為300mmX300mm。主梁的有關(guān)尺寸及支承情況如圖所示。（1）荷載恒載設(shè)計(jì)值由次梁傳來的荷載 kN/mx=kN主梁自重 X25kN/m3xxkN (折算為集中荷載)G=kN活載設(shè)計(jì)值次梁傳來的活載 Q=13kN/mx=kN合計(jì) G+Q=kN(2)內(nèi)力計(jì)算邊跨 I=1.025/+-=1.025x5.580+03=5.870<l+-+b=5.91nn2 2 n22取10=5.870中間跨 10=l=6m>1.05/=5.985取l=5.895計(jì)算跨度差：（）/=2%<10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。（3）計(jì)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(xù)梁，其計(jì)算簡圖為:（4）內(nèi)力組合及內(nèi)力計(jì)算采取等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算:M=KG10+KQ10，V=KG+KQ。（邊跨取10=，中跨取105,985，支座B取10=）連續(xù)主梁彎矩計(jì)算表（KN-m）序號計(jì)算簡圖邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨內(nèi)KM1KMb(Mc)KM2①0.24483.57-0.267-92.350.06723.4②0.289130.56-0.133-60.67-M B--60.67③r1M=-20.233b-0.133-60.670.20092.12④0.229103.45-0.311(-0.089)-141.87(-40.60)0.17078.30⑤r1M=-13.533B-40.60(-141.87)78.3最不利荷載組合①+②①+③①+④()①+⑤()連續(xù)主梁剪力計(jì)算表（KN）

序號計(jì)算簡圖端支座中間支座KVAinKVBeX(VCx)KVBin①0.73342.77-1.267(-1.000)-73.93(-58.35)1.000(1.267)58.35(73.93)②0.86666.65-1.134-87.270④0.68953.03-1.311(-0.778)-100.89(-59.87)1.222(0.089)94.05(6.85)⑤總V=-6.85Bex-6.85(-94.05)59.87(100.89)最不利荷載組合①+②①+④()()①+⑤()()由上述計(jì)算表可繪出連續(xù)主梁的彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖，如下圖所示:截面承載力計(jì)算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為：1,邊跨：bf=310=1/3X5870=1957mm<b+s=250mm+5700mm=5950mm1離喘中間跨：bf=310=1/3X5985mm=1995mm<b+s=250mm+5700mm=5950mm梁高h(yuǎn)=650mm，h0=650mm-35mm=615mm，翼緣厚hf=80mm判別『形截面類型：彎矩設(shè)計(jì)值取M=?m，翼緣計(jì)算寬度取bf=2100mmf=XN/mm2X1995mmX80mmX(615mm-80mm/2)27=1092KN?m>M=?m故各跨內(nèi)截面屬于第一類T形截面?？鐑?nèi)負(fù)彎矩按矩形截面布置一排縱筋考慮，取楫=650mm-60mm=590mmo支座處截面按矩形截面計(jì)算。支座負(fù)彎矩考慮按布置兩排縱筋考慮，取h。=650mm-80mm=570mm，連續(xù)主梁正截面承載力計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)中間支座M/KN?mV-KNmo2M-匕-/KN?m

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