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1、-工程学院钢筋混凝土构造课程设计*工业厂房现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计学生*：学 院：专业班级：专业课程：指导教师：*工业厂房现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计一、设计资料1.楼盖梁格布置楼盖梁格布置如图1所示楼梯间在此平面外，主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，主梁、次梁的跨度见表1。图1 楼盖梁格布置平面图表1 楼面活荷载、主梁、次梁跨度序号楼面活荷载标准值kN/m2次梁跨度mm主梁跨度mm86600063002.楼面做法水磨，钢筋混凝土现浇板，20mm混合砂浆抹底。3.楼面荷载均布活荷载标准值见表1。4.材料混凝土强度等级C30；梁钢筋采用HRB400级钢筋，板钢筋采用HPB300级钢筋。
2、二、楼盖的构造平面布置主梁沿着横向布置，次梁沿着纵向布置。主梁跨度为6.3m，次梁跨度为6.0m，主梁每跨布置两根次梁，板的跨度为,则板按照单向板设计，但应适当增加沿长跨向的分布钢筋，以承担长跨向的弯矩。按跨高比条件，要求板厚，对工业建筑的楼盖板，要求，从平安角度考虑，取板厚。次梁截面高度应满足：。考虑到楼面可变荷载比较大，取。次梁的截面宽度：，取。主梁的截面高度应该满足：，取。主梁截面宽度取。楼盖构造平面布置图如图2所示。图2 构造平面布置图三、板的设计1.荷载板的永久荷载标准值水磨面层 80mm钢筋混凝土板 20mm混合砂浆 小计 0.65+2.0+0.34=2.99kN/m2板的可变荷载
3、标准值 永久荷载分项系数取1.2；因楼面可变荷载标准值为 ，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是有板的永久荷载设计值 g=2.991.2=3.59kN/m2可变荷载设计值 q=61.3=7.8kN/m2荷载总设计值 g+q=3.59+7.8=11.39kN/m2近取 g+q=11.40kN/m22.计算简图按塑性力重分布设计。次梁截面为，板的设计跨度为：边跨 中间跨 因为跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图3所示。图3 板的计算简图3.弯矩设计值不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由混凝土构造-中册表11-1可查得，板的弯矩系数分别为：端支座-1/16；边跨
4、中，1/14；离端第二支座，-1/11；离端第二跨跨中1/16；中间支座-1/14；中跨中1/16。故有各弯矩值：4.正截面受弯承载力计算环境类别一类，混凝土，板的最小保护层厚度。假定纵向钢筋直径d为10mm,板厚80mm,则截面有效高度：；板宽。混凝土，；HPB300钢筋，,。板配筋计算的过程见表2。表2 板的配筋计算截 面A1B2C3.26-4.162.57-2.940.0.0.0.0500.0.0.070.0840.0520.190.7222.4270.1165.2.4实际配筋mm28200 As=251计算结果说明，支座截面的均小于0.35，符合塑性力重分布的原则；且,满足最小配筋率的
5、要求。四、次梁设计根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁附属面积的荷载折减。1.荷载设计值永久荷载设计值板传来的永久荷载 次梁自重 次梁粉刷 小计 可变荷载设计设计值荷载总设计值2.计算简图按塑性力重分布设计。主梁截面为300mm500mm。计算跨度：边跨: 中间跨: 因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图如图4所示。图4次梁计算简图3.力计算由混凝土构造-中册表11-1，表11-3可查得，板的弯矩系数分别为：端支座-1/24；边跨中1/14；离端第二支座-1/11；离端第二跨跨中1/16；中间支座-1/14；中跨中1/16。剪力系数分别为：A支座侧：
6、0.50;离端第二支座外侧：0.55；离端第二支座侧：0.55；中间支座外侧：0.55；中间支座侧：0.55。故有弯矩设计值：剪力设计值：4.承载力计算1正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨按T形截面计算，翼缘宽度取，三者中的较小值，故取。所有截面钢筋均布置一排。环境类别一级，混凝土，梁的最小保护层厚度。假定箍筋直径,纵向钢筋直径，则一排纵向钢筋。混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢，。截面均属于第一类T形截面。正截面承载力计算过程见表3。截 面A1B2C-3661.64-78.4553.0-60.57=0.=0.=0.212=0.025=0.1630.0.025291.72481.10
7、 689.26414.70494.80218As=509218As=509318As=763314As=461218As=509表3 次梁正截面受弯承载力计算计算结果说明支座截面的均小于0.35，符合塑性力重分布的原则，并且有：。及同时大于0.2%，即次梁配筋满足最小配筋率的要求。2斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。应配箍筋：验算截面尺寸：，因，故截面尺寸按照下式验算：截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用C6双肢箍筋，计算B支座左侧截面。因，得到箍筋间距。S=/(Vbc-)=700mm调幅后受剪承载力应加强，梁局部围将计算的箍筋面积增加20%或
8、者箍筋的间距减小20%。现调整箍筋间距，由混凝土构造-上册表4-1查得，当，梁高时，梁中箍筋最大间距为200mm。最后取箍筋间距。验算配箍率下限值：上面已经算出配箍率的下限值，而次梁中实际配箍率，配箍率下限值满足要求。五、主梁设计主梁按弹性法设计。1.荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载 主梁重 主梁粉刷 永久荷载设计值 可变荷载设计值 2.计算简图因主梁的线性刚度与柱线刚度之比大于5，竖向荷载下主梁力近似按连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度取支承中心线之间的距离，。主梁的计算简图如图5所示。可利用混凝土构造-中册表6-2计算力。 主梁计算简图3.力设计值及包络
9、图1弯矩设计值弯矩 ，式中系数由混凝土构造-中册表6-2相应栏查得。2剪力设计值剪力，式中系数由混凝土构造-中册表6-2相应栏查得。3弯矩包络图第1、3跨有可变荷载，第二跨没有可变荷载由混凝土构造-中册表6-2可知，支座B或者支座C的弯矩值为：在第1跨：以支座弯矩的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：与前面计算的接近在第2跨：以支座弯矩，的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：。第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载在第1跨：以支座弯矩的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：在第
10、2跨：。以支座弯矩，的连线为基线，作的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处的弯矩值分别为：+第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：与前面计算的接近第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：弯矩包络图如图6所示。图6 主梁弯矩包络图4.承载力计算1正截面受弯承载力跨按T形截面计算，因跨设有间距小于主梁间距的次梁，翼缘计算宽度按。取较小值：。主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨截面有效高度的计算法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的穿插重叠，截面有效高度的计算法有所不同。混凝土保护层厚度15mm、板上部纵筋直径10mm、次梁上部纵筋直径1
11、8mm。假定主梁上部纵筋直径22mm，则一排钢筋时，；两排钢筋时，。纵向受力钢筋均设置为1排。由判别跨截面均属于第一类T形截面。B支座边的弯矩设计值。正截面受弯承载力的计算过程见表4。主梁纵向钢筋的弯起和切断按抵抗弯矩图确定。表4主梁正截面受弯承载力计算截 面1B2294.02-283.88.17-57.62=0.033=0.245=0.018=0.0430.9840.8570.9910.9781482.11769.5796.7292.2422418+2223222222斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因，需配箍筋：截面尺寸按照下式验算：，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用C10200双肢箍
12、筋，=303.108KNVma*，不需要配置弯起钢筋。验算最小配箍率：，配箍率满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，附加箍筋布置围。取附加箍筋C10200双肢，则在长度s可以布置附加箍筋的排数排，次梁两侧各布置3排。由混凝土构造-中册式11-22，满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需要在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置2C14纵向构造钢筋，则有：，满足要求。六、绘制施工图楼盖施工图包括施工说明、构造平面布置图、板配筋图、次梁和主梁配筋图。1.施工说明本设计施工说明详见构造施工图1。2.构造平
13、面布置图构造平面布置图见图2。3.板配筋图板配筋采用别离式，板面钢筋从支座边伸出长度。板配筋图详见构造施工图1。4.次梁配筋图次梁支座截面上部钢筋的第一批切断点要求离支座边，现取1500；切断面积要求小于总面积的二分之一，B支座切断1C18，切断面积小于总面积的二分之一，B支座剩余两根做架立筋，满足要求。端支座上部钢筋伸入主梁长度。下部纵向钢筋在中间支座的锚固长度。次梁配筋图详见构造施工图2。5.主梁配筋图主梁纵向钢筋的弯起和切断需按弯矩包络图确定。底部纵向钢筋伸入支座，不配置弯起钢筋，下部纵向钢筋在中间支座处的锚固长度。确定B支座上部钢筋的切断点：截取负弯矩的抵抗弯矩图如图7所示。将B支座的
14、、号钢筋按钢筋面积比确定各自抵抗的弯矩：号钢筋2C18，抵抗弯矩为；号钢筋2C18，的抵抗弯矩为；号钢筋2C22，的抵抗弯矩为。钢筋的充分利用点和不需要点的位置可按几关系求得，见计算书图6。第一批拟截断号钢筋2C22，因截断点位于受拉区，离该钢筋充分利用点的距离应大于；截断点离该钢筋不需要点的距离应大于和。号钢筋截断点离B支座中心线的距离：按第一个条件时；按第二个条件时，由第一个条件控制。同理可求得号钢筋的截断点位置。，B支座左侧远离B制作中心线的距离，右侧距离主梁配筋图详见构造施工图2。图7 抵抗弯矩图因主梁的腹板高度大于450mm，需要在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置2C14纵向构造钢筋，则有：308/(300510)=0.20%0.1%,满足要求。参考文献1 GB/T 50104-2021，建筑制图标准 S.2 GB 50068-2001，建筑构造可靠度统一标准 S.3 GB 50009-2021，建筑构造荷载规 S.4 GB 50010-2021，混凝土构造设计规 S.5程文瀼，爱群，铁成.混凝土构造上册混凝土构造设计原理第五版M.：,2021.6程文瀼，爱群，颜德姮.混凝土构造中册混凝土构造与砌体构造设计第五版M.：,2021. z.
