单向板楼盖课程设计

单向板楼盖课程设计钢筋混凝土现浇楼盖设计说明书一、设计说明及设计资料1、设计目的和方法本课程设计的任务是：根据所给设计资料进行钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的设计，目的是要掌握受弯构件正截面、斜截面承载力计算，熟悉肋梁楼盖结构布置要点：理解钢筋混凝土塑性变形内力重分布的基本概念；掌握连续梁、板的设计方法，荷载取值及内力计算；熟悉弯矩包络图、抵抗弯矩图的绘制方法；掌握梁、板配筋的构造要求；同时要熟悉计算中的各项规定。

根据本课程设计的具体情况，设计包括楼盖板、次梁、主梁的设计计算式的书写，其中包括板、次梁、主梁内力计算，正斜截面的配筋计算；施工图的绘制。

2、课程设计的主要内容及基本要求（1）板和次梁按塑性内力重分部计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。

（2）绘制楼盖结构施工图①、楼面结构平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号）。

②、楼板及配筋平面图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸）。

③、次梁、配筋图（标注次梁截面尺寸、几何尺寸、钢筋直径、根数、编号及定位尺寸）。

④、主梁、配筋图（绘制出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图及配筋图），（标注主梁截面 尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸）。

⑤、在图中标明有关设计说明，如混凝土强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。

（3）计算书：要求计算准确，步骤完整，内容清晰。

3、设计资料某多层厂房，采用筋钢混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层楼面荷载、材料及构造等设计资料如下：1）楼面面层用20mm 厚水泥砂浆抹面（3/20m kN =γ），板底及梁用15mm 厚石灰砂浆抹底（3/17m kN =γ）；2）混凝土强度等级采用C25，钢筋除梁纵向主筋采用HRB335钢筋外，其余均采用HPB300钢筋，（钢筋混凝土容重3/25m kN =γ);3）板伸入墙内120mm ，次梁伸入墙内240mm ，主梁伸入墙内370mm ；柱的截面尺寸400 mm×400 mm。

4)楼面活荷载标准值：q=4.5KN/m2计算部分一、楼盖柱网、结构图设计1、建筑物的楼盖平面为矩形，轴线尺寸为34.8m ×21.6m 。

按肋梁楼盖的板、梁的跨度，主梁为6~12m ，次梁4~6m ，单向板1.7~3m 。

采用主梁沿横向布置，由此确定： （1）主梁跨度为 ： 5.4m ； （2）次梁跨度为 ： 5.8m ； （3）板的跨度为 ： 1.8m 。

得：楼盖柱网图如图1-1所示。

图1-1楼盖柱网图2、根据构造要求，初定截面尺寸如下： （1）板厚 ：按高跨比条件，当mm l h 068001301301=⨯=≥时，满足刚度要求，可不验算挠度，且工业建筑楼板厚度要求mm h 70≥，取板厚mm h 80=；（2）次梁 ：次梁的截面高度应满足 121(=h ～223(0085)181~121()181=⨯=L ～mm )834，取mm h 400= ；则21(=b ～133()31=h ～mm )200，取mm b 200=。

（3）主梁 ：主梁的截面高度应该满足101(=h ～360(5400)151~101()151=⨯=L ～mm )540，mm h 500=，则21(=h ～167()31=h ～mm )250，取mm b 250=。

（4）柱截面 ：mm mm h b 400400⨯=⨯3、楼盖的梁板结构平面布置及构件尺寸如图2-1所示图2-1梁板结构平面布置二、板、次梁、主梁计算（一）板的计算1) 荷载计算 （按考虑塑性内力重分布的方法计算）取1m 宽板带计算：20mm 厚水泥砂浆抹面（3/20m kN =γ） m kN /4.002.020=⨯215mm 厚石灰砂浆抹底(3/17m kN =γ) m kN /255.0015.017=⨯ 2 80mm 厚钢筋混凝土板(3/25m kN =γ) m kN /0.208.025=⨯ 2恒荷载标准值： m kN g k /655.2= 2活荷载标准值： m kN q k /5.415.4=⨯=2恒荷载分项系数取1.2；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于m kN /0.42，所以活荷载分项系数取1.3。

于是板的设计值总值： q g +=k k q g 3.12.1+ 500.43.1655.22.1⨯+⨯m kN /0.9= 2 2) 计算简图如图3-2所示图3-2板的计算简图取1m 板宽作为计算单元，次梁截面尺寸为mm mm h b 400200⨯=⨯，板厚为mm 80。

板的计算跨度为：边跨：2/8012010018002101+--=+=h l l mm 1620=或2/12012010018002101+--=+=a l l mm 1640=取最小值mm l 16201= (mm a 120=) 中间跨： mm l l 1600200180002=-== 跨度差：()00001025.1160016001620<=-板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。

则：计算简图如图3-3所示图3-3 板的计算简图3) 板的内力计算见表3-1所示表3-1截面 1 B 2 C 截面系数 α1/11-1/111/16-1/142)(l q g M +=α)/(m kN262.10.9111⨯⨯=2.147 262.10.9111⨯⨯-=-2.147 26.10.9161⨯⨯=1.440 26.10.914/1⨯⨯-=-1.6464） 正截面强度计算假定环境类别为一类，查表得最小钢筋保护层厚度c=15mm ，假定纵向钢筋直径d=10mm ，板厚80mm ，则截面有效高度a s =c+d/2=20mm 。

取mm b 1000=则，mm a h h s 6020800=-=-=采用C25混凝（2/9.11mm N f c =），HRB335钢筋（梁纵向主筋）（2/300mm N f y =），板和箍筋均采用HPB300钢筋：（2/270mm N f y =）。

考虑四边与梁整体连接的中间区格单向板拱作用的有利因素，对中间区格的单向板，其中间跨的跨中截面弯矩及支座截面弯矩可各折减20%。

5）板的弯矩及配筋计算如3-2所示表3-2截面 1 B 2 C M （m kN ⋅）2.421 -2.421 1.440*0.8 -1.646*0.8 21bh f Mc s αα=0.050-0.0500.027-0.031s αξ211--=0.051 0.051 0.028 0.032 yc S f h b f A 01ξα=1351357485选用钢筋 200@8φ 200@8φ 200@86φ200@86φ 实际配筋251.0251.0196.0196.0支座截面ξ均小于ξ=0.35，符合塑性内力重分布的原则，S A /bh=196/(1000*80)=0.245%，此值大于：0.45f t /f y =0.45*1.27/270=0.212%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。

6）板的配筋如附图3-1所示附图3-1板的配筋（二）、次梁的计算（按塑性内力重分布计算） 1) 荷载计算由板传来的荷载： m kN /779.48.1655.2=⨯ 次梁自重： ()m kN /6.12508.04.02.0=⨯-⨯ 次梁粉刷抹灰重： ()m kN /163.017208.04.0015.0=⨯⨯-⨯ 恒荷载标准值： m kN g k/542.6=活荷载标准值： m kN q k /1.88.15.4=⨯= 设计值总值：q g +=1.83.1542.62.13.12.1⨯+⨯=+k k q g m kN /4.18= 2）计算简图4-2所示mm mm h b 500250⨯=⨯图4-2 次梁的计算简图计算跨度：边跨：2/25012012558002101+--=+=b l l mm 5680=或1l =105694)1201255800(025.1025.1l mm l>=--⨯=取 mm l 56801=中间跨：mm l l 5550250580002=-== 跨度差：（5685-5550）/5500=2.3%<10%次梁为多跨连续梁，对于跨数超过五跨的等截面连续梁，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续梁计算。

则：计算简图如图4-3所示图4-3次梁的计算简图3）次梁弯矩计算见表4-1所示表4-1截面 1 B 2 C 截面系数 α1/11-1/111/16-1/142)(l q g M +=α)/(m kN 268.54.18111⨯⨯=53.97 268.54.18111⨯⨯-=-53.97 255.54.18161⨯⨯=35.42 255.54.1814/1⨯⨯-=-40.480 表4-2截面 A B （左） B （右） C 剪力系数0.450.600.550.55nl q g V )(+=β)(kN55.54.1845.0⨯⨯=45.95 55.54.1860.0⨯⨯=60.72 55.54.1855.0⨯⨯=56.17 55.54.1855.0⨯⨯=56.174) 正截面强度计算：① 确定翼缘宽度：正截面受弯承载力计算时，跨内按T 形截面计算，次梁工作时板可作为翼缘参与工作，在跨中截面翼缘受压可按梁计算，翼缘的计算宽度取下列值中的小值。

因1.0219.0)35400(800>=-=h h f 所以仅按计算跨度 l 和净距n S 考虑。

h =400-35=365mm ( 取保护层厚度为35mm )，翼缘厚度mm h f 80'=边跨：按计算跨度考虑 mm l b f 189356803131'=⨯=≤，按梁（肋）净跨考虑 mm S b b n f 57555555200'=+=+=，取 mm b f 1893'=。

中间跨：按计算跨度考虑 mm l b f 185055503131'=⨯=≤按梁（肋）净距考虑 mm S b b n f 57505550200'=+=+= 取 mm b f 1850'= 支座截面翼缘受拉仅按矩形梁计算② 判断次梁的截面类型mm N h h h b f f f f c ⋅⨯=-⨯⨯⨯⨯='-''60110578)280365(8018939.110.1)2(α ⎩⎨⎧⋅⋅>⋅=)(75.34)(43.53578中间跨中边跨中m kN m kN m kN属于第一类T 型截面，按梁宽为 'f b 的矩形截面计算。