梁板结构课程设计

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梁板结构课程设计

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指导教师：

成 绩：

2 任务书

一、 设计资料

某2层厂房，为内框架承重的混合结构，标准层采用现浇钢筋混凝土肋梁楼盖（主梁沿厂房横向）。环境类别为一类。非抗震区。

标准层结构平面如图，轴线②～⑦范围为车间，结构布置相同。轴线①～②范围包括卫生间、楼梯、办公室（2间），卫生间降板100mm。车间范围的楼面活荷载标准值为6kN/m2（单学号）、8kN/m2（双学号）。轴线①～②范围内的楼面活荷载按现行荷载规范选取。

楼面做法（由上至下）：20mm厚水泥砂浆面层；钢筋混凝土现浇板；20mm厚石灰砂浆抹底。

二、 设计要求

1) 根据题目和混凝土设计规范，选择合适的混凝土、钢筋材料等级。

2) 确定主梁、次梁、板的结构尺寸。

3) 对轴线①～⑤范围内的全部板进行设计。典型板格按塑性计算内力，个别板格可采用弹性计算内力。

4) 选一根典型的纵向次梁（跨数=5）进行设计。按塑性理论计算内力。

5) 选一根典型的主梁进行设计。主梁按弹性理论计算内力。

6) 绘制轴线①～⑤范围内的楼盖施工图。

三、 设计依据

1) 建筑结构荷载规范GB50009-2012[S]．北京：中国建筑工业出版社，2012．

2) 混凝土结构设计规范GB50010-2010[S]．北京：中国建筑工业出版社，2010．

3) 砌体结构设计规范GB 50003-2011[S]．北京：中国建筑工业出版社，2011．

4) 房屋建筑制图统一标准GB/T5001-2010[S]．北京：中国计划出版社，2010．

5) 建筑结构制图标准GB/T50105-2010[S]．北京：中国计划出版社，2010．

6) 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图11G101-1，中国建筑标准设计研究所出版社，2011年，北京

四、 提交成果

1) 计算书：A4纸，电子录入，排版整齐，双面打印。电子版（WORD）、打印版同时提交。

3 2) 图纸一张：机画，打印后提交。内容：轴线①～⑤范围内板配筋图（含结构布置图），次梁配筋图，主梁配筋图。图签见图2。

3) 手算过程草稿：格式不限，能体现独立完成的过程。答辩后归还。

图1 结构平面布置

4 计算书

目 录

（一）设计资料 .................................................................................... 5

（二）板的设计 .................................................................................... 6

（三）次梁的设计 .............................................................................. 21

（四）主梁的设计 .............................................................................. 24

（五）绘制施工图 .............................................................................. 29

参考文献 .............................................................................................. 33

5 （一）设计资料

1、某2层厂房，为内框架承重的混合结构，标准层采用现浇钢筋混凝土肋梁楼盖（主梁沿厂房横向）。环境类别为一类。非抗震区。

标准层结构平面如图，轴线②～⑦范围为车间，结构布置相同。轴线①～②范围包括卫生间、楼梯、办公室（2间），卫生间降板100mm。车间范围的楼面活荷载标准值为6kN/m2。轴线①～②范围内的楼面活荷载按现行荷载规范选取。

楼面做法（由上至下）：20mm厚水泥砂浆面层；钢筋混凝土现浇板；20mm厚石灰砂浆抹底。

2、结构平面布置

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第4章。选用HRB400级钢筋作为梁、板的受力钢筋和箍筋，360yvyffN/mm2；混凝土采用C30，3.14cfN/mm2，43.1tfN/mm2。

根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第9.1.2条，单向板的跨厚比应不大于30，要求板厚67302000hmm，且70hmm；单向板的跨厚比应不大于40，要求板厚83403300hmm，且80hmm。考虑到板内需双向布置电线管，所以取板厚100hmm。

次梁梁高550~3676600)121181(hmm，取500hmm，200bmm。

主梁梁高600~4006000)101151(hmm，取600hmm，300bmm。

主梁、次梁、板在外承重墙的支承长度取120mm。

3.荷载、分项系数和组合系数

恒载：根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录A，

楼面恒载 20mm厚水泥砂浆面层 4.002.020kN/mm2

100mm厚钢筋混凝土现浇板 5.21.025kN/mm2

20mm厚石灰砂浆抹底 34.002.017kN/mm2

合计 楼面恒载标准值 3.24kN/mm2

主梁自重标准值09.4172)1.06.0(02.0253.0)1.06.0(kN/m

6 次梁自重标准值27.2172)1.05.0(02.0252.0)1.05.0(kN/m

车间活载标准值：6kN/mm2

卫生间、楼梯、办公室活载标准值：2kN/mm2

根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第3.2条和附录D：

活载起控制作用时，3.1,2.1QG；

恒载起控制作用时，4.1,35.1QG（活载大于4kN/mm2），7.0c。

（二）板的设计

2.1、单向板

2.1.1 ○2~○5轴线单向板，按塑性设计，取○3~○4中间宽度1m的板带计算

（1）荷载设计值

按活载起控制作用计算：69.116.13.124.32.1qgkN/m

按恒载起控制作用极端：83.97.06.13.124.335.1qgkN/m

所以荷载应取按活载起控制作用的组合，即69.11qgkN/m

（2）计算简图（图）

根据书表11-4可得板的计算跨度：

边跨18302100)22001202000(20hllnmm

18402120)22001202000(2alnmm

中间跨180020020000nllmm

实际为9跨，可按5跨计算；因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。计算简图如图2.1.1-1所示。

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（3）弯矩设计值

查表11-1得板的弯矩系数m如表2.1.1-1所示。

表2.1.1-1

截面 端支座A 边跨跨中1 离端第二支座B

离端第二跨跨中2 中支座C 中跨中3

m 0 1/11 -1/11 1/16 -1/14

1/16

所以可计算出各处的弯矩设计值：

0AMkNm

56.383.169.11111)(11122011lqgMkNm

56.383.169.11111)(1112201lqgMBkNm

45.283.169.11161)(16122012lqgMkNm

80.283.169.11141)(1412201lqgMCkNm

（4）正截面受弯承载力计算（表）

环境类别为一级，C30混凝土，板保护层15cmm，假定纵筋直径为10mm，则有效高度802/101510020dchhmm，宽度1000bmm；钢筋采用HRB400，360yfN/mm2。

正截面受弯承载力计算如表2.1.1-2所示。

8 表2.1.1-2

截面 A 1 B 2 C

弯矩设计值（kNm） 0 3.56 -3.56 2.45 -2.80

201bhfMcs 0 0.039 0.039 0.027 0.031

s211 0 0.040<0.35 0.040<0.35 0.027<0.35 0.031<0.35

ycsfbhfA01（mm2） 0 127 127 86 99

最小配筋率 0

200%2.0%18.036043.145.045.0minminsytAff

实际配筋（mm2） 0 C8@200

251sA C8@200

251sA C8@200

251sA C8@200

251sA

2.1.2 ○1~○2轴线B1单向板，弹性设计，取一米宽度板带计算。

（1）荷载设计值

89.324.32.1gkN/m，80.224.1qkN/m，69.6qgkN/m

（2）计算简图

根据书34页，20000lmm，计算简图如图2.1.2-1所示。

（3）跨中弯矩设计值