水工钢筋混凝土结构课程设计--楼盖板设计
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大连海洋大学
水工钢筋混凝土结构课程设计
指导教师：栾曙光
姓 名：
班 级：港工09—1
学 号：0904110121
整体式单向板肋梁楼盖课程设计任务书
一、设计目的和作用
通过本课程设计，加深对所学知识的深入理解。如：结构平面布置、单向板肋梁楼盖的传力路径、计算方法的选用、计算简图的选取、配筋计算及构造要求、结构施工图的绘制等。了解钢筋混凝土结构设计的一般内容和程序。使学生受到工程技术人员所必需的初步的综合运用所学知识的训练，并能提高理论分析、设计计算、绘制结构施工图及撰写结构计算书的能力。
二、设计内容
1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置;
2、板、次梁、主梁强度的计算;
3、绘制结构施工图
（1）、结构平面布置图
（2）、板、次梁配筋图及剖面图
（3）、主梁弯矩包络图及配置图
（4）、次梁、主梁钢筋分离图
（5）、钢筋材料表
三、设计资料
1、车间类别为三类金工车间，车间内无侵蚀性介质，环境类别为一类：建筑物四周为承重砖墙（370mm）厚，中间有钢筋混凝土柱，截面尺寸为350×350mm2,，柱网尺寸如图
2、楼面构造：采用20mm厚水泥砂浆抹面，15mm厚混合砂浆天棚抹灰
3、屋面构造：本地常规防水、保温、找平做法，屋面板，板底抹灰。
4、 材料：混凝土采用C25（柱采用C30），梁、柱内受力纵筋为HRB335级，其他均为HPB235级。
整体式单向板肋梁楼盖课程设计计算书
一、结构平面布置
1、布置主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2m，l2/l1=6.3/2.2=2.86＞2，可以按单向板进行计算，楼盖板结构平面布置如图：
2、按跨高比条件，当h2200/40=55mm时，满足刚度要求。对于工业建筑的楼盖板，要求h80mm，取板厚h=90mm。
3、次梁截面高度应满足h=(1/18～1/12)l=6300/18～6300/12=350～525mm,取h=480mm。则b=（1/2～1/3）h=（160～240）mm，截面宽度取b=200mm
4、主梁截面高度应满足h=（1/15～1/10）l=6600/15～6600/10=440～660mm，取h=600，则b=（1/2～1/3）h=(200～300)mm,取b=250mm。
二、板的设计（按塑性内力重分布计算）
1、荷载的计算：取1m的板宽进行计算
板的永久荷载标准值
90mm现浇钢筋混凝土板 0.09×1×25=2kN/m
20mm水泥砂浆面层 0.02×1×20=0.4kN/m
15mm厚混合砂浆天棚抹灰 0.02×17=0.34kN/m
小计 2.905kN/m
板的可变荷载标准值 10×1=10kN/m
荷载分项系数取1.05和1.2，
于是板的荷载设计总值 g+q=1.05×2.905+1.2×10=15.05kN/m
2、确定板的计算简图
板的计算：边跨：l01=ln+h/2=1980+45=2025mm≤ln+a/2=2040，取l=2025
中间跨：l02=ln=2000mm
跨度差：(2025-2000)/2000=1.25%≤10%,因此可按五跨等跨连续板计算。
则板的计算简图如下：
3、内力计算及配筋
截 面
位 置 边跨跨中
1 离端第二支座
B 跨 中
2、3 支 座
C
弯矩系数αmp 1/11 -1/11 1/16 -1/14
M=αmp（g+q）l02
（kN·m） 1/11×15.05×2.0252=5.61 -1/11×15.05×2.0252=-5.61 1/16×15.05×22=3.76 -1/14×15.05×22=-4.3
b=1000mm, h=90mm, h0=90-20=70mm，对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%，板的配筋计算过程于下表：
板的配筋计算
截面位置 1 B 2、3 C
M 5.61 5.61 3.76 4.3
αs 0.115 0.115 0.077 0.088
ξ 0.123 0.123 0.080 0.092
轴线
①~②
⑤~⑥ 计算配筋（mm2）
As=fcξbh0/fy 488 488 317 365
实际配筋（mm2） 80@8/6
491 80@8/6
491 90@6
314 140@8
359
轴线
②~⑤ 计算配筋（mm2）
As=fcξbh0/fy 488 488 0.8×317=254 0.8×365=294
实际配筋（mm2）
80@8/6
491 80@8/6
491 110@6
257 95@6
298
配筋率ρ 0.70% 0.70% 0.39%
0.44%
三、次梁的计算（按塑性内力重分布计算）
1、确定次梁的支承情况：
2、荷载计算：
恒载 板传来 2.905×2.2=6.391kN/m
次梁自重 0.2×（0.48-0.09）×25=1.95kN/m
次梁粉刷 0.015×（0.48-0.09）×2×17=0.1989kN/m
小计 g=8.5399kN/m
活载 由板传来 q=8.0×2.2=17.6kN/m
梁的荷载设计总值 g+q=1.05×8.5399+1.2×17.6=30.09kN/m
3、确定次梁的计算简图：
边跨ol=nl+a/2=5935+240/2=5935mm<1.025nl=6083mm，取ol=5935mm
中间跨ol=nl=6050mm
因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示：
4、内力计算及配筋：
①次梁跨中按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：
边跨：'fb=ol/3=1/3×6055=2018mm＜b+ns=200+2000=2200mm，故取'fb=2018mm
中间跨：'fb=ol/3=1/3×6050=2017mm
梁高：h=480mm，oh=480-40=440mm
翼缘厚：'fh=90mm；
②判断T形截面类型：
次梁弯矩计算
截面位置 1 B 2、3 C
弯矩系数αmp 1/11 -1/11 1/16 -1/14
M=αmp（g+q）l02
（kN·m） 1/11×30.09×
6.0552=100.29 -1/11×30.09×
6.0552=-100.29 1/16×30.09×
6.052=60.84 -1/14×30.09×
6.052=78.67
fc'fb'fh（oh-'fh/2）=11.9×2017×（440-45）
=853kN·m＞100.29kN·m（边跨跨中1）
68.84kN·m（跨中2、3）
因此各跨中截面均属于第一类T形截面。
③支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵筋考虑，取oh=480-65=415mm，中间支座按布置一排纵筋考虑，oh=480-40=440mm。
次梁正截面受弯承载力计算
截面位置 1 B 2、3 C
M 100.29 100.29 68.84 78.67
αs 0.0259 0.2936 0.978 0.2049
ξ 0.0262 0.3575 0.0180 0.2318
As（mm2） 923 1177 634
809
ρ 1.04% 1.42% 0.72% 0.92%
配筋 3φ20 4φ14+3φ16 4φ14 2φ16+2φ18
实际As（mm2） 942 1218 615 804
次梁剪力计算
截面位置 A B左 B右 C
弯矩系数αvb 0.45 -0.60 0.55 -0.55
V=αvb（g+q）ln
（kN） 0.45×30.09×5.935=80.36 -0.60×30.09×5.935=107.15 0.55×30.09×6.05=100.12 -0.55×30.09×6.05=-100.12
hw/b=440/200=2.2＜4.0
斜截面承载力计算
截面位置 A B左 B右 C
V 80.36 107.15 100.12 100.12
KV 96.43 128.58 120.14 120.14
0.25fcbh0 0.25×11.9×200.440×10-3=261.8 KN＞KV
0.7ftbh0 0.7×1.27×200×440×10-378.232 KN＜KV
选用箍筋 82
s 641 231 278 278
实际箍筋间距s（mm） 200 200 200 200
四、主梁的计算（按弹性理论计算）
1、主梁的支承情况：
2、荷载计算：
恒载： 次梁传来的永久荷载 8.5399×6.3=53.8014kN
主梁自重 0.25×（0.6-0.09）×2.2×25=7.0125kN
主梁粉底抹灰 0.015×（0.6-0.09）×2.2×17×2=0.57222kN
小计 61.3861kN
活载： 由次梁传来 7×6.3×2.2=97.02kN
恒荷载设计值： G=1.05×61.3861=64.455kN
活荷载设计值： Q=1.2×97.02=116.42kN
3、计算跨度及计算简图：
主梁为三跨连续梁，柱截面尺寸为b×h=350mm×350mm，其中b＞0.05lc
计算跨度： 边跨 l01=1.05ln=1.05×6055=6357.75mm
中间跨 l02=1.05ln=1.05×6250=6562.5mm
