混凝土梁板课程设计报告书

专业资料word完美格式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计学生姓名：学号：所在学院：专业：指导教师：2015年1月1目录1.设计任务书................................................................21.1设计资料.............................................................21.2设计要求.............................................................21.3参考资料.............................................................21.4附图.................................................................22.计算书....................................................................32.1结构平面布置.........................................................32.2板的设计.............................................................42.2.1荷载计算.......................................................42.2.2计算简图.......................................................42.2.3内力计算.......................................................52.2.4正截面承载力计算...............................................52.3次梁的设计...........................................................62.3.1荷载计算.......................................................62.3.2计算简图.......................................................72.2.3内力计算.......................................................72.3.4正截面承载力计算...............................................82.3.5斜截面承载力计算...............................................92.4主梁的计算..........................................................102.4.1荷载计算......................................................102.4.2计算简图......................................................102.4.3内力计算......................................................112.4.4正截面承载力计算..............................................132.4.5斜截面受剪承载力计算..........................................142.4.6主梁吊筋计算..................................................152.5正常使用极限状态的裂缝和挠度验算....................................152.5.1板的裂缝和挠度验算............................................1521.设计任务书1.1设计资料某民用建筑二层楼盖平面示意图如图1-1所示，楼面标高为H=5m，采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。四周墙体为承重砖墙，厚度为370mm，钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm，楼板周边支承在砖墙上。楼面活荷载标准值qk=5kN/m2。楼面采用20mm厚水泥砂浆抹面（γ=20kN/m3），梁板的天花抹灰为15mm厚石灰砂浆粉刷（γ=17kN/m3），混凝土容重为25kN/m3。混凝土强度等级采用C30；钢筋中受力筋采用HRB400；箍筋采用HPB300。图1-1二层楼盖平面示意图（重新作图，标上A=36m，B=21.6m）1.2设计要求①按单向板肋梁楼盖的要求对楼面梁板进行结构布置；②对板、次梁、主梁分别进行受力分析、计算及配筋，并完成设计计算书一份，包括封面、设计任务书、目录、计算书、参考文献、附录；③绘制楼盖施工图（2号图纸两张），内容包括：楼盖平面布置图；板配筋施工图；梁配筋施工图（各1张，配相应施工说明。其中梁的施工图用平法绘制）主梁设计弯矩包络图、抵抗弯矩图（1张）注：①图纸采用交通工程学院课程设计标准图签；②计算书应包括标准封面、目录、设计任务书、设计计算完整过程，并装订成册。1.3参考资料[1]GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].[2]GB50009-2012建筑结构荷载规范[S].[3]叶列平.混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2012(8)1.4附图12AB12BABA32.计算书钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm，楼面活荷载标准值qk=5kN/m2。楼面采用20mm厚水泥砂浆抹面（γ=20kN/m3），梁板的天花抹灰为15mm厚石灰砂浆粉刷（γ=17kN/m3），混凝土容重为25kN/m3。混凝土强度等级采用C30，钢筋中受力筋采用HRB400，箍筋采用HPB300。环境类别取类别一，使用年限设为50年。2.1结构平面布置单向板肋梁楼盖由板、次梁和主梁构成。其中，次梁的间距决定板的跨度，主梁的间距决定次梁的跨度，柱网尺寸决定主梁的跨度。单向板、次梁和主梁的常用跨度为：单向板：1.8~2.7m，荷载较大时取较小值，一般不宜超过3m；次梁：4~6m；主梁：5~8m。根据1-1所示的柱网布置，选取主梁横向布置，次梁纵向布置的结构平面布置方案如图2-1所示。主梁的跨度为7200mm，间距为6000mm；次梁的跨度为6000mm，间距2400mm。板厚的确定：按高跨比要求，板厚h≥l/40=60mm，按构造要求，民用建筑楼板的最小厚度为60mm。故取板厚h=60mm。次梁：根据经验，多跨连续次梁的截面高度h=𝑙18~𝑙12=(600018)~(600012)mm=333.3~500mm并且h≥𝑙25=600025mm=240mm故取h=450mm截面宽度b=𝑙3~𝑙2=(4503)~(4502)mm=150~225mm取b=200mm主梁：根据经验，多跨连续主梁的截面高度h=𝑙14~𝑙8=(720014)~(72008)mm=514.29~900mm并且h≥𝑙15=720025mm=480mm故取h=700mm截面宽度b=𝑙3~𝑙2=(7003)~(7002)mm=233.33~350mm取b=350mm42.2板的设计（按考虑塑性内力重分布的方法计算）2.2.1荷载计算20mm厚水泥砂浆面层：20×0.02=0.400kN/m2；60mm厚现浇钢筋混凝土板：25×0.06=1.500kN/m2；15mm厚石灰砂浆抹底：17×0.015=0.255kN/m2；恒荷载标准值：gk=0.4+1.5+0.255=2.155kN/m2；活荷载标准值：qk=5.000kN/m2；根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2010）的规定，荷载设计值为由可变荷载控制的效应设计值：𝑙1=𝑙𝑙𝑙𝑙+𝑙𝑙𝑙𝑙=1.2×2.155+1.4×5.000=9.586𝑙𝑙/𝑙2由永久荷载控制的效应设计值：𝑙2=𝑙𝑙𝑙𝑙+𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙=1.35×2.155+0.7×1.4×5.000=7.809𝑙𝑙/𝑙2取q=9.586kN/𝑙2。2.2.2计算简图取1m宽板带作为计算单元，各跨的计算跨度为：中间跨：𝑙0=𝑙𝑙=2400−200=2200𝑙𝑙；图2-1单向板肋梁楼盖结构平面布置图5边跨：𝑙0=𝑙𝑙+𝑙2=2400−100−120+1202=2240𝑙𝑙𝑙𝑙+𝑙2=2400−100−120+602=2210𝑙𝑙取小值𝑙0=2210𝑙𝑙平均跨度：𝑙=2200+22102=2205mm边跨与中间跨的计算跨度相差2210−22002200=0.45%10%故可按等跨连续板计算内力。板的计算简图如图2-2所示。2.2.3内力计算各截面的弯矩计算见表2-1。截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯矩系数α+1/11-1/11+1/16-1/14跨度(m)2.212.212.22.2荷载(kN)9.5869.5869.5869.586M=αq𝑙02(𝑙𝑙∙𝑙)1/11×9.586×2.212=4.26-1/11×9.586×2.212=-4.261/16×9.586×2.22=2.90-1/14×9.586×2.22=-3.312.2.4正截面承载力计算板的钢筋采用HRB400，混凝土为C30，查规范得：𝑙𝑙=360𝑙/𝑙𝑙2，𝑙𝑙=14.3𝑙/𝑙𝑙2，𝑙1=1.0，𝑙0=60−20=40mm正截面承载力计算见表2-2。A表2-1板的弯矩计算图2-2板的计算简图6截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座在平面图上的位置①~⑦轴向①~⑦轴向①~②⑥~⑦轴向②~⑥轴向①~②⑤~⑦轴向②~⑥轴向𝑙(kN∙m)4.26-4.262.900.8*×2.90-3.31-0.8×3.31𝑙𝑙=𝑙𝑙1𝑙𝑙𝑙𝑙020.1860.1860.1270.1010.1450.116𝑙𝑙=0.5(1+√1−2𝑙𝑙)0.8960.8960.9320.9460.9210.938𝑙𝑙=𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙0(𝑙𝑙2)329.80329.80216.06170.22249.77196.23选用钢筋C8@140C8@140C8@180C8@200C8@180C8@200实际配筋面积(mm2)359359279251279251𝑙𝑙𝑙𝑙=0.45𝑙𝑙𝑙𝑙=0.179%0.2%0.598%0.598%0.465%0.418%0.465%0.418%*0.8是为了考虑四边与梁整体连接的中间区格单向板拱的有利作用而取的折减系数。2.3次梁的设计（按考虑塑性内力重分布的方法计算）2.3.1荷载计算板传来的恒载：2.155×2.4=5.172kN/m；次梁自重：25×0.2×(0.45-0.06)=1.950kN/m；次梁粉刷抹灰：17×0.015×(0.45-0.06)×2=0.199kN/m；恒荷载标准值：gk=5.172+1.950+0.199=7.321kN/m；活荷载标准值：qk=5.000×2.4=12.000kN/m；根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2010）的规定，荷载设计值为由可变荷载控制的效应设计值：𝑙1=𝑙𝑙𝑙𝑙+𝑙𝑙𝑙𝑙=1.2×7.321+1.4×12.000=25.59𝑙𝑙/𝑙由永久荷载控制的效应设计值：表2-2板的正截面承载力计算7𝑙2=𝑙𝑙𝑙𝑙+𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙=1.3