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1、 12 届课程设计钢筋混凝土整体式单向板肋梁楼盖设计说明书学生姓名 鲁强 学 号 3031208107 学 院 水利与建筑工程学院 专 业 农业建筑环境与能源工程 班 级 12-1 指导教师 姚宝林 日 期 2010年12月 塔里木大学教务处制前言 本设计是关于钢筋混凝土的整体式单向板肋梁楼盖的设计。为了更深入了解这门课程，在姚宝林老师的带领下进行此次学习与设计，掌握板，梁设计的基本思路和基本方法，能够正确的分析个部分的手里情况，解决相应的问题，通过对其的学习让我在建筑设计领域专业知识方面有了更深入了解和认识也能有一个很大的提高。目录1设计资料11.1厂房平面示意图11.2建筑构造11.3荷载
2、参数11.4建筑材料11.5题号12楼盖的结构平面布置13板的设计23.1荷载33.2内力计算33.3截面承载力计算44次梁计算44.1恒载设计值54.2内力计算54.3截面承载力计算65主梁计算85.1荷载85.2内力计算95.3主梁截面承载力计算125.4主梁吊筋计算145.5确定最大裂缝宽度145.6变形验算（挠度验算）156柱的设计166.1设计值166.2按构造配置箍筋167基础设计177.1设计资料177.2初步确定杯口尺寸177.3确定基础底面尺寸177.4验算基础高度187.5基础底板配筋计算197.6计算底板受拉钢筋208施工图20致谢25参考文献261设计资料1.1厂房平面
3、示意图1.2建筑构造生产车间的四周外墙均为370承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350350,柱高4.5。楼盖面层做法:20厚水泥砂浆面层 20厚混合砂浆天棚抹灰梁侧抹灰做法:15厚混合砂浆抹灰1.3荷载参数楼面活荷载： = 6水泥砂浆容重： =20钢筋混凝土容重： =25混合砂浆容重： =17恒载分项系数： =1.2活载分项系数： =1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大4 ）。1.4建筑材料混凝土：钢筋：主梁及次梁受力筋采用级钢筋，板及粱内的其他钢筋采用级钢筋。1.5题号13号，= 6kN/2楼盖的结构平面布置3板的设计板按塑性内力重分布方法计算。板的=6000/2320=2.7
4、5=2320/40=53.4，次梁截面高 取=450=6000/15=400，截面宽度=200。板的支撑情况如下图： 图3-1 板的尺寸及计算简图（a）板的尺寸；（b）计算简图3.1荷载 恒载标准值25厚水泥砂浆粉面 0.0220=0.4 25厚混合砂浆天棚抹灰 0.0217=0.3480厚混凝土板 0.08 25=2 =2.74 线恒载设计值 g=1.22.74kN/=3.29线活载设计值 q=1.36kN/=7.8 合计 11.74即每米板宽 g+q=11.743.2内力计算计算跨度 边跨 =1.78 + =1.78+ =2.17 + =1.78+=2.192.17取=2.17中间跨 =2
5、-0.1-0.1=2.15跨度差（2.17-2.0 ）/2.15=1%=550，梁宽=250。次梁有关尺寸及支撑情况如下图： 图4-1 次梁尺寸和计算简图（a）次梁尺寸；（b）计算简图4.1恒载设计值由板传来 3.292.13=7.07次梁自重 1.2250.2(0.45-0.08)=2.22梁侧抹灰 1.217 0.015(0.45-0.08)2=0.22 g=9.51活荷载设计值 由板传来的 q=8.452.15=18.16 _合力 g+q=27.674.2内力计算计算跨度 边跨 =6.0-0.12-=5.755 +=5.755+=5.875 1.025=1.0255.755=5.8995
6、.875取边跨=5.875中间跨 =6.0-0.25=5.75跨度差（5.875-5.75）/5.75=2.2%10%，说明可按等跨连续梁计算。计算简图如下：表4.1 连续次梁各截面弯矩及剪力计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座弯矩计算系数/（）86.82-86.8259.69-68.21表4.2 连续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座内、外侧剪力计算系数0.450.60.550.55/71.6595.5487.5887.584.3截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘的计算宽度为：边跨 =5875=196064.49所以此截面属
7、于第一类T形截面。跨内截面=0.026=0.193，故各跨跨内截面均属于第一类T形截面。 支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑，取=450-60=390，其他中间支座按一排纵筋布置考虑=415。表4.3 连续次梁正截面承载力截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座/（）86.92-86.9255.63-63.58（）0.0270.2650.0140.1550.0270.3160.0140.17/821918450558选配钢筋218216312220实配钢筋截面面积/1109860528763表4.4 连续次梁斜截面承载力截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支
8、座内侧中间支座内、外侧（）71.6595.5487.5887.580.25/2469002320002320002469000.7/73700693006930073800选用箍筋28282828/101101101101/按构造配箍437653970实配箍筋间距/2002002002005主梁计算（按弹性理论计算）柱高=4.5，柱的截面尺寸为350350，主梁的有关尺寸及支撑情况如图：图5-1 主梁的尺寸及计算简图（a）主梁尺寸；（b）计算简图5.1荷载恒载设计值 由次梁传来 g=9.766=58.56主梁自重 1.2250.25（0.65-0.08）2.25=9.37梁侧抹灰 1.2170
9、.027（0.65-0.08）22.15=0.98 - =69.0活荷载设计值 由次梁传来 =21.0656=129.9 -合计 +=198.95.2内力计算边跨 =6-0.12-=6.93=1.025+=1.0256.93+=7.25 =1.05=1.05（6-0.35）=5.70取=5.933跨度差=0.041%4，所以主梁可以视为铰支座支柱顶上的连续梁。在各种不同分布的荷载作用下的荷载作用下可按等跨连续梁的内力系数表进行，跨内及支座截面最大弯矩及剪力计算如下:将最不利荷载组合下的四种弯矩图及三种剪力图分别画在同一坐标上即可得主梁的弯矩包络图和剪力包络图。表5.1 主梁的弯矩计算序号荷载简
10、图最不荷载组合+396.52-264.66-72.40139.78-44.28-162.23+86.59-264.66213.96125.23125.23-162.23+321.43-401.03173.1372.29109.96-139.67+105.24-216.06173.13109.9672.29-253.51最不力内力组合组合项次+（）63.829.01-253.51-44.28-44.28-253.51组合项次+（）235.82181.01-139.67125.23125.23-139.67表5.2 主梁剪力计算序号计算简图端支座中间支座0最不力荷载组合+139.78-204.22
11、69.0+121.55-222.45194.87+41.41-96.59149.13最不利组合项次+内力117.49187.13163.77图5-2 弯矩包络图图5-3 剪力包络图5.3主梁截面承载力计算主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：，H0=650-35=615mm,判别T形截面类型：根据判断为第一类T形截面。所以按第一类型计算。支座截面按矩形截面计算（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋并布置在次梁主筋下面）跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算主梁正截面及斜截面承载力计算如表表5.3 主梁正截面承载力计算截面边跨跨内中间支座中间跨跨内（正弯矩）中间跨跨内（负弯矩）312.58-32
12、6.77125.23-44.28-29.64- -309.16-（）/0.0420.0290.0140.0430.0420.3260.0140.044（）16492306906351选配钢筋420422222410实配钢筋面积/17422251909776表5.4 主梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧139.78222.45144.87选用箍筋282828101101101/mm250234.56375.67实配箍筋的/mm200200200-227431V227431V-选配钢筋-实配钢筋面积-5.4主梁吊筋计算由次梁传至主梁的全部集中力为：则 选216（）。5
13、.5确定最大裂缝宽度由于影响结构耐久性和建筑感官的是裂缝的最大开展宽度，因此应对它进行验算，要求最大裂缝宽度的计算值不超过规范规定的允许值。根据试验结果，水工混凝土设计规范规定对矩形受弯构件，按荷载的标准组合并考虑长期作用的影响，查表附录五表一，长期组合最大裂缝开度max=0.25，短期组合max=0.30，可变荷载长期组合系数=0.5。其最大裂缝宽度可按下表3.1计算：表5.5 最大裂缝开展宽度验算截面位置边跨跨内中间支座中间跨跨内310.35-335.58170.02配筋 配筋面积0.00390.00440.0015469 4456340.460.510.12续表5.5 0.002870.
14、002990.00181长期组合最大裂缝开度=0.3满足满足满足注：边跨及中间支座 中间跨跨内 经验算，主梁各截面均满足裂缝最大宽度max5.6变形验算（挠度验算）表5.6 变形验算截面位置边跨跨内中间支座中间跨跨内310.35-335.58170.02配筋面积0.69%0.79%0.28%0.00390.00440.0015469 4456340.460.510.12注： ； 级钢筋 边跨跨内： 中间支座： 中间跨跨内：所以：边跨跨内：中间支座：中间跨跨内：该主梁满足要求，即变形验算符合要求。 6柱的设计柱子初选尺寸为，为轴心受压构件。6.1设计值主梁传来荷载（取一半计算） 主梁自重 柱子粉
15、刷 小计 则柱子承受的轴向力的设计值为: 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为，,查表得，由 查表（内差法）所以，仅需要按构造配筋。选用， 满足要求。故受压纵筋最小配筋率满足要求选用， 排列于柱子四角。6.2按构造配置箍筋钢筋受压时箍筋间距不应大于且不大于， 则 选用 () 满足要求。7基础设计7.1设计资料已知柱的截面尺寸为，采用柱下扩展基础，地基承载力设计值为，基础混凝土强度等级采用，垫层采用C7.5，厚度为；采用级钢筋，基础为轴心受压。7.2初步确定杯口尺寸柱的插入深度，所以杯口深度为。杯口顶部尺寸，宽为；长为；杯口底部尺寸，宽为，长为。取壁厚t，杯底厚为，杯壁高度，根据以上尺寸，初步确定基
16、础高度为。初步确定基口高度和杯口尺寸：图9所示图7-1 基口高度和杯口尺寸的确定(单位:mm)7.3确定基础底面尺寸设基础的埋置深度按室内标高为，天然标高为。d(1.41.0)0.51.2m初步选用底面尺寸为Lb2.0，取Lb2.0m 土压力 =0.5=0.5201 1（ 1-sin450 ）=2.93 kN/m作用点在H/3处， 基础边缘所受的压力为 校核地基承载力 =172.81kN/m21.2fa=1.2150=180kN/m2故该基础底面尺寸满足要求。如图10所示图7-2 基础地面尺寸(单位:mm)7.4验算基础高度基础高度应满足两个要求：构造要求；满足柱与基础交接处混凝土受冲切承载力
17、的要求地基净反力计算：对轴心受压基础，其地基净承载力均匀分布，见图11图7-3 地基净反力计算简图(单位:mm)因壁厚t，小于杯壁高度，说明上阶底落在冲切破坏以内，故仅需对台阶以下进行冲切验算。这时冲切锥体的有效高度，冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长bt和下边长bm分别为： 考虑冲切荷载时取用的多边形面积为（由于L2.0mbb1.57m）由式可得 又由式可得 故该基础高度满足冲切承载力要求。7.5基础底板配筋计算因设计为底面正方形基础，沿基础单边方向，对柱边截面处的弯矩M计算得对柱边截面处的弯矩M计算得因此，需按构造要求配置钢筋，选用，布置为互相垂直的两层。7.6计算底板受拉钢筋基础下做素混
18、凝土垫层，厚度采用，每端伸出基础边底板受力钢筋采用级钢筋。按构造配置底板受力钢筋，受力钢筋的保护层厚度为。对于现浇柱基础，其插筋的根数与直径应与柱内纵向受力钢筋相同采用416的级钢筋。8施工图表8.1 板的钢筋表编号简图直径长度根数总长82205120264.662080476990.18495284140.68128090115.2 8113032361.68123014401771.285605144807.285500288158.4图8-1 板的配筋图致 谢通过本次课程设计，在姚老师的指导和帮助下，我对钢筋混凝土设计这门课程有了更深的了解，掌握了板、梁设计的基本思路和基本方法，也能够正确的分析各部分的受力情况，解决相应的问题。本门课程是对本专业非常实用的一门学科，通过对其的学习在让我在建筑设计领域专业知识方面有了一个很大的提高。非常感谢指导老师的帮助，也非常感谢学校，学院给我们这次锻炼的机会。希望学校，学院能够更多的给我们提供这样锻炼和实践的机会。让我门在知识实践方面取得更大的进步，回报学校，回报社会，做一个有用的大学生。参考文献1沈蒲生.混凝土结构设计原理.3版.北京：高等教育出版社，2007.2沈蒲生.混泥土结构设计.3版.北京：高等教育出版社，2007.
