水工钢筋混凝土(课程设计)

《水工钢筋混凝土》课程设计

——单向板肋形楼盖设计任务书

云南农业大学

水利学院

钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计任务书

一、设计目的

l、了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容； 2、了解单向板肋梁楼盖的荷载传递途径及计算简图； 3、熟悉弹性理论的设计方法；

4、了解内力包络图及材料图的绘制方法； 5、掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表达方式。

二、设计资料

l、结构形式

某建筑为内框架承重体系的多层砖混结构，采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖,结构平面布置图如图1—1所示。外墙为370mm厚砖砌体,内框架为400X400mm钢筋混凝土柱。图示范围内不考虑楼梯间。

2、楼面构造

30mm厚水磨石地面(10mm厚面层，20mm厚水泥砂浆打底)，板底有15mm厚石灰砂浆抹灰.现浇钢筋混凝土楼板。

3、荷载

永久荷载：包括梁、楼板及构造层自重。钢筋混凝土容重为25kN/m3，水泥砂浆容重20 kN/m3,石灰砂浆容重17 kN/m3，水磨石地面容重0。65 kN/m2。

可变荷载：楼面均布活荷载标准值X kN/m2。（取值见下表） 4、材料 混凝土：C25

钢 筋：板 HPB235级

梁 主筋HRB335级，箍筋HPB235级

三、设计内容

l、结构布置

确定柱网尺寸，布置主次梁，选择构件截面尺寸，绘制楼盖结构平面布置图。 2、梁板的设计 1） 板的设计

按塑性方法计算主梁的内力,进行板的正截面承载力计算，绘制板的配筋图。 2) 次梁设计

按塑性方法计算主梁的内力，计算次梁的正截面、斜截面承载力，绘制次梁的配筋图.

3)主梁设计

按弹性方法计算主梁的内力,绘制主梁的弯矩、剪力包络图，根据包络图计算主梁正截面、斜截面承载力，并绘制主梁的抵抗弯矩图及配筋图。

3、绘制结构施工图

绘制楼盖结构平面布置图，板配筋布置图及主梁、次梁配筋详图，主梁的抵抗弯矩图，并作钢筋明细表，最后完成楼盖施工图两张.

四、基本要求：

1、完成结构计算书一份。要求内容完整,书写整齐,计算成果尽量表格化，并装订成册。

2、楼盖施工图采用2号图纸。要求内容完整,比例适当，表达规范,图面整洁

跨度a、活荷载取值表

学号尾数 0 5700 3 1 5700 3。5 2 6000 3 3 6000 3.5 4 6300 3 5 6300 3.5 6 6600 3 7 6600 3.5 8 6900 3 9 6900 3.5 a X

钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计指导书

一、基本思路

设计中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;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.

二、设计步骤及方法

（一)、 结构平面布置及构件尺寸选择

1、柱网和梁格布置应力求协调，整齐划一，以简化设计、方便施工；但必须与建筑设计协调统一,满足建筑使用上的要求，并尽量做到经济合理。

板、梁的合理跨度为：单向板为1.7～2.7米;次梁为4.0～6。0米；主梁为5.0～8。0米，同时宜为板跨的3倍.

2、板和梁尽可能布置成等跨，如不易保证,可将中间各跨布置成等跨,而两边跨可布置稍小些，但跨度相差不宜超过l0％。

3、板厚和梁高一般按刚度要求初步估算,再根据荷载大小及构造要求初步确定，初步确定的尺寸必须经过正截面、斜截面承载力的计算并满足要求。

根据刚度要求，并应考虑建筑模数： 板厚：h≥80mm，且≥(1/35~1/40） L 次梁：h＝(1/12～1/18) L，b＝(1/2 ～ l/3）h 主梁：h＝（1/8～1/14） L，b＝(1/2~1/3）h。 （二)、单向板的设计 l、荷载计算

对单向板取lm单位宽板带进行设计，计算每米宽板带沿板跨度的均布活荷载设计值和恒载设计值（板自重、面层及板底粉刷重)。

2、计算简图

单向板的跨数如多于5跨,且各跨跨度相等（或相差≯10％），可简化为5跨等跨连续板进行计算。其计算跨度的取值为：

边 跨：L0l＝Lnl＋h／2 中间跨：L0＝Ln 3、内力计算

⑴、 用均布荷载作用下的5跨等跨连续梁的设计弯矩计算公式M=α(g+q)L20计算各跨跨中截面和支座截面的最大弯矩。

⑵、 当各跨计算跨度相差不超过l0％时,可按等跨计算。但应注意：求支座弯矩时，L0取相邻两计算跨度的较大值；求跨中弯矩时,L0取本跨的计算跨度.

4、配筋计算

⑴、 建议采用表格方式进行计算。 5、选配钢筋及绘制板的配筋图

⑴、 受力钢筋

同一板内钢筋直径不宜超过两种，且至少相差2mm；板中受力钢筋直径d宜选用6～12 mm，间距s在70～200mm之间。选筋时,相邻两跨跨中和支座受力钢筋的间距必须相等或成倍数关系.为便于施工时架立，支座负钢筋直径不宜太细。板受力钢筋的切断、弯起位置如图1.2示。

⑵、 构造钢筋

分布钢筋其间距不应大于250mm，放在受力钢筋内侧;嵌入墙内及板面附加钢筋要求板上部钢筋间距不应大于200mm，直径不应小于8mm，其伸出墙边长度不应小于L1/7(L1为单向板跨度）；对两边均嵌固在墙内的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出墙边长度不应小于L1/4。垂直于主梁梁肋的板面附加钢筋,沿主梁梁肋方向间距不应大于200mm，直径不应小于8mm,伸入板中的长度从肋边算起每边不应小于L0/4（L0为板计算跨度）。

（三）、次梁设计 l、荷载计算

次梁承受宽度等于次梁间距的板带传来的恒载和活载,以及次梁的自重和粉刷层重量。

2、计算简图

根据结构平面布置．次梁的跨数多于五跨时，可简化成五跨等跨（跨度相差≯l0％)连续梁进行计算，其边跨L1＝1。025Ln1≤Ln+a／2(a为梁的支承长度）.

3、内力计算

用公式M=α(g+q)L20和V（gq）Ln分别计算各跨中截面和各支座截面的弯矩、剪力。求支座弯矩时，L0取相邻两计算跨度的较大值；求各跨跨中弯矩时，L0取各跨的计算跨度。

4、正截面配筋计算

⑴、 跨中截面应按T形截面设计，T形截面的翼缘计算宽度b'f的取值应按教材中相应表格取值确定.支座截面应按矩形截面设计.

⑵、 计算过程宜采用表格方式进行。

⑶、选配钢筋:纵筋直径用10~25mm．最大不宜超过28mm;同一梁内纵筋不宜超过两种,直径至少相差2mm，不大于4mm；每排宜用3～4根；根据计算出的纵筋截

面面积，一般先选跨中正弯矩钢筋，而支座负弯矩钢筋可由两边跨中一部分钢筋弯起，如不足，再另加直筋。

5、斜截面承载力计算

⑴、 为施工方便,建议沿梁全长采用相同直径及间距的箍筋，取支座最大剪力值进行计算。

⑵、 也可根据各支座不同的剪力值计算各跨的箍筋用量，但同一跨度内宜采用相同直径及间距的箍筋。

6、绘制次梁配筋草图

⑴、 根据规定:当次梁相邻跨度相差不超过20%，且均布活荷载与均布恒荷载设计值之比p/g≤3时，纵筋的切断与弯起可直接按构造要求确定.否则应按弯矩包络图确定。

⑵ 、跨中正弯矩钢筋至少要有两根伸入支座．并放在两边角上；支座上另加的直钢筋应放在上面一排，并宜先放在上排角上，兼做箍筋的架立筋.

⑶、 架立筋的选用应符合构造规定. （四）、主梁的设计 1、荷载计算

根据结构平面布置图，主梁承受的荷载是通过次梁以集中荷载的方式传来的，而主梁的自重是均布荷载．为了计算方便,将主梁自重简化成集中荷载，作用于主、次梁相交处。

⑴、 恒载G：为次梁传来的恒载和主梁自重（主梁每米的自重乘上次梁间距转化成集中荷载）以及主梁梁侧的抹灰重。

⑵、 活载Q:为作用在次梁上每米的活载乘以次梁跨度化成的集中荷载。 2、计算简图

按等跨度连续梁计算，其计算跨度的取值为： 边跨：L01＝Ln1+b/2＋a/2≤b/2＋1。025Ln1； 中跨：L0＝L0＋b（即取支座中心线间的距离）。 3、内力计算（按弹性理论计算)

⑴、 弯矩计算公式：M＝（K1G＋K2Q）L0;剪力计算公式:V ＝K3G＋K4Q。求支座M时,取相邻两跨计算跨度的平均值；计算跨中M时，取本跨的计算跨度.

⑵、 绘制主梁弯矩和剪力包络图:将各种最不利荷载作用下所得的弯矩图(剪力图）以同一比例绘制在同一图上，其外包线就是弯矩(剪力）包络图.包络图表示梁的各截面可能产生的最大及最小弯矩（剪力）值。

4、正截面的配筋计算

⑴、 跨中截面应按T形截面设计；支座截面应按矩形截面设计。 注意：在计算主梁支座钢筋时，其截面有效高度h0应较一般取值减小。 单排筋时h0＝h－(55～60）mm;双排筋时h0＝h －（80~90）mm. ⑵、求支座钢筋时支座计算M应修正至支座边缘，即按公式

/MbMbV0b/2 计算。

⑶、 配筋计算应采用表格方式进行。

⑷、配跨中支座钢筋的方法同次梁.但应注意受力筋的切断与弯起必须根据抵抗弯矩图确定，弯起筋应在此钢筋的充分利用点以外大于h0/2的地方起弯，支座处钢筋的切断应在此钢筋的不需要点（即理论切断点）以外要求的延伸长度处。

5、斜截面承载力计算 ⑴ 、可只配箍筋抗剪。

⑵、 当剪力较大且纵向受力筋多于两根时，可利用靠近支座处对抵抗弯矩不需要的纵向钢筋弯起，承担一部分剪力，但梁两侧的下部纵向受力筋不得弯起，且必须

满足第一排弯筋的上弯点距支座边缘的距离S≤Smax ，同时距充分利用点（即支座边缘）的距离a≥h0/2.若两条要求发生冲突，可先满足斜截面抗弯，而斜截面抗剪要求可用加鸭筋的方法来解决。 6、附加箍筋计算

在主次梁相交处（不包括支座截面）,应在3b＋2h1的范围内设附加横向钢筋.附加横向钢筋应优先采用附加箍筋。

三、补充说明

l、绘制施工图前须进行图面布置，选择适当的比例。因连续梁、板对称，可只绘出一半。

2、次梁和主梁应分别截取各支座和跨中截面的剖面，绘制配筋详图。截面编号和钢筋编号均不得重复.

3、施工图上应有必要的说明和附注（尺寸单位，混凝土强度，钢筋级别，保护层的厚度以及其它施工图中应注意的事项等）。

4、主梁应根据抵抗弯矩图配置钢筋.