建筑结构设计课程设计姓名: 赵炳琳学号: 20120323老师: 林拥军专业: 土木工程年级: 2012级10班钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计实例学号20120323,故题号为25。

其已知条件为:某多层工厂建筑,平面尺寸为21×27m,采用砖混结构,内框架承重体系。

楼盖要求采用现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖。

外墙厚370mm,柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸为400mm ×400mm 。

可变荷载标准值:Q k = 4、5kN/m 2,γ Q =1、3。

材料选用:C30混凝土;梁内纵向受力钢筋采用HRB400级热轧钢筋,其余钢筋采用HPB300级热轧钢筋。

4.1结构平面布置查《混凝土结构设计规范》得:f c =14、3 N/mm 2,f t =1、43 N/mm 2,E c =3×104 N/mm 2 查《混凝土结构设计规范》得:HPB300级钢筋:f y = f y ′=270N /mm 2,E s =2、1×105 N/mm 2HRB400级钢筋:f y =360 N/mm 2,E s =2、0×105 N/mm 2按照考虑塑性内力重分布的方法设计板与次梁,按照弹性理论的方法设计主梁。

结构平面布置如图2、11所示,主梁为横向布置,跨度为5400mm,间距为7000mm;次梁为纵向布置,跨度为7000mm,间距为1800mm 。

区格长边与短边之比88.318007000=大于3,按单向板肋形楼盖进行设计。

(以L1方向为纵向)图2、11 楼盖结构平面布置图截面尺寸(1)板:根据设计要求,h>l/40=1800/40=45mm又《规范》规定的最小板厚,工业建筑楼板:h≧80mm。

(书127页)故取板厚为80mm。

（2）次梁:截面高h=(1/18～1/12)l=(1/18～1/12)×7000=388、89~583、33mm 取h=500mm;截面宽度按(h/3～h/2)初估,1)2~31(=~⨯1(=3=250b0.hmm1~)27.500166取b=200mm。

（3）主梁:截面高h=(1/14～1/8)l=(1/14～1/8)×5400=385、7~675mm 取h=650mm;截面宽度按(h/3～h/2)初估,~1)21(33==⨯1(=7.b325hmm~~216)21650取b=300mm。

4.2板的设计(按考虑塑性内力重分布计算)板的几何尺寸如图2、12所示。

图2、12 板的剖面图1、荷载计算22k 2k 2k 2k 222kN/m 33.985.548.3 kN/m 85.55.43.11.3 kN/m 5.4 kN/m 48.390.22.11.2 kN/m 90.225.065.00.2 0.25kN/m kN/m 65.0 2.0kN/m 250.08 =+=+=⨯====⨯===++==⨯q g q q q g g g 设计总荷载：活荷载设计值：活荷载标准值：恒荷载设计值：恒荷载标准值：题中板底粉刷：规范水磨石楼面面层：板自重： 2、计算简图(1)次梁截面尺寸为mm mm h b 500200⨯=⨯,故各跨的计算跨度为 边跨:l 01 = l n ＋h /2=(1、8－0、37/2－0、20/2)+0、08/2=1、555m 中跨:l 02 = l n =1、8-0、20=1、6m 边跨与中间跨相差: %10%81.2%1006.1555.16.1<=⨯-故可按等跨连续梁计算,且近似取计算跨度。

取1m 宽板带作为计算单元,以代表该区间全 部板带的受力情况。

故1m 宽板带上沿跨度的总均布荷载设计值为g+q=9、33kN/m 2图2、13 板的计算简图3.弯矩设计值 m kN l q g M ⋅=⨯⨯=+=05.2555.133.9111)(1112201 m kN l q g M B ⋅-=⨯⨯-=+-=17.26.133.9111)(111220 支座处弯矩按相邻两跨较大跨长计算 ()00.2,955.1m ax m kN l q g M ⋅=⨯⨯=+=49.16.133.9161)(1612202 m kN l q g M C ⋅-=⨯⨯-=+-=71.1233.9141)(141220 m kN l q g M ⋅=⨯⨯=+=49.1233.9161)(1612203 4、配筋计算取h 0＝80－20＝60mm,C30混凝土的强度f c =14、3 N/mm 2;HPB300级钢筋f y =270N /mm 2板的配筋计算如表2、11所示。

表2、11 板的配筋计算计算截面 1 B 2 C 3 平面图中的位置 A D ~A D ~A D ~A D ~A D ~设计弯矩/m N ⋅2050 2171 1493 -1706 14932bh f M a c s =0、040 0、042 0、029 0、033 0、029sa 211--=ξ0、041 0、043 0、029 0、034 0、029yc s f bh f A 0ξ=129、23 136、99 93、52 107、12 93、52选配钢筋 170@6φ170@6φ170@5φ170@5φ170@5φ实配钢筋面积(mm 2)166166115115115图2、14 单向板配筋图4.3次梁的设计 (考虑塑性内力重分布计算)次梁的几何尺寸与支承情况如图2、15图2、15 次梁的几何尺寸与支承情况1. 荷载计算kN/m17136.0208.0-5.0012.01712 kN/m1.2)08.05.0(2.025 kN/m22.58.190.2 =⨯⨯⨯=-⨯⨯=⨯）（计按次梁梁侧抹灰标准值：次梁自重标准值：：板传来的恒荷载标准值mmkN/m520.1953.10989.8 kN/m53.101.3 kN/m 1.82.25.4 kN/m 989.865136.82.11.2 kN/m 491.717136.01.222.5 k k k k =+=+===⨯==⨯===++=q g q q q g g g 设计总荷载：活荷载设计值：活荷载标准值：恒荷载设计值：恒荷载标准值：沿次梁跨度总的设计荷载取19、52kN/m2、计算简图主梁截面尺寸mm mm h b 650300⨯=⨯ 边跨计算跨长:m765.6)25.023.07(025.1 025.1785.6237.025.023.00.70101=--⨯===+--=n l l m l 故 m l 765.601= m7.63.00.7 0=-=l 中间跨计算跨长：跨度相差%10%94.1%1007.67.683.6<=⨯- 故可按等跨计算内力,为三跨次梁计算简图如图2、16所示。

图2、16 次梁计算简图3.内力计算(1)弯矩计算 m kN l q g M ⋅=⨯⨯=+=78.8283.652.19111)(1112201 m kN l q g M B ⋅-=⨯⨯-=+-=78.8283.652.19111)(111220 m kN l q g M ⋅=⨯⨯=+=76.547.652.19161)(1612202 （2）剪力计算kN l q g V n A 54.58)23.0237.07(52.1945.0)(45.0=--⨯⨯=+= kNl q g V n Bl 06.78)23.0237.07(52.196.0)(6.0-=--⨯⨯-=+-=kN l q g V n Br 93.71)3.07(52.1955.0)(55.0=-⨯⨯=+=4、正截面承载力计算次梁跨中截面按T 形截面进行承载力计算,其翼缘宽度取下面两者的较小值: 按梁的计算跨度0l m 23.233.07330'=-===n f l l b按梁的计算跨度0l m 80.1)2.08.1(20.0'=-+=+=n f S b b 按翼缘高度''f h m h b b f f 16.108.01220.012''=⨯+=+=故取 m 16.1'=f b判别各跨中T 形截面的类型:取m m46535500 0=-=hm kN 564)280465(8011603.14)21( '0''⋅=-⨯⨯⨯=-f f f c h h h b f 则 大于表中各弯矩值,故各跨中截面均按第一类T 形截面计算,支座处截面按矩形截面计算,支座与跨中截面均按一排钢筋考虑。

次梁的正截面承载力计算如下表:C30 f c =14、3 N/mm 2,f t =1、43 N/mm 2次梁内受拉纵筋 HRB400级钢筋:f y =360 N/mm 2次梁箍筋采用HPB300级钢筋:f y =270 N/mm 2次梁的正截面承载力计算表5、斜截面强度计算次梁的斜截面承载力计算表A 支座:Vbh f t >07.0按构造配筋取双肢6φ,%095.0%10036043.124.0min ,=⨯⨯=sv ρ mm s62.297%095.0200)26(22=⨯⨯≤π取mm s 200= B 支座左侧: Vbh f t >07.0按构造配筋 B 支座右侧:Vbh f t >07.0按构造配筋综上 取mm s 200=最终各截面均为双肢箍筋6φ@200mm 、图2、17 次梁配筋示意图4主梁的设计由题目已知,柱的截面尺寸为400mm×400mm,主梁的几何尺寸及支承情况如图2、18所示。

图2、18 主梁的几何尺寸与支承情况1、荷载计算kN37.14671.73664.72 kN71.731.3 kN 7.5671.8 kN 664.72553.602.11.2 kN 553.604186.0695.743952.52 kN 417.08.1)08.065.0(2012.017 kN 695.78.13.0)08.065.0(25 kN440.5277.49136 k k k k *k =+=+===⨯==⨯===++==⨯-⨯⨯⨯=⨯⨯-⨯=⨯Q G Q Q Q G G G G 设计总荷载：活荷载设计值：活荷载标准值：恒荷载设计值：恒荷载标准值：梁侧抹灰标准值：主梁自重标准值：：准值次梁传来的集中荷载标2.计算简图梁EI EI 331027.14.51265.03.0-⨯=⨯ 柱EI EI 431074.45.4124.04.0-⨯=⨯ 柱高取4、5m 由于主梁线刚度较柱刚度大得多,故主梁中间支座按铰支承考虑。

主梁支承在砖墙上,支承长度为370mm 。

计算跨度分别为 m 34.524.0)237.024.04.5(025.12 .0251 101=+--⨯=+=b l l n ）边跨：（m4.524.0237.024.0237.04.522101=++--=++=b a l l n 故 取m l 34.501=m4.53.03.04.5 20=+-=l ）中间各跨：（%10%1.1%1004.534.54.5<=⨯-故可按等跨计算内力又跨度相差甚少,故一律用5、4m 计算计算简图如图2、19所示。