湖南農業大學東方科技學院課程設計說明書課程名稱： 《混凝土結構設計》課程設計題目名稱： 現澆單向板肋梁樓蓋結構設計班 級：2009

級

土木工程

專業

4

班姓 名：

陳勇學 號：

200941933420指導教師： 楊敬林評定成績：教師評語：指導老師簽名：2011年 月 日目 錄1、設計任務書·································（1）2、平面結構布置·······························（3）3、板的計算··································（4）4、次梁的計算·································（7）5、主梁的計算································（11）附圖1、板配筋圖 ·····························（17）附圖2、次梁配筋圖 ···························（18）附圖3、主梁配筋圖 ···························（19）施工圖相關說明 ································20）參考資料：1、《鋼筋混凝土結構》，柴金義主編，人民交通出版社， 2007。2、《鋼筋混凝土結構》，羅向榮主編，高等教育出版社， 2003。3、《混凝土結構(中冊)—混凝土建筑結構設計》(第二版)，東南大學、同濟大學、天津大學合編，中國建筑工業出版社，2003。4、《混凝土結構與砌體結構》，尹維新主編，中國電力出版社， 2004。5、《混凝土結構(下冊)》(第二版)，彭少民主編，武漢理工大學出版社， 2004。6、《混凝土結構(上冊)》(第二版)，吳培明主編，武漢理工大學出版社， 2003。澆整體式單向板肋梁樓蓋課程設計任務書1、設計資料某多層廠房采用鋼筋混凝土現澆單向板肋梁樓蓋，其中三層平面圖如圖 1所示，樓面荷載、材料及構造等設計資料如下：1、樓面活荷載標準值 qk=6kN/m2或（qk=7kN/m2、qk=8kN/m2、qk=9kN/m2）；2、樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（=20kN／m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（=17kN/m3）；3、混凝土強度等級采用 C20、C25或C30，鋼筋采用HPB235、HRB335或HRB400；4、板伸入墻內 120mm，次梁伸入墻內 240mm，主梁伸入墻內 370mm；柱的截面尺寸 bh=350mm×350mm（或400mm×400mm或自定）。2、設計內容和要求1、板和次梁按彈性理論計算內力；主梁按彈性理論計算內力，并繪出彎矩包絡圖。2、繪制樓蓋結構施工圖⑴、板配筋平面圖（標注板厚、板中鋼筋的直徑、間距、編號及其定位尺寸） （比例1：100～1：200）；⑵、次梁配筋圖（標注次梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數、編號及其定位尺寸）（比例1：50，剖面圖比例1：15～1：30）；⑶、主梁配筋圖（按同一比例繪出主梁的彎矩包絡圖、抵抗彎矩圖、及配筋圖），（標注主梁截面尺寸及幾何尺寸、鋼筋的直徑、根數、編號及其定位尺寸）；（比例1：50，剖面圖比例1：15～1：30）；⑷、在圖中標明有關設計說明，如混凝上強度等級、鋼筋的種類、混凝土保護層厚度等。3、計算書要求計算準確，步驟完整，內容清晰。3、課程設計目的1、了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關系及其計算簡圖的確定；2、通過板及、次梁和主梁的計算，熟練掌握按彈性理論分析內力的方法，并熟悉內力包羅圖和材料圖的繪制方法；3、了解并熟悉現澆梁板的有關構造要求；4、掌握鋼筋混凝土結構施工圖的表達方式和制圖規定，進一步提高制圖的基本技能；4、設計參考進度第一天：布置設計任務，閱讀設計任務書、指導書及設計例題，復習有關課程內容。1確定梁格布置、板計算及繪制板的配筋草圖；第二天：次梁的計算及繪制配筋草圖；第三天：主梁的計算及繪制配筋草圖；第四至五天：繪制板、次梁和主梁的施工圖。應交成果要求：每人完成全部的設計內容，完成設計計算書一份，設計圖紙一套（手工畫圖） 。課程設計時間為一周。圖1平面圖表1柱網尺寸表序號L1L2157005400257005700360005100460005400560005700660006000763004800863005100963006000210 6300 6300現澆單向板肋梁樓蓋結構設計設計資料：某多層廠房，采用整體式鋼筋混凝土結構，樓蓋梁格圖 1所示。圖1結構平面布置圖(1)樓面構造層做法：用20mm厚水泥砂漿抹面（ =20kN／m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（ =17kN/m3）。活荷載：標準值為6KN/m2。恒載分項系數為1.2；活載分項系數為1.3。材料選用：3混凝土 采用C30(fc 14.3KN/mm2,ft 1.43KN/mm2)。鋼 筋 梁中受力縱筋才采用 HRB335級（fy 300N/mm2）。其余采用HPB235級（fy 210N/mm2）。板的計算（按考慮塑性內力重分布方法計算）板的l2/l1 5400mm/1900mm 2.8 3,按沿短邊方向受力的單向板計算， 應沿長邊方向布置足夠數量的構造鋼筋。板的厚度按構造要求取 h 80mm> l1/40 1900mm/40 47.5mm。次梁截面高度取h 500 l2/15=5400mm/12 450mm，截面寬度 b 200mm，板在墻上的支承長度為120mm，板尺寸支撐情況如圖 2所示。圖2板的尺寸(1)荷載恒載標準值30mm面層17KN/m280mm鋼筋混凝土板0.08m×25KN/m3=2.000KN/m215mm混合砂漿天棚抹灰0.015m×17KN/m3=0.255KN/m2gk=2.905KN/m2線恒載設計值g=1.2×2.905KN/m2=3.486KN/m線活載設計值q=1.3×6KN/m2=7.8KN/m4合 計 11.286KN/m即每米板寬 g q=11.286KN/m內力計算計算跨度邊跨 ln h/2 1.9m-0.12m-0.2m/2+0.08/2=1.720mln a/2=1.9m-0.12m-0.2m/2+0.12/2=1.740m﹥1.720m取l0=1.720m中間跨 l0=1.9m-0.2m=1.700m計算跨度差（1.720m-1.700m）/1.720m=1.2%﹤10%,說明可按等跨連續計算內力（為簡化起見，統一取l01.720m）。取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖3所示：圖31m寬板的計算簡圖連續板各截面彎矩計算見表 1。連續板各截面彎矩計算表1截面邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內、中中間支座間跨跨內彎矩計算系數1/11-1/111/16-1/14mM m(g q)l023.04 -3.04 2.04 -2.335(kNm)（3）截面承載力計b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-20mm=60mm, 1=1.0，連續板各截面配筋計算見表 2。板帶部位截面M(kN m)sMfcbh0211 1 2 sAs bh1fc/fy/mm2選配鋼筋2實配鋼筋面積/(mm)板帶部位截面M(kN m)Ms 1fcbh021 1 2 s

連續板各截面配筋計算表2邊區板帶（①—②，⑤—⑥軸線間）邊跨跨內離端第二跨跨內、中間中間支座離端第二支座跨跨內3.04 -3.04 2.04 -2.330.059 0.059 0.040 0.0450.061 0.061 0.041 0.046249 249 168 188φ8@180φ8@180φ6/18@180φ6/8@180279279218218中間區板帶（② —⑤軸線間）邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內、中間支座中間跨跨內3.04 -3.04 2.04×0.8=1.63 -2.330×.8=-1.860.0590.0590.0400.0450.0610.0610.0320.0366As bh01fc/fy/mm2249249131147選配鋼筋φ8@200φ8@200φ6/8@200φ6/8@200實配鋼筋面積/(mm2)251251196196中間區板帶②—⑤軸線間，各區格板的四周與梁整體連接，故各跨跨內和中間支座考慮板的內拱作用，計算彎矩降低20%。連續板的配筋示意圖如圖 4所示。（a）邊區板帶b）中間區板帶圖4板的配筋示意圖次梁計算（按考慮塑性內力重分布方法計算）取主梁的梁高 h 700mm l3/12 5700mm/12 475mm,梁寬b 250mm,次梁在磚墻上的支撐長度為 240mm，次梁有關尺寸及支撐情況圖 5所示。7圖5 次梁尺寸（1）荷載恒載設計值由板傳來3.486KN/m2×1.9m=6.62KN/m次梁自重1.2×25KN/m3××0.2m(0.5m-0.08m)=2.520KN/m側面抹灰值3(0.5m-0.08m)+0.m2m20.32KN/1.217KN/m0.015m活載設計值 g 9.46KN/由板傳來 q 7.8KN2/m 1.9m 14.82KN/m合 計 g q 24.28KN/m內力計算計算跨度ln 5.4m-0.12m-0.25m/2 5.155mln a/2 5.155m 0.24m/2 5.275m邊跨 1.025ln 1.025 5.155m 5.284 5.275m取l05.275m中間跨 l0=ln=5.4m-0.25m=5.150m跨度差(5.275m-5.150m)/5.150m,說明可按等跨連續梁計算內力計算簡圖如2.4%10%圖6所示。8圖6 次梁的計算簡圖連續次梁各截面彎矩及剪力計算見表 3和表4。連續次梁彎矩計算表3截面邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內、中間中間支座跨跨內彎矩計算系數1/11-1/111/16-1/14mMm(gq)l0261.42-61.4240.25-46.00(kNm)連續次梁剪力計算表4截面端支座內側離端第二支座內離端第二支座內側中間支座外側、側內側剪力計算系數0.450.60.550.55vM v(g q)l0256.27 75.03 68.77 68.77/(kNm)9（3）截面承載力計算次梁跨內截面按 T形截面計算，翼緣計算寬度為：邊跨:bf' 5275mm/3 1758mm b S0 200mm 1700mm 1900mm離端第二跨、中間跨: bf' l0 /3 5150mm/3 1717mm梁高:h0500mm-35mm翼緣厚:hf'=80mm465mm判別T形截面類型：按第一類跨內截面 0.011 hf'/h0

T形截面試算。80mm/465mm

0.172,故各跨內截面均屬于第一類

T形截面。支座截面按矩形截面計算，第一內支座按布置兩排縱筋考慮，取h0 500mm-60mm 440mm,其他中間支座按布置一排縱筋考慮 h0=465mm，連續次梁正截面及斜截面承載力計算分別見表 5和表6。連續次梁正截面承載力計算表5離端第二跨跨內、截面邊跨跨內離端第二支座中間支座中間跨跨內M(kNm)61.42-61.4240.25-46.00sM1fcbh020.0110.1110.0080.075(bbf')112s0.0110.1180.0080.078Asbh1fc/fy429495305346(bb')/mm2f選配鋼筋314216+11421421610實配鋼筋面積 /(mm2) 461 555 308 402連續次梁斜截面承載力計算表6截面端支座內側離端第二支離端支座內中間支座外側、座外側側內側V(kN)56.2775.0368.7768.77續表截面端支座內側離端第二支離端支座內中間支座外側、座外側側內側0.25cfcbh0/N332500﹥V314600﹥V314600﹥V332500﹥VVc0.7ftbh0/N93100﹥V88100﹥V88100﹥V93100﹥V選用箍筋2φ82φ82φ82φ8AsvnAsv1/(mm2)101101101101s1.25fyvAsvh0/(VVc)/(mm)按構造按構造按構造按構造實配箍筋間距S/(mm)200200200200次梁配筋示意圖見圖7。11圖7次梁配筋示意圖主梁計算（按彈性理論計算）柱高H=4.5m，柱截面尺寸350mm×350mm,主梁端部支承于磚壁柱上，其支承長度a=370，主梁的有關尺寸及支撐情況見圖8。圖8 主梁尺寸1）荷載恒載設計值由次梁傳來9.46KN/m×5.4m=51.09KN主梁自重（折合為集中荷載）1.2×25KN/m3×××0.25m(0.7m-0.08m)1.9m=8.84KN梁側抹灰值（折合為集中荷載）1.217KN/m30.015m(0.7m-0.08m)0.25m2m1.90.87KNG=60.8KN活載設計值由次梁傳來Q=14.82KN/m×5.4m=80.03KN合計G+Q=141.1KN（2）內力計算邊跨l05.7m-0.12m-0.5m/25.405ml01.025lnb/21.0255.405m0.35m/25.72mlna/2b/25.405m0.37m/20.35m/26.765m中間跨ln5.7m-0.35m5.35ml0lnb5.35m0.35m5.700m跨度差(5.725.7)/5.7,可按等跨連續梁計算。0.3%12由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上的連續梁，計算簡圖見圖9。圖9 主梁的計算簡圖在各種不同分布的荷載作用下的內力計算可采用等跨連續梁的內力系數進行，跨內和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算，則M KGl0 KQl0V KG KQ式中系數K值由附錄7查得，具體計算結果以及最不利荷載組合見表7和表8，即可得主梁的彎矩包絡圖及剪力包絡圖（手繪），見圖10和圖11所示。主梁彎矩計算表7邊跨跨內 中間支座 中間跨跨內序 M1 MB（MC） M2計算簡圖號 K K K/(kN m) /(kN m) /(kN m)①0.24484.86-0.267-92.700.06723.22② 0.289 132.30 -0.133 -60.78 -MB -60.78③MB-0.133-660.780.20091.23-20.263④-0.311-142.120.229104.830.17077.69(-0.089)(-40.67)13⑤MB-13.56-0.089-40.6777.6930.170(-0.311)(-142.12)①+②217.16-153.48-37.56最不①+③64.60-153.48114.45利荷載組①+④189.69-234.82(-133.37)100.91合①+⑤71.30-133.37(-234.82)100.91注:對邊跨取l0=5.72m;對中跨取l0=5.70m;對支座取l0=5.71m。主梁剪力計算表8端支座中間支座序號計算簡圖KKKVAinVBex(vcex)VBin(vcin)①0.7331.267(1.000)1.000(1.267)44.5777.03（-60.80)60.80(77.03)②0.866-1.134069.31-90.76④0.689（）1.222(0.089)-1.131-0.77855.14-104.92（-62.26）97.80（7.12）⑤=VBex-7.12（-97.80）62.26（104.92）7.12最①+③113.87-167.7960.80不14利①+④99.71-181.95(-123.06)158.6(84.15)荷載組 ①+⑤ 37.45 -84.15(-158.6) 123.06(181.95))合（3）截面承載力計算主梁跨內截面按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：bf'=l0/3=5700mm/3=1900mm﹤b+S0=5400mm,并取h0=700mm-35mm=665mm判斷T形截面類型：跨內截面0.026hf'/h080mm/665mm0.120,故各跨內截面均屬于第一類T形截面。跨內截面在負彎矩作用下按矩形截面計算，取 h0=700mm-60mm=640mm。支座截面按矩形截面計算，取h0=700m-80mm=620mm（因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋， 并布置在次梁主筋下面）。主梁正截面及斜截面承載力計算表見表9和表10。主梁正截面承載力計算表9截面邊跨跨內中間支座中間跨跨內M(kNm)217-234.82114.45-37.56V0b/224.70M1Vb-210.1220sM1fcbh020.0180.1710.0100.026(bbf')112s0.0180.2670.0100.02615Asbh1fc/fy10841397603198(bbf')/mm2選配鋼筋218+220416+220214+216216實配鋼筋11371432710402截面V(kN)截面0.25cfcbh0/(kN)Vc 0.7ftbh0/(kN)選用箍筋2Asv nAsv1/(mm)

主梁斜截面承載力計算表10端支座內側離端第二支座外側離端第二支座內側113.88167.80158.60續表端支座內側離端第二支座外側離端第二支座內側594.334>V554.125>V554.125>V166.416>V155.155<V155.155<V2φ82φ82φ8101101101s1.25fyvAsvh0/(VVc)/(mm)按構造配筋13945117實配箍筋間距S/(mm)200200200Vcs237.343>V237.343>VAsb<0<0選配彎筋120116162490.9201.1實配彎筋面積/(mm)4）主梁吊筋計算由次梁傳至主梁的全部集中力為：G Q 51.09KN 80.03KN 131.12KN則GQ131.123N1022As/(2N300/mm0.707)309mm2fysin選216（As=402mm2）主梁的配筋示意圖如圖11所示圖11 主梁配筋示意圖4．施工圖17附圖1 板配筋圖181920施工圖相關說明：1.板分布筋選用φ6@250；入墻內的板面附加鋼筋選用φ8@200；板角構造鋼筋和垂直于主梁的板面附加鋼筋選用4φ8@200(雙向)。2.距墻或柱邊50mm為第一道箍筋位置。3.支座處兩排鋼筋之間墊以直徑為25mm的短鋼筋，短鋼筋的設置間距S≤1000mm；次梁、主梁高度小于800mm，彎起鋼筋彎起45°。主梁高達到700mm,為防止由于溫度變形及砼收縮等的原因在梁中部產生豎向裂縫，沿高度方向在梁的兩側各配置一根Gφ12，采用單肢箍連接。5.次梁與主梁交匯時，在主梁上配置216的吊筋；在主梁與柱交匯時，在主梁上配置216的鴨筋。基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統最佳啟停自校正（STR）調節器單片機控制的二級倒立擺系統的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監測系統基于32位嵌入式單片機系統的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養診斷專家系統的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統研究與開發基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統開發基于單片機的液壓動力系統狀態監測儀開發模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統開發基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統單片機系統軟件構件開發的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統用于單片機系統的MMC卡文件系統研制基于單片機的時控和計數系統性能優化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造基于單片機的溫度智能控制系統的設計與實現基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監測系統基于單片機網絡的振動信號的采集系統基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現基于AT89S52單片機的通用數據采集系統基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統基于單片機的控制系統在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統的網絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業電阻爐上