建筑與土木工程系課程設計課程名稱：建筑結構設計課程設計指導老師：小組名稱： 華晨設計院班級名稱：組長姓名：組員姓名：

鋼筋混泥土梁板結構樓蓋設計摘要：梁板結構是常見的樓板結構，本次課程設計就是某多層工業廠房樓板設計。設計主要內容包括結構概況、結構平面布置、板的結構設計、梁的結構設計、框架梁的結構設計、結構施工圖紙的繪制。首先，本設計小組根據設計任務書和相關建筑結構設計規范，確定樓面荷載標準值、荷載效應基本組合方式，初步確定板厚、板跨度、梁跨度、框架梁跨度、截面尺寸。其次，按照塑性理論進行板和連續梁設計、按照彈性理論進行框架梁的設計。最后，依據設計成果和規范的的結構構造要求，結合甲方提供的建筑材料，繪制板、梁、框架梁的結構施工圖紙，完成本設計工作。Abstract：關鍵詞：Abstract：Beamandslabstructureisacommonstructureofthefloorslab,thisisacurriculumdesignofamulti-storeyindustrialworkshop.Themaincontentofthedesignincludesthegeneralsituationofthestructure,planelayoutofthestructure,thefloorslabdesignofthestructure,theframebeamstructuredesignofthestructure,andthestructureconstructiondrawingsofthestructure.Firstofall,ourdesignteam,accordingtodesignspecificationandrelatedspecifications,determinethebasicloadstandardvaluesofthefloor,theloadeffectcombination,andpreliminarilydeterminethethicknessofthefloorslab,thespanofthefloorslab,thebeamandtheframebeamandthemeasurementofthose.Secondly,wedesignfloorslabandbeamaccordingtothetheoryofplasticity,wedesignframebeamaccordingtotheelastictheory.Finally,wepaintstructureconstructiondrawingsoffloorslab,beamsandframebeamsaccordingtothedesignsandspecificationofthestructureofdemandandthebuildingmaterialsprovidedbytheowner.wecompletethedesignworkatthismoment.KeyWords:Thefloorstructure;Theindustrialworkshop;Thetheoryofplasticity;Thetheoryofelasticity;Thestructuredesign;Theconstructiondrawingsofthestructure;Thedesigncodesofbuildingstructure目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"設計任務書 21基本設計資料 32結構平面布置 33板的結構設計 3荷載計算計算簡圖彎矩設計值正截面受彎承載力計算4次梁結構設計 5荷載設計值計算簡圖內力計算截面承載力計算5橫向主梁結構設計 8荷載設計值計算簡圖內力計算截面承載力計算6縱向主梁結構設計 13荷載設計值計算簡圖內力計算截面承載力計算TOC\o"1-5"\h\z7施工圖繪制 15板施工圖梁施工圖\o"CurrentDocument"參考文獻 16結語 17

設計任務書四川省成都市雙流縣擬建框架結構的工業廠房，對該樓樓蓋進行設計。樓蓋的平面尺寸見圖1，鋼筋混凝土柱截面尺寸都為400mmx400mm。水磨石地面，板底采用10mm厚混合砂漿抹灰。注：橫向3跨，縱向5跨且等跨；尺寸6600X5,7200X3。甲方所能提供的材料：砼C25；梁抗彎鋼筋HRB400，梁抗剪鋼筋HRB335,其它HPB300。1基本設計資料1.1樓面做法10mm厚的混合砂漿抹灰，鋼筋混凝土板80mm，水磨石地面。1.2樓面活荷載標準值8.0kN/m2(四類金工車間，板跨2.0m)。1.3荷載組合按可變活荷載起控制作用的荷載組合，恒載分項系數1.2；活荷載分項系數取1.3(因樓面活荷載標準值大于4kN/m2)。1.4材料混凝土強度等級C25(fc=11.9N/mm2，f=1.27N/mm2，梁內抗彎縱筋為HRB400級(f=360N/mm2)，梁內抗剪縱筋為HRB335級(f=300N/mm2)，其他鋼筋為HRB300(f=270N/mm2)。2構件截面尺寸的確定根據結構平面布置，主梁的跨度為7.2m，次梁6.6m，主梁每跨內布置兩根次梁，板的跨度為2.4m。板厚：h沱1/40=2400/40=60，對工業建筑的樓蓋板h>8(mm，取h=80mm。次梁的梁高h=1/(18?12)=6600/(18?12)=367?550mm，考慮到活荷載較大，取h=550mm，梁寬b=250mm。主梁的梁高h=7200/(14?8)=514?900mm，取h=700mm，梁寬b=300mm。3板的計算考慮內力重力分布，實際規范要求單向板的長寬比淬，本例中l2/l1=2.75<3，宜按雙向板設計，按單向板設計時，應按場邊方向布置足夠數量的構造鋼筋。本例按單向板進行設計。3.1荷載計算板的荷載標準值：10mm混合砂漿 0.01x17=0.17kN/m280mm鋼筋混凝土板 0.08x25=2.0kN/m2水磨石地面 0.65kN/m2恒荷載標準值2.82kN/m2活何載標準值8.0kN/m2恒荷載設計值g=2.82x1.2=3.38kN/m2活荷載設計值q=8.00x1.3=10.4kN/m2

荷載總設計值g+q=13.78kN/m2取13.8kN/m23.2計算簡圖次梁截面250x550mm，板在墻上的支承寬度120mm，如圖一所示。圖一邊跨l=l-a/2-b/2=2400-120-125=2155mml0i=l+a/2=2155+60=2215mmV+h/2=2155+550/2=2430mm取101=2210mm中間跨102=l=2400-250=2150mm跨度相差小于10%,工程上可以按等跨計算，滿足工程設計要求，取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如圖一所示。3.3彎矩設計值由連續板考慮塑性內力分布的彎矩系數a矢口，單向板的彎矩系數：邊跨跨中1/11；離端第二支座-1/11；中間跨中1/16；中間支座-1/14，因而有如下計算：M1=-Mb(g+q)12/11=13.8x2.212/11=6.13kN?mMC=-(g+q)102/14=-13.8X2.152/14=—4.46kN?mM2=(g+q)102/16=13.8X2.152/16=3.99kN?m3.4正截面受彎承載力計算板厚80mm，h0=80-20=60mm。C25混凝土a1f^=11.9N/mm2，HRB300鋼筋(fy=270N/mm2)。板配筋計算見下表。

表1連續板各截面的配筋計算板帶部位截面邊緣板帶（①?②，⑤?⑥軸線間）中間板帶（②?⑤軸線間）邊跨跨內離端第一支座離端第二跨跨中中間跨跨中中間支座邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨中中間跨跨中中間支座M(kN?m)6.136.133.99—4.466.136.133.1923.568Ma—safbh2 1—r 0 0.1430.1430.0930.1040.1430.1430.0750.083&=1-J1-2aV s0.1550.1550.0980.1100.1550.1550.0780.087A—叫氣匕sfy(mm2)410410259291410410206233選配鋼筋①10@190中10@190①8@190①8@180①10@190中10@190①8@240①8@200實配鋼筋面積413413265296413413210251對軸線K⑤間的板帶，因各板區格的四周均與梁整體連接，各跨跨內和中間支座可考慮板的內拱作用，將其彎矩設計值可減少20%。4.次梁的計算4.1荷載實際值4.1荷載實際值板傳來的恒荷載次梁自重次梁粉刷3.38X2.4=8.112kN/m0.25x(0.55-0.08)x25x1.2=3.525kN/m(0.55—0.08)x17x0.02x1.2x2=0.39kN/m恒荷載設計值 g=12.1kN/m活荷載設計值（有板傳來）q=10.4X2.4=24.96kN/m荷載總設計值 g+q=37.61kN/m4.2計算簡圖次梁在磚墻上支承長度為240mm。主梁截面300mmx700mm。按塑性理論計算次梁的內力，取計算跨度為：邊跨 '=6600—120—150=6330mm

10廣l1+a/2=6330+120=6450mm又 1.0251[=1.205x6330=6488.25mm>6450mm應取 101=6450mm中間跨10=ln=6600—300=6300mm跨度差小于10%，故可按等跨連續梁計算。次梁的計算簡圖見圖圖二4.3內力計算次梁各截面的彎矩及剪力設計值見下表。表2連續次梁的彎矩計算截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中、中間跨跨中中間支座彎矩設計系數a1/11-1/111/16-1/14M=a(g+q)l20140.20-142.2091.94-105.07表3連續次梁的剪力計算截面端支座內側離端第二支座外側離端第二支座內側中間支座內、夕卜側剪力計算系數P0.450.60.550.55k=6(g+q)in105.07140.07128.42128.424.4截面承載力計算進行正截面受彎承載力計算時，考慮板的作用，跨中截面按T行截面計算，翼緣計算寬度取：邊跨bf=l/3=6450/3=2150mm又b+s=300+2150=2450mm>2150mm 故取bf=2150mm離端第二跨、中間跨bf=l/3=6300/3=2100mm，故取bf=2100mm所有截面縱向受拉鋼筋均布置成一排。梁高h=550mm，h0=550-35=515mm。翼緣厚hf=80mm。連續次梁正截面抗彎承載力計算見下表。表4連續次梁的正截面抗彎承載力計算截面邊跨跨內離端第二支座離端第二跨跨內、中間跨跨內中間支座M(kN?m)140.20-140.2091.94-105.07Ma=sa/bfhj, M、(以= )sa1fbh20.0210.1500.0140.112E=1-J1-2aY S0.0220.1650.0140.121判斷T形截面類型T型T型A=Eb'haf/fs f01cy(A=Ebhaf/f)s 01c y(mm2)805.22842.67500.50617.96選配鋼筋2C20+1C162C20+1C182C16+1C122C20實配鋼筋面積（mm2）829882.5515.1628驗算最小配筋率P碩=0.2%0.51%0.53%0.31%0.38%4.4.1驗算截面尺寸h=h0一氣二515—80=435mmh/b=1.45<4故0.25Pfbh0=0.25X1.0X11.9X300X515=495.64kN>V =141.22kN即截面尺寸滿足要求。0.7匕bh0=0.7X1.27X300X515=137.36kN除端支座內側，其他支座邊緣均需按計算配置腹筋。4.1.2計算所需腹筋《混凝土結構設計規范》規定，對于截面高度<80(mm的梁，箍筋直徑不宜小于6mm。采用①8雙肢箍筋，計算離端第二支座外側截面，V=140.07kN。由V=0.7fbh+fh(A/s)t0yv0sv得到所需箍筋間距s=300X2X50.3X515/(1000X140.07—0.7X1.27X300X515)=5715.3mm如前所述，考慮彎矩調幅確定彎矩設計值時，應在梁塑性鉸范圍內將計算的箍筋面積墻大于20%?，F調整箍筋間距s=0.8x5715.3=4572.24mm根據箍筋最大間距要求，取箍筋間距s=250mm4.4.3驗算箍筋下限值彎矩調幅時要求的配箍率下限值為p=0.03二=0.03X11.9/300=0.119%svmin fy^v實際配箍率 p=Asv=2x50.3/(300x250)=0.134%>psvbs svmin滿足要求。沿梁全長按①8@250配筋。5橫向主梁的計算主梁的內力可按彈性理論計算5.1荷載設計值為簡化計算，主梁的自重按集中荷載考慮。次梁傳來恒荷載 12.1X6.6=79.86kN主梁自重 0.3x(0.7-0.08)x25x2.4x1.2=13.39kN主梁粉刷 (0.7-0.08)x2x2.4x0.34x1.2=1.21kN恒荷載設計值 G=79.86+13.39+1.21=94.46kN活荷載設計值 Q=24.96X6.6=164.74kN5.2計算簡圖梁兩端支承在磚墻上，支承長度為370mm,中間支承在400mmx400mm的鋼筋混凝土柱上。墻、柱作為主梁的鉸支座，主梁按連續梁計算。計算跨度l=7200-120-400/2=6880mmn110=a/2+b/2+1[=180+200+6880=7260mm<1.02511+b/2=7252mm取l01=7250mm中間跨、=7200-400=6800mml02=l2+b=6800+400=7200mm】.0512=7140mm102取7140mm因跨度相差小于10%取l=7200mm，利用等截面等跨連續梁在常用荷載作用下的內力系數表，按等跨連0續梁計算內力。主梁的計算簡圖見圖三。|QQ.Q.QQpQ工,GGGodE, -'J，岸1、打25:;20 2400 2400- 24Q-Q2^001240(^| 24002400, / / 1 T — ， *73.2072Q072.0.04 — E圖三5.3彎矩、剪力計算值5.3.1彎矩實際值彎矩M=kGl+kQl1 0 2 0式中系數k1，k2由等截面等跨連續梁在常用荷載作用下的內力系數表中相應欄內查得。具體計算結果及最不利荷載組合見下表。

表5主梁的彎矩計算序號計算簡圖邊跨跨內中間支座中間跨跨內kM1kMb（Mc）kM2①0.244/167.10-0.267/-181.590.067/45.57②0.289/345.17-0.133/-157.76-0.133/-157.76③MMM/2=-78.88B-0.133/-157.760.200/237.23④0.229/237.51-0.311（0.089）/-368.89（-105.57）0.170/201.64⑤■齡■M/2=-52.79B-105.57（-368.89）201.64最不①+②512.27-339.35-112.19利荷①+③88.22-339.35282.8載組①+④440.61-550.48（-287.16）247.21合①+⑤114.31-287.16（-550.48）247.215.3.2剪力設計值V=k3G+k4Q式中系數k3,k4由等截面等跨連續梁在常用荷載作用下的內力系數表中相應欄內查得，具體計算結果及最不利荷載組合見下表。表6主梁的剪力計算序號計算簡圖端支座中間支座kVAinkk匕左（七右）Vc左七）①0.733/69.24-1.267（1.0）/-119.68（94.46）-1.0（1.267）/-94.46（119.68）②0.866/142.66-1.134/-186.821.134/186.82

④0.689/113.51-1.311（1.222）/-215.97（201.31）-0.778（0.089）/-128.17（14.66）⑤-14.66-14.66（128.17）-201.31（215.97）最不利荷載組合?+②211.9-306.5（94.46）-94.46（306.5）?+④182.75-335.65（295.77）-222.63（134.34）?+⑤54.58-134.34（222.63）-295.77（335.65）5.4橫向主梁的截面承載力計算5.4.1正截面抗彎承載力計算跨內按T形截面計算，因h/h=80/665=0.12>0.1，所以翼緣計算寬度取

fbf=1/3=7.2/3=2.4m<b+s=7.1m，取bf=2.4m計算，h0=700-35=665mm。支座截面按矩形截面計算，考慮到支座負彎矩較大，采用雙排配筋，七=700-80=620mm。主梁的正截面承載力計算見下表。表7橫向主梁正截面承載力計算截面邊跨跨內中間支座中間跨跨內M（kN?m）512.27-550.48282.80-112.19V。I67.13M-Vb（kN?m）02-483.35Ma= safb'h2（_lM\（a= ）sa1fbh20.0410.350.0220.009E=1-\【1-2aS0.0420.450.0220.009判斷T形截面類型T型T型T型A=Eb'haf/fs f01c y（A=Ebhaf/f）s 01c y（mm2）221627671161475選配鋼筋2C25+4C204C22+4C20（4/4）2C22+2C162C18實配鋼筋面積(mm2)223827761162509縱筋最小配筋率Pmin0.2%AP=—sbh1.1%1.3%0.55%0.24%5.4.2斜截面抗剪承載力計算5.4.2.1驗算截面尺寸h=665—80=585mmhb=585/300=1.95<40.25Pfbh0=0.25X11.9X300X620=553.4kN>V=335.7kN0.7fbh0=0.7X1.27X300X665=177.4kN<匕=211.9kN由此可見，截面尺寸符合要求，但均應按計算配置腹筋。5.4.2.2計算所需腹筋采用①10@150雙肢箍筋V=0.7fbh+fh(A...'s)=0.7X1.27X300X620+300X620X2X78.5/150t0yv0sv'=360kNV=211.9kNAVB=295.8kNVbi=335.7kN 滿足要求。5.4.3次梁兩側附加橫向鋼筋計算次梁傳來集中力 匕=79.86+164.74=244.6kN主次梁的高度差匕=700—550=150mm附加箍筋布置的長度s=2七+3b=2x150+3x250=1050mm取附加箍筋①8@100雙肢箍，則在長度s內可布置附加箍筋排數m=1100/100=11取m=12次梁兩側各布置6排，共12排。附加鋼筋的承載力為mnfA1=12X2X300X50.3=301.6kN>F1=244.6kN滿足要求。主梁邊支座下設現澆墊塊，砌體局部受壓驗算從略。

6縱向主梁的計算6.1荷載設計值樓板自重25X0.08X2.4=4.8KN/m水磨石地面0.65X2.4=1.56KN/m板底抹灰 17X0.01X2.4=0.41KN/m恒載設計值活荷載設計值荷載設計值g=6.77X恒載設計值活荷載設計值荷載設計值8X2.4X1.3=24.96KN/mg+q=33.1KN/m6.2計算簡圖梁兩端支承在磚墻上，支承長度為240mm，中間支承在400mm400mm的鋼筋混凝土柱上如圖四。墻、柱作為主梁的鉸支座，主梁按連續梁計算。計算跨度邊跨Ln1=6.6—0.12—0.2=6.28mL01=a/2+b/2+）=6.28+0.12+0.2=6.6mM1.025X6.28+0.2=6.64m取6.6m中間跨ln2=6.6—0.4=6.2mL02=1曲+b=6.2+0.4=6.6m>1.05（6.6—0.4）=6.51m取6.51m因跨差小于10%，設計按照等跨連續梁計算內力，計算簡圖如圖四。O826OO2O826OO2.6DO66OO66表8縱向主梁彎矩值計算截面離左支座一跨中離左支座二跨中離左支座三跨中離左端一支座B離左瑞二支座C離左瑞三支座D離左瑞四支座E系數0.0780.0330.046-0.105-0.079-0.079-0.105彎矩值112.4647.5866.32-151.39-113.91-113.91-151.39表9縱向主梁剪力值計算截面VAVB左（右）VC左（右）VD左（右）VE左（右）VF系數0.394-0.606/0.526-0.474/0.5-0.5/0.474-0.526/-0.606-0.394剪力值86.07-132.39/114.91-103.55/109.23-109.23/103.35-114.91/-132.39-86.07

6.4截面承載力計算進行正截面受彎承載力計算時，考慮板的作用，跨中截面按T行截面計算，翼緣計算寬度取bf=1/3=72/3=2.4m<b+s=7.1m，取bf=2.4m計算，h0=700-35=665mm。支座截面按矩形截面計算。表10縱向主梁正截面抗彎能力計算截面邊跨跨內離左支座一跨中離左支座三跨中中間支座vmaxM(kN?m)112.4647.5866.32-151.39M以= s以fb'h2(—工)saifbh20.0090.0040.0050.1E=1-J1-2av s0.0090.0040.0050.1是否超筋否否否否判斷T形截面類型T型T型T型A=Ebhaf/fs f01c(A=既七氣二/f(mm2)y)y469.5200.5279.6659.9選配鋼筋2C182C122C142C18+1C14擬實配鋼筋面積(mm2)509226308662.9最小配筋率P.min0.2%AP=—s-bh0.24%0.1%0.15%0.3%修正后實配鋼筋(mm2)2C182C182C182C18+1C146.5驗算截面尺寸h0頊00—35=665mmh=665—80=585mmh:b=585/300=1.95<40.25Pfbh0=0.25X11.9X300X665=593.5kN>V =132.39kN0.7fbh^=0.7X1.27X300X665=177.4kN>VA=132.39kN由此可見，截面承載力符合要求，僅需按構造要求配置腹筋①8@300即可。7繪制施工圖7.1樓板結構施工圖（見附頁）。7.2梁結構施工圖（見附頁）。參考文獻李章政、熊峰.《建筑結構設計原理》.化學工業出版社.2009李碧雄、傅昶彬.《建筑結構設計》.中國電力出版社.2008中國建筑科學研究院.《建筑結構可靠度設計統一標準》.中國建筑工業出版社.2001[4]中華人民共和國建設部[5]中華人民共和國建設部[6]中華人民共和國建設部[7]中華人民共和國建設部[8]中華人民共和國建設部《建筑結構荷載規范》.中國建筑工業出版社.2012《建筑抗震設計規范》.中國建筑工業出版社.2012《混凝土結構設計規范》.中國建筑工業出版社.2012《砌體結構設計規范》.中國建筑工業出版社.2012《建筑結構荷載規范》.中國建筑工業出版社.2012[9][4]中華人民共和國建設部[5]中華人民共和國建設部[6]中華人民共和國建設部[7]中華人民共和國建設部[8]中華人民共和國建設部吳培明.主編.混凝土結構（上）第二版[.武漢理工大學出版社，2003,5彭少民.主編.混凝土結構（下）第二版.武漢理工大學出版社，2004.4騰智明.主編.鋼筋混凝土結構構件.清華大學出版社，2001.7張方.主編.實用建筑設計手冊.中國建筑工業出版社，1999,5R.ParkandT.Paulay,ReinforcedConcreteStructures,1999[