1、 混凝土结构课程设计 任务书、指导书一 单向板肋形楼盖设计 （建筑工程技 术专业 ） 山西建筑职业技术学院 土木工程系建筑结构教研室 混凝土结构课程设计一 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、熟悉弹性理论和塑性理论的设计方法； 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 某仓库为内框架承重 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，
2、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 (12mm 厚面层， 18mm 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，分项系数 G 1.2。 可变荷 载：楼面均布活荷载标准值 7 kN/m2，分项系数 Q 1.3。 4、材料 混凝土： C20 钢 筋：板 HPB235 级 梁 主筋 HRB335 级，箍筋 HPB235
3、 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 按考虑塑性内力重分布的方法计算板的内力，进行 板的正截面承载力 计算 ，绘制板的配筋图。 2） 次梁设计 按考虑塑性内力重分布的方法计算次梁的内力。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，
4、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。 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；理解钢筋混凝土塑性变形内力重分布的基本概念；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
5、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 5.08.0 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/
6、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（按考虑塑性内力重分布方法计算） 、 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 20L)q+g(=M 计算各跨跨中
7、截面和支座截面的最大弯矩。 、 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 、 对周边与梁整体相连的多跨连续板的中间跨中和中间支座，可按计算所得弯矩降低 20采用；但对边跨跨中的计算弯矩则不应折减。 、 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 、 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 70200mm 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
8、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。 、 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
9、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（按考虑塑性内力重分布的方法计算） 用公式 20L)q+g(=M 和 nLqgV ）（ 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 、 跨中截面应按 T 形截面设计， T 形截面的翼缘计算宽度 fb 的取值应按教材中相应表格取值确定。支座截面应按
10、矩形截面设计。 、 计算过程宜采用表格方式进行。 、 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 、 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。 、 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 、 根据规定：当次梁相邻跨度相差不超过 20，且均布活荷载
11、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。 、 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。 、 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。 、 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。 、 活载 Q：为作用在次梁上
12、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） 、 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。 、 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
13、力）值。 4、正截面的配筋计算 、 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。 、 求支座钢筋时支座计算 M 应修正至支座边缘，即按公式 2/0/ bVMM bb 计算。 、 配筋计算应采用表格方式进行。 、 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
14、处。 5、斜截面承载力计算 、 可只配箍筋抗剪。 、 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
