《钢筋混凝土楼盖结构设计》指导书.doc

河 北 科 技 大 学钢筋混凝土楼盖结构设计指导书学院：建筑工程学院适用专业：土木工程现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计指导书一、单向板肋形楼盖设计题目及要求已知：某多层民用建筑平面如图1所示，平面尺寸为，采用砖混结构，楼盖要求采用单向板肋梁楼盖。墙厚，中柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为。楼盖面层做法：厚水泥砂浆找平后做厚水磨石面层。板底采用厚混合砂浆天棚抹灰。可变荷载标准值：；。材料选用:混凝土;梁内纵向受力钢筋为HRB400级热轧钢筋,其余钢筋采用HRB335级热轧钢筋。要求:（1）按考虑塑性内力重分布方法设计板和次梁，并对其进行挠度和最大裂缝宽度的验算。（2）按弹性方法设计主梁，并对主梁进行挠度和最大裂缝宽度的验算。图1 楼盖建筑平面图二、单向板肋梁楼盖设计1结构平面布置方案选择满足需要，结构平面布置选择主梁横向布置方案，跨度为，间距为。次梁为纵向布置，跨度为，间距为，区格长边与短边之比等于3，属单向板肋梁楼盖。（混凝土结构设计规范）绘制楼盖结构平面布置图，注意依据相关规范要求进行绘制。2. 初选构件截面尺寸：（根据规范初步拟定截面尺寸）（1）板的厚度：，建议取。（2）次梁的截面尺寸：；（3）主梁的截面尺寸：；3. 板的设计（按塑性内力重分布方法设计）（1）荷载计算：取宽板带计算： 板的恒荷载标准值：包括面层、钢筋混凝土板、板底粉刷三部分。（查建筑结构荷载规范附录A，常用材料和构件件的自重） 板的活荷载标准值： 总荷载设计值：分为永久荷载效应起控制作用和可变荷载效应起控制作用两种情况，取较大值。（相关分项系数取值查建筑结构荷载规范）则 荷载设计值为：（2）板的计算简图：板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。当按塑性内力重分布方法计算时，其计算跨度（查混凝土结构设计表2-4）：中跨：边跨：其中为混凝土板的支承长度，此处建议取120；在墙上的支承长度不宜小于，在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80。（砌体结构规范）计算简图为： （3）内力计算：按塑性内力重分布理论进行计算。（3）内力计算：混凝土结构设计： 其中系数见表2-2。汇总如下图所示：（4）配筋计算：根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：截面1B2（3）C( )最小配筋率选 钢 筋实 际 配 筋 面 积注意： 位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（、）和中间支座（）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。 为了便于施工，在同一板中，钢筋直径的种类不宜超过两种，并注意相邻两跨跨中及支座钢筋宜取相同的间距或整数倍（弯起式配筋）。（5）确定各种构造钢筋：（查阅混凝土结构设计规范）须满足相应构造要求。 分布钢筋； 垂直于主梁的板面附加负筋； 与承重砌体墙垂直的附加负筋； 板角附加短钢筋；（6）绘制板的配筋：用分离式配筋，注意依据相关规范进行绘制。4. 次梁设计：（1）荷载计算： 次梁恒荷载标准值：包括板传来的恒荷载和次梁自身恒荷载（包括次梁自重和次梁两侧粉刷），注意将板的面荷载转化为线荷载。 次梁活荷载标准值：主要是指由板传来的活荷载， 总荷载设计值：分为永久荷载效应起控制作用和可变荷载效应起控制作用两种情况，取较大值。（相关分项系数取值查建筑结构荷载规范）则 荷载设计值为：（2）次梁的计算简图：当按塑性内力重分布方法计算时，其计算跨度（查混凝土结构设计表11-4）：中跨：边跨：（为次梁的支承长度）计算简图为：（3）内力计算：按塑性内力重分布理论进行计算。混凝土结构设计： 其中系数见表2-2。汇总如下图所示：其中系数见表2-5。汇总如下图所示：（4）配筋计算：在现浇肋梁楼盖中，板可作为次梁的上翼缘。在跨中正弯矩区域，板位于受压区，故应按T形截面考虑，翼缘宽度按规范确定，参考混凝土结构上册第3章表3-7规定；在支座附近的负弯矩区域，板处于受拉区，应按矩形截面计算。 跨中截面：计算有效翼缘宽度，判断T形截面类型。 支座截面：按矩形截面计算。正截面承载力计算截 面1B2C( )选 钢 筋实际配筋面积斜截面承载力计算截 面ACV箍筋肢数、直径实配箍筋间距（5）根据计算结果和构造要求，绘制次梁配筋示意图。注意应依据相关规范绘图。5. 主梁设计（内力按弹性理论计算）：（1）荷载计算：次梁传递的荷载形式为集中荷载，为简化其见，主梁自重亦按集中荷载考虑。 主梁恒荷载标准值：包括次梁传来的永久集中荷载和主梁自重（需计算入主梁两侧粉刷）两部分。（注意将主梁的自重转化为集中荷载的形式）， 主梁活荷载标准值：主要是指由次梁传来的可变集中荷载， 总荷载设计值：。分为永久荷载效应起控制作用和可变荷载效应起控制作用两种情况，取较大值。（相关分项系数取值查建筑结构荷载规范）（2）主梁的计算简图：柱截面，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度。主梁计算跨度：中跨：（支座中心线之间距离）边跨：计算简图如下图所示：（3）内力计算：按弹性理论进行计算内力计算共有表格法和推导法两种方法（二者均属于弹性理论），可取其中任意一种计算内力，并绘制内力包络图。表格法（可参阅建筑工程课程设计指南中相关内容）：在集中荷载作用下，跨中和支座截面的相应的弯矩和剪力设计值可利用下面公式求解：其中：、集中恒荷载设计值、集中活荷载设计值；、附录6中相应栏中的弯矩系数；主梁弯矩计算项次荷载简图组合项次组合值组合项次组合值主梁剪力计算项 次荷载简图()组合项次组合值()组合项次组合值由此可作出几种情况下的内力图，并将其绘于同一坐标系上，取其外包线，则可得到相应的弯矩包络图，剪力包络图，并绘制弯矩包络图、剪力包络图。推导法（参阅混凝土结构设计P40相关内容）：考虑活荷载的不利布置，得到第1、2、3跨的最不内的弯矩和剪力，并绘制出弯矩包络图、剪力包络图，具体过程查阅相关文献。（4）主梁正截面和斜截面承载力计算：同理，板也可作为主梁的上翼缘。在跨中正弯矩区域，板位于受压区，故应按T形截面考虑，翼缘宽度按规范确定，可参考第4章有规定；在支座附近的负弯矩区域，板处于受拉区，应按短形截面计算。 跨中截面：计算有效翼缘宽度，判断T形截面类型。 支座截面：按矩形截面计算，所承受的弯矩值应取支座边缘的弯矩设计值。正截面配筋计算截 面1B2弯矩M或 选用钢筋实际钢筋截面面积（mm2）斜截面配筋计算截 面AV选配弯起钢筋面积箍筋肢数、直径实配箍筋验算最小配箍率（5）两侧附加横向钢筋的计算：主要包括附加箍筋和附加吊筋。（6）根据计算结果及构造要求绘制主梁配筋示意图。（7）材料图及纵筋的弯起和切断：注意钢筋的弯起和截断均应满足相关规范的要求。 按比例绘出主梁的弯矩包络图 按同样比例绘出主梁纵向配筋图，并满足以下构造要求：（查阅混凝土规范或教材混凝土结构上册）弯起筋应在被充分利用的截面以外距离的截面处弯起（下弯点），上弯点距支座边缘距离为。切断钢筋应在“理论断点”以外，当时，该钢筋的伸出长度应，且延伸长度，同时超出受拉区；当时，该钢筋的伸出长度应，且延伸长度，同时超出受拉区；具体见上册104页。纵筋伸入支座大于等于两根，且面积不得少于跨中钢筋面积的