整体式单向板肋形楼盖设计计算书.doc

钢筋混凝土结构课程设计任务书一. 内容钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖二.设计资料某多层工业建筑楼盖平面如下图采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖1.楼层平面如图所示，墙体厚度370mm,结构横向长L1=18m，结构纵向长L2=30m,板搁置长度：120mm,次梁搁置长度：240mm, 主梁搁置长度：240mm,楼梯位于该层平面的外部，不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。2.该建筑位于非地震区。3.建筑物安全级别为二级。4.结构环境类别一类。5.建筑材料等级:梁，板C20混凝土。 钢 筋：板中钢筋，梁中箍筋，构造钢筋HRB235级，梁中受力钢筋HRB335级。6.荷载：钢筋混凝土重力密度为25kN/m3, 楼面面层为水磨石，自重为0.65kN/m2, 梁板天花为混合砂浆抹灰15mm，重力密度为17kN/m3, 楼面活荷载标准值2.5kN/m2。7.结构平面布置及初估尺寸： 板的支承长度为120mm,梁的支承长度为240mm，主梁的支承长度为240mm。 板厚：h=80mm 次梁：高h=500mm，宽b=200mm，间距l1=3.0m。 主梁：高h=700mm，宽b=300mm，间距l2=6.6m。 柱：bh=350mm350mm，柱网尺寸为6.0m6.0m。8.使用要求：梁板的变形和裂缝宽度在本设计中均不考虑。9.采用的规范：水工混凝土结构设计规范（SL 191-2008,建筑结构荷载规范（DL/T 5057-2009).三.设计要求板的设计：按考虑塑性内力重分布方法计算次梁的设计：按考虑塑性内力重分布方法计算主梁的设计：按弹性理论分析方法计算板的厚度按构造要求h=80mml/40=2000/40=50mm取。次梁截面高度取h=500mml/15=6000/15=400mm，截面宽度b=200mm。主梁截面梁高度取h=700mml/15=6000/15=400mm，截面宽度b=300mm。四.板的计算板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的尺寸及支承情况如图所示。1.荷载计算恒载标准值: 水磨石面层 0.65 kN/m2 板自重 250.08=2.0 kN/m2 板底抹灰 170.015=0.255 kN/m2 合计 g=2.905 kN/m2 恒载设计值: 2.9051.2=3.486 kN/m2活载标准值： 2.5 kN/m2 活载设计值: q=1.32.5=3.25kN/m2 P = g + q = 3.486 + 3.25= 6.736 kN/m22.内力计算 板厚 h=80mm,次梁 bh=200mm500mm 计算跨度: 边跨 L01=Ln+h/2=2000-120-200/2+80/2=1820mm L01= Ln+a/2=2000-120-200/2+120/2=1840mm 选其中较小者L01=1700mm 中跨 L02=Ln=2000-200=1800mm跨度差：(L01-L02)/L02=(1820-1800)/1800=1.1%10%，故按等跨连续板计算.板的弯矩计算表:连续板各截面弯矩计算表1截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座弯矩计算系数1/11-1/111/16-1/142.616-2.6161.759-2.0103截面承载力计算：取a=20 , b=1000mm , h=80mm, h0=h-a=80-20=60mm, fc=9.6N/mm2 ,fy=210N/mm2,各截面的配筋计算见 表2表二 板的配筋计算表板带部位边区板带（、轴线间）中间区板带（轴线间）板带部位截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座M/kNm2.616-2.6161.759-2.1012.616-2.6161.7590.8=1.407-2.0100.8=1.6080.0730.0730.0490.0560.0730.0730.0390.045=1-(1-2s)0.0760.0760.0500.0570.0760.0760.0400.046As=fcbh0/fy(mm2)215.776215.776143.191164.245215.776215.776113.939130.604选配钢筋6/81806/818061806/81806/81806/818061806180实配钢筋面积（mm2）218218157218218218157157注：中间板带轴线间，其各区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其弯矩降低20%。表中的最大值为0.076b=0.614;表中所选最小配筋面积As=157mm2;验算最小配筋率： =As/(bh0)=157/（100060）=0.26%min=0.15%，满足要求。五次梁的设计（按塑性内力重分布计算方法）次梁按塑性内力重分布方法计算，有关尺寸及计算简图如图所示。1荷载计算 恒载 板传递荷载 3.4862=6.972 kN/m 次梁自重 1.2250.2（0.50-0.08）=2.52 kN/m 梁侧抹灰 1.2170.015（0.50-0.08）2=0.257 kN/m 合计 g=9.749kN/m 活荷载：由板传来 q=3.252=6.5 kN/m 总荷载 ： p = g + q = 9.749+6.5=16.2499kN/m2.内力计算计算跨度：边跨 Ln=6000-240-300/2=5610mmL01=（6000-240-300/2）1.025=5750 mm L01=Ln+a/2=5610+240/2=5730 mm 故取较小者L01=5730mm 中跨 L02=6000-300=5700 mm跨度差：（5730-5700）/5700=0.52%10%,按等跨连续梁计算。次梁弯矩计算表（M=mbpL02）表3 次梁弯矩计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨中间支座弯矩计算系数1/11-1/111/161/1460.141-60.14140.91546.760次梁简力计算表（V=vbpLn）表4 次梁剪力计算截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左侧、右侧剪力计算系数0.450.60.550.5550.86667.82263.16763.1673.配筋计算（1）次梁正截面抗弯计算跨中截面按T形截面计算，翼缘宽度为边跨 bf=L01/3=5730/3=1910 mmb+Sn=200+(2000-120-100)=1980 mm中跨 bf=L02/3=5700/3=1900 mm b+Sn=200+1800=2000 mmhf=80 mm，h=500 mm，a=35 mm，h0=500-35=465 mm判别T形截面类型： fc bfhf(h0 hf/2)=9.6190080(465-80/2)10-6=620.16 kNmfc bfhf(h0- hf/2) Mmax ，故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算，支座处按矩形截面计算。h0=465，b=200 mm， fc=9.6N/mm2 ，fy=310N/mm2次梁正截面承载力计算见表5。 表5 次梁正截面承载力计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座M/kNm60.141-60.14140.91546.760b或bf19102001900200s=M/(fcbh02)0.0150.1450.0100.113=1-(1-2s)0.0150.1630.0100.120As=fcbfh0/fy（mm2）412.56469.44273.6357.12选配钢筋212+214212+214214214+110实际钢筋面积（mm2）524524308383其中=x/h0均小于0.35，符合塑性内力重分布条件，次梁斜截面承载力计算分别见表6. 表6 次梁斜截面承载力计算截面边跨跨中离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座V（kN）50.86667.82263.16763.1670.25fcbh0(N)223200V223200V223200V223200VVc=0.7ftbh0(N)71600V71600V71600V71600V配筋方法构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋选用箍筋双肢箍6双肢箍6双肢箍6双肢箍6Asv = n Asv1 (mm2)57575757实际钢筋间距S(mm)200200200200表中所选最小配筋面积As=57mm2;验算最小配筋率： =As/(bs)=57/（200200）=0.143%min=0.125%。满足要求。六.主梁的设计(按弹性理论计算)主梁按按弹性理论计算，有关尺寸及计算简图如图所示。1荷载计算 恒载 ：次梁传递荷载：9.7496=58.494 kN 主梁自重: 1.2250.3（0.7-0.08）2=11.16 kN 主梁抹灰: 1.2170.015（0.7-0.08）22=0.759 kN 合计 g=70.413 kN 活载 q=10.42.5=26 kN 总荷载 p=g+q=70.413+26=96.413kN2.内力计算计算跨度 边跨ln=6000-240-350/2=5585mm l0=ln+a/2+b/2=5585+240/2+350/2=5880mm l0=1.025ln+b/2=1.0255585+350/2=5900mm 取较小者 l0=5880mm 中跨： l0= ln + b=6000mm平均跨度：（6000-5880）/2=5940mm跨度差：（6000-5880）/5880=2.04%10%,可按等跨连续梁计算。由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多，故主梁可视为铰支柱顶上的连续梁。在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下列公式计算，则：M=K1Gl0+K2Ql0 V=K1G+K2Q式中系数K值由查表的，具体计算结果以及最不利内力组合见 表7。表7项次荷载简图弯矩（）剪力边跨跨中B支座中间跨跨中A支座B支座0.2440.155-0.2670.0670.0670.733-1.2671.000102.20061.484-113.80128.30628.30651.613-89.21370.4130.2890.244-0.133-0.133-0.1330.866-1.1340103.20189.014-50.935-52.261-52.26154.038-70.7620-0.044-0.089-0.1330.2000.200-0.133-0.1331.000-19.293-33.299-50.93572.58472.584-8.299-8.29962.40.2290.125-0.3110.0960.1700.689-1.3111.22281.46347.530-161.3837.80165.22942.994-81.80676.253内力不利组合+205.401150.498-164.736-23.91-23.91105.651-159.97570.413+83.90728.185-113.147100.890100.8943.314-97.513132.813+184.663109.014-226.94866.10793.53594.607-171.019146.666内力包络图及弯矩包络图（上）3配筋计算(1)正截面抗弯承载力计算跨中截面按T形梁计算,翼板宽度为:中跨:bf=l0/3=6000/3=2000mmb+Sn=350+（6000-350）=6000mm边跨:bf= l0/3= 5880/3=1960mmb+Sn=350+(6000-240-350/2)=5935mm hf=80mm,h0=700-35=665mm中跨：fcbfhf (h0-hf/2)=9.6200080(665-80/2)=960 kNmM=100.890kNm边跨：fcbfhf (h0-hf/2)=9.6196080(665-80/2)=940.8 kNmM=205.401kNm故按跨中截面第一类T形截面计算,支座处按矩形截面计算，取h0=700-80=620mm（因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主筋下面）。b=300mm, fc=9.6N/mm2, fy=310N/mm因为梁与支座整体连接,所以支座B的计算弯矩为:MB=MB-b/2VBR=-226.948-0.3/2132.813=203.706 kNm主梁正截面及斜截面承载力计算分别见 表9及 表10。主梁正截面承载计算表9截面边跨跨中中间支座中间跨跨中M/kNm205.401-226.948100.890b/2VBRkNm132.8130.30/2M- b/2VBRkNm203.706b/ bf19603002000s=M/(fc bfh02)或s=M/(fcbh02)0.0250.1780.012=1-(1-2s)0.0250.200.012As=fcbfh0/fy（mm2）1009.0841235.613494.245选配钢筋216+220220+222212+214实际钢筋面积(mm2)10301388534表中的最大值为0.221b=0.614;表中所选最小配筋面积As=1388mm2;验算最小配筋率 =As/(bh0)=1388/（300665）=0.70%min=0.15%满足要求。主梁斜截面承载力计算表10截面支座A支座Bl支座Br V（kNm）105.651171.019146.6660.25fcbh0(N)498750V465000V465000VVc=0.7ftbh0(