现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计书.doc

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计书一、 设计资料1、楼面做法：（1）、楼面活荷载，单位为（见表一）（2）、楼面面层：水磨石地面（3）、楼盖自重：钢筋混凝土容重（4）、20mm平顶粉刷：2、材料：（1）、混凝土：C30（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用HRB335级。二、 平面结构布置：柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定，因本厂房在使用上无特殊要求，故结构布置应满足实用经济的原则。1、柱网布置为正方形（350350混凝土柱）。2、主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度6.3m，主梁跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m，l01 /l02=6.3/2.1=3，因此按单向板设计。三、 板的设计（按塑性内力重分布计算）：1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。板厚 按跨高比条件，要求板厚hB2100/40=52.5mm，对工业建筑的楼盖板，要求hB80mm，取板厚hB=80mm。次梁 次梁截面高度应满足 =6300/126300/18=525350，考虑到楼面可变荷载比较大，取hC=500mm。截面宽度取为b=200mm。主梁 主梁截面高度应满足=6300/156300/10=420630mm，取hZ=650mm。截面宽度b=300mm。楼盖结构平面布置图如图： 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计算时，其计算跨度： 中跨： =2100-200=1900mm 边跨： . 3、荷载计算： 取1m宽板带计算： 面层 水磨石每平方米重1 = 板自重 板厚1 = 平顶粉刷 每平方米重1 = 小计 恒载：2.92 活载：7.02设计值总值：g+q= =12.582，近似取为12.624、内力计算：用塑性内力重分布理论计算，则m系数为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14。故M1=-MB=（g+q）l012/11=12.61.922/11=4.22kNmMc=-（g+q）l012/14=-12.61.92/14=-3.25kNmM2=（g+q）l012/16=12.61.92/16=2.84kNm这是对端区格单向板而言的，对于中间区格单向板，期中Mc和M2应乘以0.8，分别为Mc=0.8（-3.25）=-2.6kNm；M2=0.82.84=2.27kNm5、配筋计算： 环境类别一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。板厚80mm，h0=80-20=60mm；板宽b=1000mm。C30混凝土 ，1=1.0，fc=14.3N/mm2；HRB400钢筋，fy=360N/mm2。根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：截面1B2C弯矩设计值（）4.22-4.222.84-3.250.0820.0820.0550.0630.0860.0860.0570.065轴线、计算配筋（mm2）204.1204.1135.3155.4实际配筋（mm2）6/81802186/818021861801576180157轴线计算配筋（mm2）209.1209.10.8135.3=108.20.8155.4=124.3实际配筋（mm2）6150189615018961501896150189 计算结果表明 ，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；=189/（100080）=0.24%，此值大于0.45=0.451.43/360=0.18%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。四、 次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、确定计算跨度及计算简图。 次梁在砖墙上的支撑长度为240mm。主梁截面为300620。当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度： 中跨： =6300-300=6000mm 边跨： mmmm,取=6150mm 当跨差不超过10%时，按等跨连续梁计算。2、荷载计算： 由板传来： 3.482.1=7.31 次梁肋自重： 0.2（0.5-0.08）251.2=2.52次梁粉刷重 0.25（0.5-0.08）21.2=0.25 恒载： 10.08 活载： 9.12.1=19.11设计值总值： =29.193、内力计算： 值： 值：弯矩设计值：M1=-MB=（g+q）l02/11=29.196.152/11=100.37kNmMc=-（g+q）l02/14=-29.196.02/14=-75.06kNmM2=（g+q）l02/16=29.196.02/16=65.68kNm剪力设计值： =0.45（g+q）ln1=0.4529.196.03=79.21kN=0.60（g+q）ln1=0.629.196.03=105.61kN =VC=0.55（g+q）ln2=0.5529.196.0=96.33kN4、正截面强度计算：1）、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度按且考虑。支座截面按矩形截面计算。所以确定l/3=6300/3=2100mm；又，故取。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。环境类别一级，C30混凝土，梁的最小保护层厚度c=25mm。一排纵向钢筋h0=500-35=465mm，二排纵向钢筋h0=500-60=440mm。C30混凝土，1=1.0，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；纵向钢筋采用HRB400钢fy=360N/mm2，箍筋采用HRB335钢，fyv=300N/mm2。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。2）、正截面受弯承载力计算如下：截面1B2C弯矩设计值（kNm）100.37-100.3765.68-75.06或 =0.015=0.181=0.010=0.1210.0150.2010.350.0100.1290.35或581.8702.6387.89476.5选配钢筋（mm2）216+116（弯）As=603218+116（弯）As=710.1214+112（弯）As=421.1214+114（弯）As=461计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；As/（bh）=421.1/（200500）=0.42%，此值大于，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。3） 、斜截面受弯承载力计算斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算：截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：kNVmax=108.25kN，必须通过计算配置箍筋。 采用双肢箍筋6200，实有，可以。调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减少20%。现调整箍筋间距，s=0.8200=160mm，最后取箍筋间距s=160mm。为方便施工，沿梁长不变。验算配筋下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限值为：，实际配筋率，满足有求。五、 主梁设计（内力按弹性理论计算）：1、计算简图： 柱截面400400，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a=370。则主梁计算跨度： 中跨： 边跨： ,因取，近似取 2、荷载计算：为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。 次梁传来的荷载： 10.086.3 = 63.50 主梁自重（含粉刷）： 10.89 恒载：63.50+10.89=74.39，取G=74 活载：19.116.3=120 3、内力设计值及包络图：1) 、弯矩设计值其中，可由书中表查取，L0计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。M1，max=0.244746.33+0.2891206.33=333.82kNmMB，max=-0.267746.33-0.3111206.33=-361.30kNmM2，max=0.067746.30+0.2001206.30=182.44kNm2） 、剪力设计值其中，可由书中表查取VA，max=0.73374+0.866120=158.16kNVBl，max=-1.26774-1.311120=-251.08kNVBr，max=1.074+1.222120=220.64kN3)、弯矩、剪力包络图：弯矩包络图：第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载由附表知，支座B和C的弯矩值为：MB=MC=-0.267746.33-0.1331206.33=-226.09kNm在第1跨内以支座弯矩MA=0，MB=-226.09kNm的连线为基线，作G=74kN，Q=120kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用处弯矩值分别为： （与前面计算的M1，max=333.82kNm接近） 在第2跨内以支座弯矩MB=-226.09kNm，MC=-226.09kNm的连线为基线，作G=74kN，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值： 第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第 1跨内以支座弯矩MA=0，MB=-361.30kNm的连线为基线，作G=74kN，Q=120kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为： 在第2跨内：MC=-0.267746.33-0.0891206.33=-192.35kNm 。以支座弯矩MB=-361.30kNm，MC=-192.35kNm的连线为基线，作G=74kN，Q=120kN的简支梁弯矩图，得 =104.36kNm =160.67kNm第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载MB=MC=-0.267746.33-0.1331206.33=-226.09kNm第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：（与前面计算的M2，max=182.44kNm接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：弯矩包络图如图所示。剪力包络图：第1跨 VA，max=158.16kN；过第1个集中荷载后为158.16-74-120=-35.84kN；过第2个集中荷载后为-35.84-74-120=-229.84kN。 VBl，max=-251.08kN；过第1个集中荷载后为-251.08kN+74+120=-57.08kN；过第2个集中荷载后为-57.08+74+120=-136.92kN。第2跨VBr，max=220.64kN；过第1个集中荷载后为220.64-74=146.64kN。当可变荷载仅作用在第2跨时VBr=1.074+1.0120=194kN；过第1个集中荷载后为194-74-120=0。剪力包络图如图所示。 4、 主梁正截面和斜截面承载力计算：1） 正截面受弯承载力跨内按T型截面计算，因，翼缘计算宽度按和中较小值确定，取=2.1m。B支座边的弯矩设计值。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。跨内截面经判别都属于第一类T型截面。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。截面1B2弯矩设计值（kNm）333.82-361.30182.44-70.69或 =0.032=0.278=0.018=0.0480.9840.8330.9910.9751610.92190.6874.2344.3选配钢筋（mm2）220+322（弯）As=1768322+322（弯）As=2281220+122（弯）As=1008.1222As=760主梁纵向钢筋的晚期和切断按弯矩包络图确定。2） 斜截面受弯承载力验算截面尺寸： ，因，截面尺寸按下式验算： ，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用双肢箍