钢筋混凝土楼板设计.doc

黄河水利职业技术学院 班级：水工0902姓名 ： 张军辉组别： 四学号 ： 36指导老师： 彭明一、基本资料某水电站副厂房楼盖为3级建筑物，采用现浇钢筋混凝土肋形结构。其平面尺寸为30m19.8m，采用单向饭肋形结构，平面布置如图所示。初步拟定尺寸：板的跨度为2.2m，板的厚度为100mm；次梁跨度为6.0m，截面尺寸为200mm500mm；主梁跨度为6.6m截面尺寸为300mm700mm。楼板上层采用20mm厚的水泥砂浆（重度为20KN/m3）抹面，板底抹灰为15mm厚的纸筋石灰砂浆；外墙采用240mm厚砖墙，不设边柱，板在墙上的搁置长度为120mm，次梁和主梁在墙上的搁置长度为240mm。板上可变荷载标准值qk5.4 KN/m3。混凝土强度等级为C25，梁中受力钢筋为HRB335级，其余钢筋为HRB235级。试为此楼盖配置钢筋并绘制出结构施工图。图4-36 肋形楼盖结构平面布置图一、 设计内容与步骤（1） 确定梁格的布置（若给出的布置不合适，可以自己布置）；（2） 确定主梁、次梁、柱的截面尺寸及板的厚度；（3） 按弹性方法确定板的计算简图，计算跨中及支座截面的最不利内力并进行配计算（若拟定的尺寸不合适，可重新设计）；（4） 按弹性方法确定次梁的计算简图，并进行内力计算和配筋计算；（5） 按弹性方法确定主梁的计算简图，并进行控制截面的内力计算，绘制主梁的内力包络图；（6） 进行主梁的正截面、斜截面配筋计算，布置纵向钢筋；（7） 绘制楼盖结构施工图：包括板的配筋图，次梁的纵向和横向配筋图，主梁的纵向和横向配筋图，钢筋表和说明。【板的设计】（一） 设计简图的确定本题中板的跨度为2200m，次梁跨度为6000mm，板的两个方向跨度比为：2.0,l2/ l1=6000/2200=2.73.0，按单向板设计。板的跨度为2.2m，按刚度要求，板厚hl/40=2200/40=55mm，按以上规定，初步假定板厚为100mm。1. 计算跨度与跨数板的尺寸及其支承情况如图1（a）所示，（次梁截面宽度b=200mm）。计算跨度：边跨 ln1=2200-120-200/2=1980mm l01= ln1+b/2+h/2=1980+200/2+100/2=2130mm l01= ln1+a/2+b/2=1980+120/2+200/2=2140mm l01=1.1 ln1=1.11980=2178mm 应取l01=2130mm，为计算方便取l01=2200mm 中间跨 ln2=2200-200=2000mm l02= lc=2200mm l02=1.1 ln2=1.12000=2200mm取l02=2200mm。两跨相差（l02- l01）/ l02=(2200-2130)/2200=3.2%KV270.7KV270.7KV270.7KV270.7KVVc=0.75ftbh0（KN）80.9KV80.9KV80.9KV80.9KV80.9KV箍筋肢数、直径2、82、82、82、82、8702.87 1399.89 4831.87 2061.73 实配箍筋间距s（mm）200200200200200sv=Asv/(bs)（%） （svmin=0.15%）0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 （4） 绘制次梁配筋图次梁的配筋图见附图【主梁的设计】（1） 计算简图的确定按刚度要求的主梁高度hl/12（简支）或hl/15(连续），梁宽b=（1/31/2）h。本题中主梁的跨度为6.6m，主梁高度hl/15=6600/15=440，假定主梁截面尺寸为300mm700mm。1. 计算跨度与跨数连续主梁的计算跨度与跨数要求同次梁。计算跨度：边跨 ln1=6600-120-400/2=6280mm l01= lc=6600mm l01=1.05ln1=1.056280=6594mm取 l01=6600mm。 中间跨 ln2= lc-b=6600-400=6200mm l02= lc=6600mm l02=1.05ln2=1.056200=6510mm应取l02=6510mm，但是跨度相差不超过10%，采用等跨计算，取l02=6600mm。内力可按三跨连续梁内力系数表来计算。在计算剪力时，计算跨度取净跨，即 l0= ln。主梁的构造及计算简图如图4所示。图4 主梁的构造及计算简图2. 荷载计算永久荷载： 由次梁传来荷载 8.9856=53.91KN 主梁梁肋自重 0.3（0.7-0.1）6.6/325=9.9KN 永久荷载标准值 Gk=53.91+9.9=63.81KN 可变荷载： 可变荷载标准值 Qk=11.886=71.28KN（2） 内力计算1. 弯矩计算主梁弯矩设计值按下式计算，计算过程及结果见下表。 M=1.051Gkln+1.202Qkln Gkl0=63.816.6=421.15KN.m Qkl0=71.286.6=470.45KN.m 表 主梁的弯矩计算表 序号荷载简图边跨中中间支座中跨中M1aM2a图5（a）68.5429.63图5（b）138.12-75.08图5（c）110.2854.19图5（d）-49.87112.91最不 利内 力组 合+ + +271.05 276.7 83.06206.66 178.82 18.67 -193.15(-193.15) -296.64(-168.3) -193.15(-193.15)-45.45 83.82 142.54-45.5 125.6 142.4注：M1a=M1-MB/3； M2b=M2-（MB-Mc）/3，其中MB、MC均以正值代入。 图5 主梁可变荷载的最不利组合由主梁的弯矩计算表可绘制弯矩包络图如下图，弯矩包络图用来计算和配置梁的各截面的纵向钢筋。-图6 主梁的弯矩包络图2. 剪力计算主梁的剪力设计值按下式计算，计算过程见下表。 V=1.051Gk+1.202Qk永久荷载标准值 Gk=53.91+9.9=63.81KN 可变荷载标准值 Qk=11.886=71.28KN表 主梁剪力计算表序号计算简图边跨中中间支座中跨中V1rV2br图5（a）-17.890图5（b）-11.470图5（c）-26.6118.98图5（d）-11.380最不 利内 力组 合+ + +123.18 108.04 37.73-29.36 -44.5 -29.27-181.8(67.00) -197.03(171.52) -96.27(152.54)0 18.98 0按同样方法，依据上表可绘制出梁的剪力包络图（图7）剪力包络图用来计算配置箍筋和弯起钢筋。图7 主梁的剪力包络图（二） 配筋计算1. 正截面受弯承载力计算主梁跨中截面按T形截面计算，翼缘厚度hf=100mm，计算翼缘 宽度bf=l0/3=6.6/3=2.2m0.05 ln=0.056.2=0.31,取b=0.31m则MB=-(MB-0.5bV0)=-293.6-0.50.31(1.0563.81+1.271.28）=-267.00KN.m判别T形梁截面类型fcbfhf（h0-hf/2）=11.92200100（630-100/2）=1518.44KN.m KM1=1.20276.7=332.04KN .mKM2=1.20142.54=171.05KN .m主梁跨中按第一类T形梁截面计算。基本资料：fc=11.9N/mm2，fy=300N/mm2，ft=1.27N/mm2，承载力安全系数K=1.20，计算过程及结果见下表表 主梁斜截面受剪承载力计算截面边跨中中间支座B中跨中M(KN.m)276.7-261.00 142.54-45.45KM(KN.m)332.04-313.2171.048-54.54 bf或b（mm）22003002200300h0（mm）6306106606400.032 0.236 0.015 0.037 0.032 0.273 0.015 0.038 1785.83 1982.08 870.46 289.57 选配钢筋 420（直） +222（弯）220（直） +222（左弯） +222（右弯）220（直） +222（弯）220（直） 实配钢筋面积（mm2）201621481388628=As/bh0（%） （min=0.20%）1.07 1.17 0.70 0.33 2. 主梁斜截面受剪力承载力计算。主梁斜截面受剪承载力计算结果列于下表表 主梁斜截面受剪承载力计算截面（KN)支座A支座B(左）支座B(右）V(KN) 123.18 -197.03 171.52 KV(KN)147.82 -236.44 205.82 h0（mm）6306106100.25fcbh0（KN）562.28KV544.43KV544.43KVVc=0.75ftbh0（KN）168.02KV162.69KV162.69KV箍筋肢数、直径2、82、82、8313.28 535.59 实配箍筋间距s（mm）200200200sv=Asv/(bs)（%）（min=0.15%）0.17 0.17 0.17 Vc=0.7ftbh0+1.25fyv h0（KN） 287.33 278.21 278.21 3. 主梁吊筋的计算有次梁传来的全部集中荷载为 F =1.05Gk+1.20Qk=1.0563.81+1.2071.28=152.54KN选用吊筋218（Asb=2509=1018mm2）。（四）绘制主