宁波大学整体式单向板肋梁楼盖设计

1、宁波大学课程设计计算书（整体式单向板肋梁楼盖设计）指导教师 班 级 姓 名学 号 1060403742012年12月混凝土结构课程设计任务书1. 设计任务：某多层厂房楼盖设计。2. 设计条件：某多层厂房的平面柱网布置如下图所示，楼盖要求采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。钢筋混凝土柱截面尺寸为400X 400mm。(1) 楼盖构造层做法：3320mm水泥砂浆面层(容重20kN/m ), 20mm厚混合砂浆板底抹灰(容重17kN/m )。(2) 楼面可变荷载标准值：6.5kN/m3。(3)材料选用：HRB400级，其余采用 HPB300级。混凝土：采用C30钢筋：梁中纵向受力钢筋采用 柱网尺寸(I

2、ixl2=6.3m x 6.6m )楼盖结构柱网布置见 A3图1.3、楼盖的结构平面布置：主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度6.6m，次梁的跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 按跨高比条件，要求板厚 次梁界面高度应满足200mm。主梁的界面咼度应满足300mm。楼盖结构平面布置图见4、板的设计：l1=6.6/3=2.2m , 1别01=6.3/2.2=2.9 ,因此采用单向板设计。 h 2200/30=73mm，取板厚 h=80mm。h=6300/186300/12=350525mm，取 h=450mm。截面宽度取h=6300/156300/10=420630mm，取

3、h=600mm。截面宽度取A3纸。(1).荷载：20mm 水泥砂浆面层 20kN/m. 0.02m = 0.4kN/m280mm 钢筋混凝土板 25 kN /m30.08m = 2.0kN/m220mm厚混合砂浆板底抹灰 17kN /m30.02m二0.34kN / m2恒载标准值2gk 二 2.74kN / m活载设计值2qk = 6.5kN / m恒载设计值g =2.74 12 - 3.288kN / m2活载标准值q -6.5 1.3=8.45kN/m2何载设计值p=1.2 2.74 1.3 6.5 =11.74kN/m2(2 )计算简图按塑性内力重分布。板厚 80mm，次梁b h =

4、200mm 450mm边跨 li = 2200 - 200/ 2 = 2100mm中间跨 l02 =2200 200 = 2000mm跨度差(2100-2000) /2100=4.76 Pmin -0.2%及45-45x 0.238%1000汉80fy2705、次梁设计：(b=200mm , h=450mm )根据本车间楼盖实际的使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑从属面积的荷 载折减(1)荷载设计值永久荷载设计值板传来的永久荷载2.74 1.2 2.2 = 7.23kN/m荷载总设计值g q 二 28.34kN / m次梁自重25 0.2 (0.45-0.08) 1.2 =2.22kN

5、/m次梁抹灰17 0.02 (0.45-0.08) 2 1.2 =0.30kN/m小计g = 9.75kN /m可变荷载设计值q =6.5 1.3 2.2 =18.59kN /m2、计算简图按塑性内力重分布设计。主梁截面为300mm 600mm。计算跨度:边跨 l01 = I n = 6300 -100 - 300/2 = 6050mm中间跨 l02 in =6300-300 = 6000mm2内力：计算跨度主梁b h = 300mm 800mm边跨 净跨 ln1 = 6200 -120 -150 = 5930mm丄250计算跨度怙1 =59306055mm2中间跨 净跨 ln2 二 6300

6、-300 二 6000mm计算跨度=ln2 - 6000mmg+q=28. 34kN/m1II 111 1 1 III 1 1 111 1 11 1 1 II1 III LI II1 111 1 1 II 1 II 11 1 1 II11 1 11 1II 1111 1 IIIa i2 气L包咒L甜X)L r3气2 亠廿1 a、5000L WCQL SOWLg二跨度差(6050-6000)/6000=0.83%Pmin =0.2% 及 45卫=45汉 143 = 0.18%fy360s =Vbif yv Asvh0-0.7 ftbh027056.6X410394.30 10 -0.7 1.43

7、 200 410=512.8mm2)斜截面受剪承载力计算调幅后受剪承载力应该加强，梁局部范围内将计算箍筋面积增加20%或减少箍筋间距20%，现在调整间距，s =0.8 512.8 =410mm，截面高度为300500的梁，smax为200mm，最后取s=200mm。验算配箍率下限值:nAv12 疋 28.3ft1.43=0.142% ： （Dmin =0.3 七=0.=0.159%bs200 200fyv270不满足要求。按做小配箍率计算间距：s= A5v/bmin =56.6/（200 0.159%） = 170mm,最后，箍筋间距取为 s=150mm。6、主梁设计：（b=300mm， h=

8、600mm）为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载。（1）.荷载：由次梁传来恒载 9.75 6.3 =61.43kN主梁自重（含粉刷）25 0.3（0.600-0.08） 2.2 2 （0.60 -0.08） 0.02 2.2 17 1.2 = 11.23kN支座B或者C的弯矩值为：Mb 二 MC=-0.267 72.66 6.60-0.133 117.12 6.60 =-230.85kN m在第一跨内：以支座弯矩Ma=0, Mb =-230.85kN m的连线作为基线，作G=72.66kN , Q=117.12kN的简支梁弯矩图，得到第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点的弯矩图分别为1Mb1

9、230.85(G Q)l0B (72.66 117.12) 6.60340.57kN m333312Mb 12 230.85(G Q)lg旦 (72.66 122.69) 6.60263.62kN m3333在第二跨内：以支座弯矩 Mc=230.85kN m, Mb =-230.85kN m的连线作为基线，作G=72.66kN， Q=0kN的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：11Gl0 M b 72.66 6.60 -230.85 =-71.00kN m332、第一二跨有可变荷载，第三跨没有可变荷载：在第一跨内：以支座弯矩Ma = 0, Mb - -368.44kN m的连线作为基线，

10、作G=72.15kN，Q=117.12kN的简支梁弯矩图，得到第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点的弯矩图分别为(G Q)l0 皿=1(72.66 117.12) 6.60 - 36844 = 294.70kN m333312Mb 12 368.44-(G Q)l0旦 (72.66 117.12) 6.60171.89kN m3333在第二跨内：Me =-0.267 72.66 6.6 -0.089 117.12 6.6 =-196.84kN m以支座弯矩Me =-196.84kN m , Mb - -368.44kN m的连线作为基线，作G=72.66kN，Q=122.69kN的简支梁弯矩图

11、，得到第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点的弯矩图分别为1212(G Q)l0 MC (MB -MC)(72.66 117.12) 6.60-196.84 (-368.44 196.84)3333= 106.28kN m1111(G Q)l0 Mc - (Mb-Mc)(72.66 117.12) 6.60-196.84 (-368.84 196.84)3333= 163.48kN m3、第一三跨没有可变荷载，第二跨有可变荷载：支座B或者C的弯矩值为：Mb=Mc=-0.267 72.66 6.60-0.133 117.12 6.60 = -230.85kN m第二跨两集中荷载作用点处的弯矩为11

12、(G Q)l Mb (72.66 117.12) 6.60 -230.85 = 186.67kN m33在第一跨内：以支座弯矩M a =0 , M b二-230.85kN m的连线作为基线，作G=72.66kN , Q=117.12kN的简支梁弯矩图，得到第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点 的弯矩图分别为1Gl072.66 6.60-嗨)2.90kN m33332 230.853=5.95kN12M B1Gl0-72.66 6.60333弯矩包络图见A3纸。4)承载力计算1)正截面受弯承载力计算跨内按 T形截面计算，因为跨内设有间距小于主梁间距的次梁，翼缘宽度按l / 3 = 6.6/3 =

13、 2.2 m 和 b+ Sn = 6m 中较小值确定，取 bf = 2.2m。主梁混凝土保护层厚度的要求以及内跨截面的计算方法同次梁，支座截面因存在板，次梁，主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土厚度保护层15mm，板上部纵筋10mm ，次梁上部纵筋直径18mm。一排钢筋时，h0 = 600 -15 -10 -18 -25/ 2 二 545mm.二排钢筋时，h0 = 545- 25 = 520mm。纵 向受力 钢筋 B 支座边的弯矩设计值M b=Mb 二 Mmax-V0b/2368.44 195.35 0.2 工330.48kN m.弯矩包络图见A3图2-1截面位置1

14、B2M (kN m)340.57330.48186.7371.00M0.03640.2840.0200.056ot 亠fcb(或 bf)h；0.9810.8290.9900.971叩1+J12%2AMAs - v fyh1769.52127961.2372实配钢筋(mm2)3 蛀 25 +3肱5225雄222 业 14，2些222982 mm2760 mm1781 mm22233 m m2主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定2）斜截面筹建承载力计算验算截面尺寸：hw 二 h。- hf = 545 -80 = 4 6 mm,因为 hw / b = 465/300 =1.55 ： 4，截面尺寸

15、用下式验n AsvI hyv6s算：0.25 cfcbh0 =0.25 14.3 300 545 = 584.5kN Vma 263.62kN，截面尺寸满 足要求。采用10-200双肢箍筋，计算 B支座左侧截面，由Vcs =0.7ftbh f= 0.7 1.43 300 545270 157 545 =279.17kN Vmax = 263.62kN，不需要配200弯起钢筋。二 nAsv1 SV .验算配箍率下限值:-二 0.24 143 =0.127%yv270旦 0.26%()min =0.24bs 200 300满足要求次梁两侧附加横向钢筋的计算: 次梁传来的集中力 F| =72.66

16、122.69 =195.35kN, 0 =600 -450 = 150 mm，附加箍筋布置范围s =20，3b =2 150 3 200 = 900mm。取附加箍筋10-200双肢箍筋，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，m=900/200+1=6排，次梁两侧各布置 3排。m nfyvAsv -6 2 270 78.5 = 254.34kN Fl，满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需在测量设置纵向构造钢筋，每测纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于 200mm。现每测配置2 14, ,38/（ 300x545）=0.188%0.1%,满足要求。7、抵抗弯矩图以及钢

17、筋布置1 ）板的配筋板配筋采用分离式，板面钢筋从支座边伸出长度为a=ln / 4二2000/4二500。板配筋图见图3.2 ）次梁配筋次梁 B 支座截面上部钢筋的第一批切断点要求离支座边 ln/5 206000/5 20 14=1480mm B 支座第二批切断，离支座边 l n/3=6000/3=2000m。 端支座上部钢筋伸入主梁长度 la =0.14主d =0.14 色0 14 = 492mm。下部纵向钢筋在中间支座的锚固长度ft1.43las12d=192mm。次梁配筋图见 A3纸图4。3) 主梁配筋：第一批拟截断号筋(2杜25,人=982mm2),截断点离该钢筋充分利用点的距离应该大于

18、 1.21 a 1.7ho =1.2 982 1.7 520=1940mm，其中 la =0.14主4 =0.14 60 25 =880mm ；ft1.43截断点离该钢筋不需要点的距离应大于1.3h0(676mm)和20d (440mm)。号筋截面离 B支座中心线的距离：按第一条件时1940+15仁2091mm，按第二条件时,746+676=1422mm，由第一个条件控制。第二批拟截断号筋(1 25，人=490.9mm2)，截断点离该钢筋充分利用点的距离应该大于 1.2|a 1.7h0 =1.2 881 1.7 520 = 1940mm，f360其中 la =0.14d =0.14 25=880mm ； ft1.43截断点离该钢筋不需要点的距离应大于1.3h(676mm)和20d (500mm)。号筋截面离 B支座中心线的距离：按第一条件时1940+746=2686mm，按第二条件