现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计报告书.docx

1、.华东交通大学理工学院课程设计计算书课 程 名 称: 现浇楼盖课程设计题目: 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖学院(直属系) :土建年级/专业/班:学生姓名:08 土木建工 1 班黄河.w现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书学号:指导教师:222吴浪开题时间:2011 年5月19日完成时间:2011 年5月23日目录目录2现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计31 设计资料32 楼盖的结构平面布置33 板的设计43.1 荷载43.2 计算简图53.3 弯矩计算值53.4 正截面受弯承载力计算64.次梁设计74.1 荷载设计值74.2 计算简图74.3 力计算74.4 承载力计算84.4.1 正截面

2、受弯承载力84.4.2 斜截面受剪承载力95.主梁设计95.1 荷载设计值95.2 计算简图9第 2 页共14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书5.3 力设计值及包络图105.3.1 弯矩设计值105.3.2 剪力设计值105.3.3 弯矩、剪力包络图105.4 承载力计算125.4.1 正面受弯承载力125.4.2 斜截面受剪承载力13l 02 / l015.6 / 2.32.43现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计1 设计资料1. 建筑物安全等级：二级；2.建筑物平面尺寸（ L1 L2）：33.6 20.7 （31 号），墙厚 370 ，钢筋混凝土柱350 350 ；3.荷载： 1)

3、楼面活载： 7 kN / m2 ）楼面面层： 20 厚水泥砂浆w 20kN / m3 )钢筋混凝土容重： c25kN / m3 ）楼侧面、楼底粉刷层： 15 厚混合砂浆 n17kN / m3 ；4.材料：1）混凝土 C20 ；2）钢筋：受力钢筋用HRB335 级钢筋，腹筋用HPB235 级钢筋。2 楼盖的结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.9m ，次梁的跨度为5.6m ，主梁每跨布置两根次梁，两边板跨度为2.3m ，中间跨度为2.3m ，则按单第 3 页共14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书向板设计。按跨高比条件，要求板厚 h2300/40=57.5mm,

4、对工业建筑的楼盖板，要求 h 80mm ，取板厚为 h=80mm 。次梁截面高度应满足 ,mm, 取h=450mm.截面宽度 b=h/3 h/2=150 225mm ，取 b=200mm。主梁截面高度应满足 ,取h=600mm。截面宽度 b=h/3 h/2=200300mm ，取 b=300mm。3 板的设计轴线，的板属于端区隔单向板，轴线的板属于中间区隔单向板。3.1 荷载板的永久荷载标准值80mmhl 0 / 18 l 0 / 125600 /18 5900 /12 311 2467现浇钢筋混凝土板0.0825=2kN/m20mm厚楼面水泥砂浆面层0.0220=0.4kN/m 215mmh

5、l0 /15 l0 /106900 /15 6900 /10 460 690mm板底混合砂浆抹灰0.015 17=0.255kN/m 2小计2.655kN/ m 2板的可变标准荷载值7kN/m 2永久荷载分项系数取1.2 ，因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/ m 2 ，所以可变荷载分项系数应取 1.3 。于是板的永久荷载设计值g=2.665 1.2=3.186kN/m 2第 4 页共14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书可变荷载设计值q=7 1.3=9.1kN/m2荷载总设计值g+q=12.286kN/m 2 ，取 g+q=12.29kN/m 23.2 计算简图次梁截面为 200

6、450mm ，取板在墙上的支撑长度为120mm ，按塑性力重分布设计，板的计算跨度：边跨： l0=ln+h/2=2300-100-120+80/2=2120mm1.025 ln=2358mm，取l 0=2120mm中间跨： l0= ln=2300-200=2100mm因跨度差（ 2120-2100 ）/2100=0.9%10%,可按等跨连续板计算，取1m 板宽作为计算单元，计算简图如下：板的计算简图3.3 弯矩计算值第 5 页共14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书用塑性力重分布理论计算，则有系数如下：M 1=-M B= ( gq)l012 / 11=5.02 kN mM 2= (g

7、q)l 022/16 =3.39kNmM =(gq)l2/14 =-3.87kN mc03M D =(gq l 2/14=-3.87 kN m)03这是对端区隔单向板而言的， 对于中间区隔单向板， 其 M c 和 M 2 应乘以 0.8 ，分别为：M c=0.8 （-3.87 ）=-3.10 kNm M 2=0.8 3.37=2.71kNm3.4 正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C20混凝土，板的最小保护层厚度c=20mm。板厚80mm ，ho =80-25=55mm ；板宽 b=1000mm 。C20 混凝土， a1 =1.0 ， f c =9.6kN/ m 2 ；HRB335钢筋， f

8、 y =210N/ m 2 。板配筋计算的过程于下表 :楼面板的配筋计算截面弯矩设计值（ kN m ）as = M / （ a1 fc b h 20 ）=1-1 - 2as轴 线计算配筋（ mm 2 ）、As =b ho a1 f c /f y实际配筋（ mm 2 ）轴 线计算配筋（ mm 2 ）As =b ho a1 f c /f y实际配筋（ mm 2 ）1B2C5.02-5.023.39-3.870.1730.1730.1170.1330.1910.1910.1240.144480.2480.2311.8362.1810081006/81256/8100As =503As =503As

9、=314As =393480.2480.20.8311.80.8 362.1=249.4=289.78100810061006/8125As =503As =503As =283As =314第 6 页共14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书* 对轴线间的板带，其跨截面2 、3 和支座截面的弯矩设计值都可折减20% 。为了方便，近似对钢筋面积乘以0.8.计算结果表明，支座截面的 均小于 0.35 ，符合塑性力重分布的原则； As /bh=314/ （ 1000 80 ）=0.39% ，此值大于 0.45 f t / f y =0.45 1.1/210=0.24% ，同时不小于 0.2

10、% ，满足最小配筋率。4. 次梁设计按考虑塑性力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。4.1 荷载设计值由板传来的恒载：3.19 2.3=7.34kN/m 2次梁自重：25 0.2 （0.45-0.08 ）1.2=2.22 kN/m 2次梁粉刷：17 0.015 （0.45-0.08）2 1.2=0.23 kN/m 2小计9.79kN/ m 2板的可变荷载设计值q=9.1 2.3=20.93kN/ m 2荷载总计算值g+q=30.72kN/m 24.2 计算简图次梁在砖墙上的支承长度为180mm 。主梁截面为 250mm 550mm ，

11、计算跨度：边跨 l o = l n +a/2=5600-90-125+90=5475mmMmax故跨截面均属于第一类T 型截面。次梁正截面受弯承载力计算截面弯矩设计值（ kN m ） as = M /（ a1 fc b h 20 ）或 as = M / （ a1 f c b f h02 ）=1-1 - 2asAs= b ho a1 f c / f y 或 As = bf ho a1 f c / f y选配钢筋（ mm 2 ）1B2C83.71-83.7160.21-68.8183.7110683.71106260.2110668.811061.09.6186741021.09.62003901

12、.09.6186741021. 09.6200410 2=0.027=0.284=0.020=0.2110.0270.3430.350.0200.240671.5855.5494.9598.4116+218118+321831616As =710.1As =509.0As =603.0As =857.5第 8 页共14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书计算结果表明，支座截面的 均小于 0.55 As /bh=509/ （200 450 ）=0.566% ，此值大于 0.45 f t / f y =0.45 1.1/300=0.165% ，满足最小配筋率。4.4.2 斜截面受剪承载力斜

13、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：hw = ho - h f =410-80=330mm，因 hw /b=330/200=1.65 4，截面按下式验算：0.25 103N Vmax =100.91kN，截面满足要c f c b ho =0.251 9.6200410=196.8求。验算是否需要按计算配置箍筋0.7 f t103103N,需按计算配箍b ho =0.7 1.1 200 410=63.14 N V max =100.9 筋。采用10 双肢箍筋， 计算支座 B 左侧截面。 S=1.25f yv Asv ho /（VBL-0.7ft b h

14、o ）=1.25 210103-0.7 1.1200 410 ）=447.49mm157 410/ （ 100.9 调幅后受剪承载力应加强梁局部围将计算的箍筋面积增加20% 或箍筋间距减小 20% 。现调整箍筋间距s=0.8 447.49=358mm，取箍筋间距 s=250mm。为了方便施工，沿梁长度不变。验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3 f t f yv =0.3 1.1/210=0.15%。实际配筋率=nAbs（），不满足要求。取=0.20% ，最后svsv1 =157/200=0.174%a/2=120mm， 取第 9 页共14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

15、计算书l 0 = l n +a/2+b/2=6900mm299.87中跨l 0 =6900mm3主梁的计算简图如下，因跨度相差不超过10% ，故可利用附表6-2 计算力2229.873主梁的计算简图5.3 力设计值及包络图5.3.1 弯矩设计值弯矩 M= k1 G l 0 + k2 Q l 0 式中系数 k1 、 k2 由附表 6-2 相应栏查得 M 1,max =0.244 65 6.9+0.289 120 6.9=348.73kN mM B, max =-0.267 65 6.9-0.311 120 6.9=-377.26kNmM 2,max =0.067 65 6.9+0.200 120

16、 6.9=195.65kNm5.3.2 剪力设计值剪力 V= k3 G+ k4 Q 式中系数 k3 、 k4 由附表 6-2 相应栏查得 VA ,max =0.733 65+0.866 120=151.57kNVBl ,max =-1.267 65-1.311 120=-239.68kNVBr ,max =1.0 65+1.222 120=211.64kN5.3.3 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 6-2 知支座 B 或 C 的弯矩值为M B = M C =-0.267 65 6.9-0.133 120 6.9=-229.87kNm在第 1

17、 跨以支座弯矩 M A =0 ，M B =-229.87kNm 的连线为基线。作 G=65kN ，Q=120kN的简支梁弯矩图，得第1 个集中荷载和第 2 个集中荷载作用点弯矩值分别为：1 （ G+Q ） l0 + M B = 1 （ 65+120 ）6.9-=348.88kNm （与前面计算的333第 10 页共 14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书M 1, max =348.73kNm 接近）1（G+Q ）l+ 2MB=1 （65+120）=272.53kN30336.9-m在第2 跨以支座弯矩 M B =-229.87kN m ， M C =-299.87kN m 的连线作为

18、基线，作G=65kN ，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：1 G l 0 + M B = 1 65 6.90-229.87=-80.37kNm33第 1、 2 跨有可变荷载，第3 跨没有可变荷载第 1 跨：在第 1 跨以支座弯矩MA=0， 的连线为基线。作G=65kN，M B=-377.26kN mQ=120kN的简支梁弯矩图，得第1 个集中荷载和第2 个集中荷载作用点弯矩值分别为：1（65+120）6.9-=299.75kNm3377.261（65+120）6.9-=173.99kNm233377.26在第2跨： M C =-0.2673 65 6.9-0.089120 6.9

19、=-193.44kNm 以支座弯矩M B =-377.26kNm ，M C =-193.44kN m 的连线为基线， 作 G=65kN ，Q=120kN 的简支梁弯矩图，得+ 21）l+ MM- M）=1）2）（ G+Q0C（BC（65+1206.9-193.44+（-377.26+193.443333=147.79kNm1（G+Q ）+ M C1（MB-MC） 1（65+120）6.9-193.44+1（-377.26+193.44）3l 0+=333=86.51kNm第 2 跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载M B = M C =-0.26765 6.9-0.133 120 6.9=-2

20、29.87kN m第 2 跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：1 （G+Q ）l+M B=1 （65+120）6.9-229.87=195.63kN （与前面计算的303mM 2,max =195.65kNm 接近）第 1 、3 跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：1 G l 0+1MB=1 65 6.9-1 229.87=72.88kNm33331Gl+ 2 MB= 1 2229.87=-3.75kN3033656.9-3m弯矩包络图如下（ a）所示。剪力包络图：第1跨VA,max =151.57kN；过第 1 个集中荷载后为 151.57-65-120=-33.43kN；过第 2 个集第 1

21、1 页共 14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书中荷载后为 -33.43-65-120=-218.43kNVBl ,max =-239.68kN；过第 1 个集中荷载后为 -239.68+65+120=-54.68kN；过第 2 个集中荷载后为 -54.68+65+120=130.32kN第2跨VBr , max =211.64kN；过第 1 个集中荷载后为211.64-65=146.64kN。当可变荷载仅作用在第2 跨时VBr =1.0 65+1.0 120=185kN；过第 1 个集中荷载后为185-65-120=0。剪力包络图如下（ b ）所示主梁的力包络图（ a ）弯矩包络图

22、； （ b ）剪力包络图5.4 承载力计算5.4.1 正面受弯承载力80/ 560 跨按T 形 截面计算 ，因 bfh0 = 80 / 560 =0.14 0.1 。 翼缘计 算宽 度按l 3 =6.9/3=2.3mm和 b+ sn =0.3+5.6=5.9m中较小值确定取 b f =2.3m 。第 12 页共 14页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书B 支座边的弯矩设计值M B = M B ,max - V0 b/2=-377.26-1850.35/2=-409.64kNm 。纵向受力钢筋除 B、 C 支座截面为 2 排外，其余均 1 排。跨截面经判别都属于第一类T 形截面。正截面受

23、弯承载力的计算过程列于下表。主梁正截面承载力计算截面弯矩设计值（ kN m ）s = M / （ a1 fc b h 20 ）s或= M / （ a1 f c b fh02 ）s = （1+ 1- 2s）/2As = M / sf y ho选配钢筋（ mm 2 ）1B2395.93-377.26195.65-80.39395.93106377.2610 6195 .6510680.3910619.62300560 219.6300540 219.62300560 219.6300560 2=0.057=0.449=0.028=0.0890.9710.6600.9860.9532427.113528.431181.12502.11420+322120+528322222As =2397As =3695As =1140As=760主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。5.4.2 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw = h0 - hf =540-80=460mm ，因 hw /b=460/300=1.534截面尺寸按下式验算