钢筋混凝土课程设计钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计

1、山东大学混凝土结构设计题目：钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计院 系： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2011年6月1.设计题目与设计条件1.1设计题目钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计1.2设计资料 250120a=12600b=25200 某工业车间楼盖，墙体厚度80mm，柱子截面尺寸按400×400mm。 (1)楼面构造做法：20mm厚水泥砂浆面层(20)；板底构造做法：15mm厚石灰砂浆（17）。 (2) 活荷载：q=2.3kn/mm2 (3) 选用材料：c30混凝土，=14.3n/mm2 ,=1.43n/mm2 钢筋：梁中受力纵筋hrb335级钢筋，=300n/mm2 板中受力钢筋

2、hpb330级钢筋，=270n/mm2 其余钢筋hpb3300级钢筋，=270n/mm21.3 设计要求 跟据给定的尺寸，按照楼盖的布置原则，进行柱子、主梁和次梁的结构布置。完成单向板、次梁、主梁的结构设计，写出完整的计算书，并绘制： 、梁格布置图（1:250）； 、板的配筋图（1:50）； 、次梁配筋图（1:50）； 、主梁内力包络图、抵抗弯矩图、配筋图（1:50）。 、给出板、次梁的钢筋表和主梁的抽筋图。2. 梁板的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6.3m，次梁的跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m，/=6.3/2.1=3，因此按单向板设计。板

3、厚h=80mm次梁截面高度应满足h=/18/12=6300/186300/12=350525mm，取h=450mm，截面宽度取b=200mm主梁截面高度应满足h=/14/8=6300/146300/8=450785.5mm，取h=600mm,截面宽度为b=250mm。梁板结构平面布置图如下：梁板结构平面布置图3. 板的计算3.1楼盖板的设计已如前述，轴线、的板属于端区格单向板；轴线的板属于中间区格单向板。板尺寸及支承情况如图下图所示： 板尺寸及支承情况3.1.1荷载板的永久荷载标准值20mm厚水泥砂浆面层 0.02×20=0.4kn/80mm现浇钢筋混凝土板 0.08×25

4、=2.0kn/ 15mm板底混合砂浆抹灰 0.015×17=0.255kn/ =2.655kn/板的可变标准荷载值 =2.3kn/永久荷载分项系数取1.2或1.35，因楼面可变荷载标准值等于2.3kn/，所以可变荷载分项系数应取1.4。于是板的荷载总计算值：q=+=1.35×2.655+0.7×1.4×2.3=5.838kn/q=+=1.2×2.655+1.4×2.3=6.406kn/由于>，所以取q=6.406kn/3.1.2计算简图 次梁截面为200mm×450mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙

5、上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨 =+h/2=2100-100-120+80/2=1920mm<1.025=1927mm，取=1920mm中间跨 =2100-200=1900mm 因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下图所示： 板的计算简图3.1.3 弯矩计算值 连续板各截面弯矩计算：截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座弯矩计算系数 - 弯矩（）2.15-2.15 1.45-1.653.1.4 正截面受弯承载力计算 假定环境类别为二a级，c30混凝土，板的最小保护层厚度c=20mm。板厚80m

6、m，=80-23=60mm，板宽b=1000mm。c30混凝土，=1.0，=14.3kn/；受力钢筋hpb300级钢筋=270n/mm2。板配筋计算的过程见下表。连续楼面板的配筋计算:板带部位截面边区板带（、轴线间）中间区板带（轴线间）边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座m（kn·m）2.15-2.151.45-1.652.15-2.151.45×0.8=1.16-1.65×0.8=-1.32=m/(b）0.04630.04630.03120.03550.04630.04630.0250.0284

7、=1-0.0740.04740.03170.03620.04740.04740.02530.0288=b/（）143143961091431437487最小配筋（）191191191191191191191191选配钢筋61406140614061406140614061406140实配钢筋（）202202202202202202202202 对轴线间的板带，格板与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用，跨内截面和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。 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；由于0.45/=0.45×1.43/270=0.238%&

8、gt;0.2%，最小配筋率面积为0.238%×1000×80=191，计算出的面积都小于最小配筋面积，故取最小配筋面积配筋。 (a)(b) 板的配筋示意图 （a）边区板带 （b）中间板带4 次梁设计 按考虑塑性内力重分布设计。根据本楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。次梁尺寸及支承情况如图下图所示： 次梁尺寸及支承情况4.1 荷载永久荷载设计值板传来永久荷载 1.2×2.655×2.1=6.691kn/m次梁自重 0.2×（0.45-0.08）×25×1.2=2.22kn/m次梁粉刷 0

9、.015×（0.45-0.08）×2×17×1.2=0.226kn/m g=9.137kn/m可变荷载设计值 q=1.4×2.3×2.1=6.762kn/m荷载总设计值 g+q=15.899kn/m4.1.2 计算简图 次梁在砖墙上的支承长度为200mm。主梁截面为250mm×600mm。计算跨度：边跨 =6.3-0.12-0.25/2=6.055m =+a/2=6.055+0.20/2=6.155m<1.025=6.21m，取=6.155m中间跨 =6.3-0.25=6.05mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计

10、算。次梁计算简图如下图所示: 次梁计算简图4.2 内力计算连续次梁截面弯矩及剪力计算分别见下表连续次梁截面弯矩计算：截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座弯矩计算系数 - 弯矩（）54.76-54.7636.37-41.57连续次梁截面剪力计算：截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座剪力计算系数 剪力（kn)43.3257.7636.3752.94.3 承载力计算正截面受弯承载力计算时，跨内按t形截面计算，翼缘宽度为：边跨 =/3=6155/3=2052mm，又=b+=200+1880=2080，b+12=200+12×80=1160mm。故取=1

11、160mm。离端第二跨、中间跨 =/3=6050/3=2017mm，又=b+=200+1900=2100，b+12=200+12×80=1160mm。故取=1160mm。翼缘厚 =80mm。假定环境类别为二a级，c30混凝土，梁的最小保护厚度c=25mm。经判别各跨内截面均属于第一类t形截面,；支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排钢筋考虑，取，其他中间支座按布置单排钢筋考虑，。c30混凝土，=1.0，=14.3n/，=1.43n/；纵向受力钢筋采用hrb335级钢筋，=300n/，箍筋采用hpb300级钢筋，=270n/mm2。正截面承载力计算和斜截面承载力计算见下表：次梁正

12、截面受弯承载力计算：截 面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座弯矩设计值（kn·m）54.76-54.7636.37-41.57=/（b）或=/（）0.020.140.0130.088=1-0.0020.1510.350.0130.092=b/或=/448549293356选配钢筋（）412212+216312412实配钢筋面积（）452565339452计算结果表明，支座截面的均小于0.35；由于0.45/=0.45×1.43/300-=0.216%>0.2%，最小配筋率面积为0.216%×200×450=193，计算出的面积都满

13、足最小配筋要求。斜截面受剪承载力计算：截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座外侧中间支座外侧、内侧v(kn)43.3257.7652.952.90.25b231660>v220220>v220220>v231660>v0.7b81081>v77077>v77077>v81081>v选用箍筋28282828=（）101101101101(mm)按构造配筋按构造配筋按构造配筋按构造配筋实配箍筋间距s(mm)200200200200次梁配筋示意图如下： 次梁配筋示意图5 主梁设计主梁按弹性理论计，主梁尺寸及支承情况如图下图所示： 主梁尺寸及支承情况

14、5.1 荷载设计值为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。恒载设计值次梁传来的永久荷载 9.137×6.3=57.563kn主梁自重（折算为集中荷载）1.2×25×0.25×（0.6-0.08）×2.1=8.19kn梁侧抹灰（折算为集中荷载）1.2×17×0.015×（0.6-0.08）×2×2.1=0.668kn g=66.42kn活荷载设计值 q=6.762×6.3=42.6kn 合计 g+q=109.02kn5.2 计算简图主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm，

15、中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上，其计算跨度边跨 =6.3-0.12-0.4/2=5.98m =1.025+b/2=1.025×5.98+0.4/2=6.33m =+a/2+b/2=5.98+0.37/2+0.4/2=6.365m 故取 =6.33m计算简图如下： 计算简图5.3 内力计值及包络图5.3.1 弯矩设计值 主梁弯矩计算： (单位：knm)序号计算简图边跨跨内中间支座 最不利荷载组合+153.2-229.8+168.3-185.03+93.34185.035.3.2 剪力设计值 主梁剪力计算： （ 单位：kn ）序号计算简图边跨跨内中间支座 最不利荷

16、载组合 +72.71-145.33145.33 +79.79-138.2595.65 +37.19 -95.65138.255.3.3 弯矩、剪力包络图弯矩包络图与剪力包络图如下：5.4 承载力计算正截面受弯承载力计算时，跨内按t形截面计算，翼缘宽度为： =/3=6330/3=2110mm，又=b+=250+5980=6230，b+12=250+12×80=1210mm。故取=1210mm。并取=600-45=555mm判别t型截面：按第一类t形截面试算跨内截面 m=b，=/（b）=0.0316，=1-=0.0321<,故各跨截面均属于第一类t形截面 支座截面按矩形截面计算，第一内支座考虑双排纵筋，取=600-70=530mm，其他支座按单排纵筋考虑，=600-45=555mm. 正截面受弯承载力的计算过程及计算结果见下表：截面边跨跨内中间支座m（kn·m）168.3-229.829200.8=/（b）或=/（）0.03160.2=1-0.03210.225=b/或=/（mm）10281421选配钢筋322422实配钢筋（）11401520斜截面受弯承载力的计算过程及计算结果见下表：截面端支座内侧中间支座外侧中间支座内侧v(kn)79.79-145.33