单向板肋梁楼盖设计计算书(参考例题)

1、钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目及目的题目：某工业厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计。目的：1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。2、通过板及次梁的计算，掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。3、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的 绘制方法。4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式，制图规定，进一步提高制图的基本技能。6、学会编制钢筋材料表。二、设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算(按塑性内力重分布计算)3、次梁强度计算(按塑性内力重分布计算)4、

2、主梁强度计算(按弹性理论计算)5、绘制结构施工图(1)结构平面布置图(1: 200)(2)板的配筋图(1: 50)(3)次梁的配筋图(1: 50; 1: 25)(4)主梁的配筋图(1: 40; 1: 20)及弯矩M、剪力V的包络图(5)钢筋明细表及图纸说明三、设计资料1、楼面的活荷载标准值为9.0kN/m22、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm.3、材料选用：(1)、混凝土： C25(2)、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB335级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用 HPB235 级。1i& /I IE i：2.io现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

3、一、结构平面结构布置：1、确定主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为5.0m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2m o楼盖结构布置图如下：©:工r I L r I -fc ill n I J-l I JI-1iuu.jsca*0036HB丸DC,5000.5DCC1 -16 -12、按图跨比条件，当h一l=55mm时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑 40的楼盖板，要求h之80mm,取板厚h=80mm。11一一 13、次梁的截面图度叵满足 h=(石6儿=(278417)mm ,取h= 400mm；则b=(g1 .一)h = (133 200)mm ,取 b = 200mm。

4、34、主梁的截面高度应该满足h =(， 看)L = (440 660)mm取 b = 250mm。1、,一)h = (200 300) mm , 3二、板的设计（按塑性内力重分布计算）：1、荷载计算：板的恒荷载标准值：取1m宽板带计算：水磨石面层0.65 1 = 0.65kN/m80mm 钢筋混凝土板0.08 父 25 = 2.0kN / m15mm 板底混合砂浆0.015x17 =0.255kN /m恒载： gk=2.905kN/m活载：qk = 9 1 =9kN/m包荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的设计值总值：

5、g + q = 1.2gk +1.3qk= 15.186kN/m2、板的计算简图:Aj=ii/Z次梁截面为200mmM 400mm,现浇板在墙上的支承长度不小于 100mm,取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：l01 =ln +gh=2200100 120 + 8% =2020 M1.0251n = 2030mm,取 1°1 =2020mm(a = 120mm)中跨：l02 =ln =2200 -200 = 2000mm板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，具各跨受荷相同，且跨差不超过 10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。计算简图如下图：

6、q+g=15.186kN/m板的计算简图3、内力计算及配筋：用塑性内力重分布理论计算，则有 a系数如下：表1.0支承情况截面 位置端支座边跨支 座离端第二支座离端第二跨 中中间支 座中间跨 中A1B2C3梁板搁支在 墙上01/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板与梁 整浇 连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇 连接-1/161/14则由M =c(g +q)l2可计算出M1、Mb、M2、Mc,计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14M =ct(g +q)l；(kN / m)1/11 X15.186 X2.02 2=5.

7、633111 M15.186 黑2.02=-5.6331/16X15.186M2.02= 3.872-1/14X15.186X2.0= 4.43由题知：b = 1000mm,设as =20mm,则 h0 =h - as =80 20 = 60mm,fc =11.9N/mm, fv =210N / mm cy根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:截面1B2CM (kN m)M1M bm20.8M2Mc0.8Mc cM =%g +q)l；5.633-5.6333.873.10-4.433.54a1 fcbho (kN m )42.84M“s 一一，2«i fcbh00.1310.1310

8、.0900.0730.1030.083t=1-7l-2«s(“b =0.614)0.1410.1410.0940.0760.1090.087Vs =1 -0.5 10.9300.9300.9530.9620.9460.957As = M / Ys fyh0 (mm2)480.7480.7322.3255.8317.7293.6选钢筋轴线轴线由 8/101300 8/10130中 8130巾 8130轴线中 8/10130中 8/10130即 6/8130比 6/8130实际配筋轴线轴线2495mm2495mm2387mmX2387mm轴线2495mm2495mm2302mm302mm

9、2位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（ M2、M3）和中间支座（Mc）计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少4、确定各种构造钢筋：分布筋选用6300。嵌入墙内的板面附加钢筋选用中8200。垂直于主梁的板面附加钢筋选用中8200。板角构造钢筋：选用。8200双向配置板四角的上部。5、绘制板的配筋示意图：采用分离式配筋，详见板的配筋图.三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、次梁的支承情况：Jj2,门=1.磔b0：2、荷载计算：由板传来：2.905 2.2 =6.391kN/m次梁肋自重：0.2 0.4 -0.08 25 =1.6kN/m次梁粉刷重 0.0

10、15 0.4 -0.08 2 17 = 0.2176kN/m恒载： gk =8.2086kN /m设计值总值:活载： q"9 2.2=19.8kN/mg q=1.2gk 1.3qk =35.53kN/m3、确定计算跨度及计算简图。塑性内力重分布计算时，其计算跨度：中跨：l02 =ln =5000 -250 = 4750mm边跨：101 =ln a2 =5000 -120 -2502 2402 = 4875mm_1.0251n =1.025 4755 =4873mm ,取 101 = 4870mm (a =240mm)因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算，计算简图如下:q+g=35

11、.53kN/m次梁的计算简图3、内力计算:由M =a(g +q)l2可计算出Mi、Mb、M2、Mc,计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14一，、,2M =o(g +q)l0(kN / m)1/11 x35.53x4.8702= 76.61_y11x35.53x4.8702= 76.61116m35.53m4.7502 r= 50.10,_2-1/14X35.53X4.750=-57.26由V =P（g+q）ln可计算出Va、Vbi、Vb.、Vc,计算结果如下表:截面位置ABiBrC0.450.600.550.55v = P(g +q)in(kN)0.45x35.

12、53x4.755= 76.030.60X35.53X4.755=101.3710.55x35.53x4.750= 92.820.55x35.53x4.750= 92.824、截面承载力计算：、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf,按11bf W l =父5000 =1667mm <b+包=2000 +200 = 2200mm ,故取 bf = 1667mm。 33梁高：h = 400, h0 = 400 -40 = 360mm翼缘厚：hf =80mm判定T形截面类型：hf80) =507.8 106N mm2= 507.8kN mA76.61kN、50.10kNm（边跨中）m（

13、中间跨中）：1fcbfhf (h0 -y) =1.0 11.9 1667 80(360故各跨中截面属于第一类T形截面。、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取h0 =400 -60 = 340mm ,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,取 h0 = 360mm、次梁正截面承载力计算见下表:截面1B2C弯矩M (kN m)76.61-76.6150.10-57.26%fcbh；或-'.2 aifcbfh01.0X11.9:<1667<36C2 =2570.914 X1061.0M11.9 M200><3402 = 275.1281061.

14、0X11.9X16673602 = 2570.9141061.0X11.9X200X36(2 = 308.448 父106as =M /a1 fcbh00.0300.2780.0190.18311（螳步350）0.0300.3340.0190.208ss =1 -0.5：0.9850.8330.9110.896As =M/%fyh0720.2901.7468.1591.7选用钢筋3虫18（弯1）3 a 18+1 虫 16（肖起）3虫16 （弯1）3虫16 （弯1）实际钢筋截面 回积（mm ）763964.1603603、次梁斜截面承载力计算见下表:截面AB左B右CV（kN）76.03101.3

15、792.8292.820.25Pc fcbh0 （kN）214.2>V截面满足202.3>V截面满足202.3 >V截面满足214.2>V截面满足Vc =0.7ftbh° （kN）64.01 <V 需配箍筋60.45（V需配箍筋60.45 < V需配箍筋64.01 <V 需配箍筋箍筋肢数、直径2独62062462中6Asv = nAsv156.656.656.656.6s =1.25fyvAsvh0/（V -Vc）445.0123.3156.1185.7实配箍筋间距150150不足用Asb补充150150Vcs =Vc +1.25fyv&am

16、p;h s0 99.668 >V满足98.127 <V 不满足94.127 >V 满足99.668 >V 满足AV -VcsAsb _ c c r0.8 fy sin aC LL29.55mm选配弯起钢筋由二钢金 可1f纵向 J充足， 至起 生181中18由于纵向 钢筋充足， 可弯起1虫16由于纵向 钢筋充足， 可穹起1916实配钢筋面积一一2254.5 mmCL，L2254.5 mm2201.1 mm2201.1 mm5、构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mm处开始布置，在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。四、主梁设计（按弹性理论计算）：1、支

17、承情况:主梁板柱截面400W00,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作较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，具支承长度a=370。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：8.2086 5.0-41.043kN主梁自重：(0.6 -0.08)0.25 2.2 25 =7.15kN主梁粉刷重：2(0.6 -0.08)0.015 2.2 17 =0.58344kN恒载：Gk= 48.776kN恒载设计值：G =1.2Gk = 58.53kN活载设计值：Q=9 2.2 5.0 1.3=128.7kN3、确定计算跨度及计算简图主

18、梁计算跨度：1 .1边跨：101 =ln +b柱 +0.0251n =6280+M400 +0.025M 6280 = 6637mm nn2 211<1n +a+ b柱=6280+ 370/2+400/2 = 6665mm,22近似取 1oi =6640 mm1 .1 .中跨：l0 =ln 万*主 3b主=6200 400/0 400/2 =6600mm因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算，计算简图如下：G=58.53kN/m/66406600C (B)6640主梁的计算简图3、内力计算: 1）、弯矩设计值： M =k1GL+k2QL其中，ki k2可由书中表查取，L为计算跨度，对于B

19、支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。2）、剪力设计值：V =k3G+k4Q ,其中，k3 k4可由书中表查可知。主梁弯矩计算项 次荷载简图k/M1k/M Bk/M2k/M cGGGG3G(3(1G0.244-0.2670.067-0.2671、 ' " " ' '94.47-103.6125.88-103.61QJQ(2Q0.289246.97-0.133-113.32-0.133-0.133-113.32-112.97QQ-0.045-0.1330.200-0.133-38.46-113.32169.88-113.32Q1QJQUQ 0.22919

20、5.70-0.311-264.970.170144.40- 0.089-75.83M min(kN m)组合项次+组合值56.01-368.5887.09179.44M max(kN m)组合项次+组合值341.44195.76由此可作出下列几种情况下的内力图： +；+；+-368.58-368.58-15.0756.019.9269.74168.68291.54红线: 黄线: 蓝线: 灰线:+ + + +-17944-88.16-88.16106.38106.37169.42169.429.44168.68-15.079.9256.0169.74291.54195.76195.76236.4

21、5236.45341.44弯矩包络图341.44剪力包络图将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。 主梁剪力计算项 次荷载简图k/VAk/VB 左k / Vb右G GG GG G| | J _ J J _0.733-1.2671.0042.90-74.1658.53Q QQ QI I|0.866-1.1340111.45145.950Q QQ Q_ 1 J1 1 _.0.689 1.3111.22288.67-168.73157.27+组合项次士 Vmin ( kN )154.35-242.89215.8同样可绘出剪力包络:4、主梁正截面和斜截面承载力计算：、主梁跨中按T形截面

22、计算，T形截面的翼缘宽度b'f,按，11 ， ,bf <-l = M6600 = 2200mm<b + s0 = 5000mm,故取 bf = 2200mm。33f梁高：h =600,h0 =600 _40 = 540mm (边跨)，h0 = 60040 = 540mm (中间跨)翼缘厚：hf =80mm.hf1fcbfhf(h0-W判定T形截面类型:)=1.0 11.9 2200 80(540 -80)=1047.2 106 N mm= 1047.2kN m >，341.44kN m（边跨中）195.76kN m（中间跨中）故各跨中截面属于第一类T形截面。、支座截面

23、按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取h0 =600 -70 = 530 mm。正截面配筋计算。截面1B2弯矩M (kN m)341.44-368.56195.76-88.16V0b/2(58.53 4128 .7)0.4/2=37.451 M V°b 2-331.11% fcbh2 或'2必 fcbf h01.0X11.9X2200<54C2 =7634.088 X1Q61.0X11.9 X250x530! =835.6775 X1061.0父11.9父2200<5602 =8210.048X1061.0父11.9父250<560 = 9

24、32.96 义 106M MCS, =2 ,二 OC 二'2afcbh；Ofcbfho0.0450.3920.02600941 a T /a (<£ =0.550)0.0460.5350.0260.099q=1 -0.5"0.9770.7330.9870.951As =M/Ysfyh。2157.32841.01224.3551.8选用钢筋6 022(弯 4)6 中 22+2 由 20(弯起4虫22)4s 22 (弯 2)220实际钢筋截面 回积（mm ）223329091520628斜截面配筋计算:截面AB左B右V(kN)154.35242.89215.8hw

25、 =h0=530-80 =45005因"=450250=04，截面尺验算0.25Pcfcbh0 (kN)394.2 > V 截面满足394.2 > V 截面满足394.2 > V 截面满足剪跨比：九、2000 Q7 q 由、on 九=3.7 > 3,取九=3.05401.75Vc =ftbh0 1 +1(kN)75.01 <V 需配箍筋73.62 < V需配箍筋73.62 <V需配箍筋箍筋肢数、直径2中82。820 8Asv = nAsvl100.6100.6100.6s =1.0fyvAsvh°/(V -Vc)143.866.15

26、78.75实配箍筋间距取150不足用Asb补充取150不足用Asb补充取150不足用Asb补充Vcs =Vc+1.0fyvAvh s)151.06<V不满足148.27 <V 不满足148.27 <V 不满足V -Vcs Asb -cs0.8 fy sin a 一24.05 mm 2278.8mm 2278.8mm选配弯起钢筋弯起19221力22由于纵向钢筋充 足，可弯起1虫22实配钢筋面积(mm)380.1380.1380.1验算最小配筋率Psv =A = 100.6 =0.0027 A0.24f =0.00145，满足要求 bs 250 M150fyv说明由于剪力图呈矩 形，在支座A截 面右边的2.2m范 围内需要布置两 排弯起钢筋，而 且要使箍筋加密 为100mm即可满 足要求。由于剪力图呈矩 形，且比较大，在 支座截面B左边的 2.2m范围内需要 布置三排弯起钢 筋，而且要使箍筋 力口密为100mm,即 可满足要求。由于剪力图呈矩 形，在支座截面B 右边的2.2m范围 内需要布置均排 弯起钢筋，而且要 使箍筋加密为 100mm即可满足 要求。为了施工方便,除加密区箍筋间距一律为 150mm5、两侧附加横向钢筋的计算:次梁传来的的集中力：Fl =41.043父1.2 +128.7 =177.95kN ,