钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计(4号)

1、 目 录目录1摘 要2任务与分析3现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计41设计资料42楼盖的结构平面布置43板的设计53.1荷载53.2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64.1荷载设计值74.2计算简图84.3内力计算84.4承载力计算84.4.1正截面受弯承载力84.4.2斜截面受剪承载力95.主梁设计105.1荷载设计值105.2计算简图105.3内力设计值及包络图105.3.1弯矩设计值115.3.2剪力设计值115.3.3弯矩、剪力包络图115.4承载力计算135.4.1正面受弯承载力135.4.2斜截面受剪承载力14附图一16附图二17附图三18附图四

2、19施工图说明20摘 要本设计主要进行了结构方案中单向板肋梁楼盖设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力）。完成了板，次梁、主梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制、楼盖的设计完成了板的配筋和次梁的配筋设计。关键词：结构结构 板 次梁 主梁任务与分析本课程设计的任务是：根据所给设计资料进行现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的设计目的是通过本设计使我们了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，理解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定，熟悉掌握考虑塑性内力重分布的计算方法，掌握按弹性理论分析内力的方法并熟悉内力包络图的绘制方法，熟悉现浇

3、板的有关构造要求，掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方法、制图规定进一步提高制图的基本技能，并学会编制钢筋材料表等。钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为6.0m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0 m。楼盖结构的平面布置图如图所示。楼盖建筑平面(按高跨比条件要求板的厚度hl/40=3000/40=74，对工业建筑的楼板，要求h80，所以板厚取h=80。次梁截面高度应满足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)×6000=3333 500mm，取h=500mm，截面宽b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2)

4、 ×500=167 250mm，取b=200mm。主梁截面高度应满足h=(1/15 1/10 )l=(1/15 1/10) ×6000取h=550mm，截面宽度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) ×550,取b=300mm。3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计（1）、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层：0.02 ×20=0.4 KN/80mm厚钢筋混凝土板：0.08×25=2.0 KN/15mm厚混合沙浆天棚抹灰：0.015×17=0.255 KN/小计 2.655KN/ 活荷载标准值： 4KN/1.2组合荷载设计

5、总值：s=1.2×2.655+1.4×4=8.38kN/1.35组合荷载设计总值：s=1.35×2.655+1.4×0.7×4=7.22kN/（2）、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：板的边跨计算跨度为：ln=(3000-120-200/2)=2280 mm l0=ln+a/2=2280+240/2=2900mm因（ln+h/2)=(2780+80/2)=2820mm小于2900故取2820mm中间跨： l01=ln=

6、3000-200=2800mm板的计算简图如图所示。 （3） 弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差（2820-2800）/2800=1.1%小于10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见下表 板的弯矩设计值的计算 表一截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=2.82l01=2.82l02=2.80l02=2.80(kN.m)6.05-6.054.1-4.69（4） 配筋计算正截面受弯承载力计算板厚80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25混

7、凝土 a1=1.0,fc=11.9N/ mm2，HPB300钢筋，fy=270 N/ mm2。 对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积 （5）板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。板的配筋计算 表二截面位置1B2C 弯矩设计值（）6.05-6.054.1-4.69s=M/1fcbh020.1200.1200.0820.093; 0.1290.1290.0850.098轴线 计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy 368.4 368.4 244.0281.0

8、实际配筋（mm2）8130813082008170As=387As=387As=250As=296轴线计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy 368.4 368.40.8×244=1700.8×281=788实际配筋（mm2）8130813082008200As=387As=387As=250As=224 配筋率验算pmin= 0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.179%检验最小配筋率， 368.4/(1000× 80)=0.461%0.45Ft/Fy=0.212%,满足要求。 检验最小配筋率， 368.4/(1000

9、15; 80)=0.461%0.45Ft/Fy=0.212%,满足要求。 检验最小配筋率， 244.0/(1000× 80)=0.305%0.45Ft/Fy=0.212%,满足要求。 检验最小配筋率， 244.0/(1000× 80)=0.305%0.45Ft/Fy=0.212%,满足要求。  构造要求：1.受力筋直径为6mm-10mm时 间距为70-200mm，满足要求2.下部受力纵筋伸入支座内长度la=120-8=112>5d及50mm 中间支座la=b/2=100>5d及50mm 满足要求3.中跨上部钢筋截断距离应取a=ln/3=2800/3=9

10、50mm 4.分布筋用6200（5）板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。 4、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值 板传来的荷载：2.65×3=7.95KN/m次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52 KN/m次梁粉刷： 2×0.02×（0.5-0.08）×17×1.2=0.34 KN/m小计 g=10.81KN/m活荷载设计值： q=5.6×3=16.8KN/m荷载总设计值

11、： q+g=27.6KN/m （2）、计算简图由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定： l01=ln+h/2=(6000-120-300/2)+240/2=5850mm l011=1.025ln=1.025×6000=5881mm故边跨板的计算跨度取lo1=5850mm中间跨： l02=ln=6000-300=5700mm计算简图如图所示。（3） 弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差（5850-5700）/5700=2.5%小于10%，可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩

12、系数和剪力系数。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：次梁的弯矩设计值的计算 表三截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=5.85l01=5.85l02=5.7l02=5.7(kN.m)85.86-85.8656.05-64.05 次梁的剪力设计值的计算 表四截面位置A边支座 B(左) 离端第二支座B(右) 离端第二支座C中间支座剪力系数 0.450.60.550.55净跨度lnln1=5.85ln1=5.85ln2=5.7ln2=5.7(kN)72.66-96.8886.53-86.53（4）配筋计算

13、正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：bf=lo/3=6000/3=2000mmbf=b+Sn=200+2000=2200mm 故取bf2000mm C25混凝土 a1=1.0, fc=11.9N/ mm2, ft=1.27N/ mm2 ; 纵向钢筋采用HRB400，fy=360 N/ mm2 , 箍筋采用HRB400，fyv=36 N/ mm2 ,ho=500-35=465mm。 判别跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。截面1B2C 弯矩设计值（）85.86-85.8656.05-64.05s=M/1fcbh

14、020.1670.1670.1090.1240.1840.1840.1160.133选配钢筋计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy564.8564.8355.4410.0实际配筋（mm2）316316314314As=603As=603As=461As=461 次梁正截面受弯承载力计算 表五检验最小配筋率， 355.4/( 200× 500)=0.355%0.45Ft/Fy=0.159%,满足要求。 斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。复核截面尺寸： hw =ho- bf=465-80=385mm且hw/b=465/200=1.93<4,故截

15、面尺寸按下式计算：0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x200x465=276KN > Vmax =96KN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算表 表六截 面ACV72.66-96.8886.53-86.53276>V截面满足276>V截面满足276>V截面满足276>V截面满足93>.V需配箍筋93>.V需配箍筋93>.V需配箍筋93>.V需配箍筋选用钢筋28282828100.6100.6100.6100.6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200200200200（5）施工图的绘制次梁配筋图如图所示，

16、其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：l=la =a fy d/ft=0.14×300×22/1.43=646,取650mm.伸入墙支座时，取240mm.梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l>12d=1216=192mm,取200mm.纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6000/5+20x16=1520mm, 取1600mm.5、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）次梁传来的荷载： 10.8×6=64.8KN主梁自重（含粉刷）：（0.55-0.08）&#

17、215;0.3×2.0×25+2×（0.55-0.08）×0.015×17×2.0 ×1.2 =7.5KN恒荷载设计值： G=72.3KN活荷载设计值： Q=16.8×6=100.8KN（2）计算简图主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:边跨: lo1= ln+a/2+b/2=0(6000-200-120)+400/2+400/2=5780mm Lo1=1.025ln+b/2=5780x1.025+200

18、=6124.5mm故lo1取5780mm中跨 lo2=5700mm计算简图如图所示。（3）、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。弯矩值计算：，式中k1和k2由附表1查得  项次荷载简图M1M2M3M4MBMCMD恒荷0.2380.1110.1110.238-0.286-0.191-0.28699.45877245.7442145.7442199.458772-117.86346-78.71301-117.86346活荷0.286/0.222/-0.143-0.095-0.143166.630464/127.55232/-82.16208-54.583

19、2-82.16208活荷0.2260.194/0.282-0.321-0.048-0.155131.673024111.46464/164.299968-184.43376-27.57888-89.0568活荷/0.1750.175/-0.095-0.286-0.095/100.548100.548/-54.5832-164.32416-54.5832活荷0.274/-0.1780.048-0.012159.638976/-102.2716827.57888-6.89472活荷/0.198/-0.131-0.1430.036/113.76288/-75.26736-82.1620820.684

20、16M max166.630464113.76288127.55232164.299968-54.583227.5788820.68416M min99.45877245.7442145.7442199.458772-184.43376-164.32416-117.86346 主梁的弯矩设计值计算（） 表七、剪力设计值：不同截面的剪力值经过计算如表所示。 弯矩、剪力包络图绘制 主梁的剪力计算（kN） 表八项次荷载简图VaVb左Vb右Vc左Vc右Vd左Vd右Ve恒荷0.714-1.2861.095-0.0950.905-1.0951.286-0.71451.6222-92.977879.1685

21、-6.868565.4315-79.168592.9778-51.6222活荷0.857-1.1430.0480.0480.952-1.0480.1430.14386.3856-115.21444.83844.838495.9616-105.638414.414414.4144活荷0.679-1.3211.274-0.726-0.107-0.1071.155-0.84568.4432-133.1568128.4192-73.1808-10.7856-10.7856116.424-85.176活荷-0.095-0.0950.81-1.191.19-0.810.0950.095-9.576-9.5

22、7681.648-119.952119.952-81.6489.5769.576活荷0.822-1.1780.2260.226-0.06-0.060.0120.01282.8576-118.742422.780822.7808-6.048-6.0481.20961.2096活荷-0.131-0.1310.988-1.0120.1780.178-0.036-0.036-13.2048-13.204899.5904-102.009617.942417.9424-3.6288-3.6288V max86.3856-9.576128.419222.7808119.95217.9424116.42414

23、.4144V min-13.2048-133.15684.8384-119.952-10.7856-105.6384-3.6288-85.176（4）配筋承载力计算C25混凝土，a1=1.0, fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋HRB400 ，其中fy=360 N/ mm2 ,箍筋采用HRB400 ，其中fyv=360 N/ mm2 .正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按形截面计算，因10.0155.0515/80/0>=¢hhf翼缘计算宽度按lo/3=6/3=2m和b+Sn=0.3+6-0.25=6.05m，中较小值确定，取bf

24、=2mm 因为 a1fcbfhf(ho-hf/2)=1.0x11.9x2x80x(515-40)=904 kN .m >164kN .m属于第一类T形截面.正截面受弯承载力的计算过程如下: 主梁正截面受弯承载力及配筋计算 表九截面1B2C弯矩设计值（kN.m）166-184113-164s=M/1fcbh020.1750.1940.1190.1730.194;0.2180.1270.192选配钢筋计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy991.61113.9651.0978.3实际配筋(mm2)420420320420As=1256As=1256As=942As=1256检验最小配筋率， 651.0/( 300× 550)=0.395%0.45Ft/Fy=0.159%,满足要求。  箍筋计算斜