钢筋混凝土屋盖设计(单向板)

1、1.设计资料1)建筑安全等级：一级建筑平面尺寸（L1*L2）：19.8×27.3（LG-28）；墙厚380（砖砌承重）；钢筋混凝土柱400×400.2)荷载商店楼面活荷载标准值3.5KN/m3；组合值系数c0.7；频遇值系数s0.6；准永久值系数q0.5；恒荷载分项系数1.2；活荷载分项系数1.4。钢筋混凝土自重标准值25KN/m3;抹灰石灰砂浆自重17KN/m3。3)材料混凝土C30；钢筋：板HPB300；次梁纵筋HRB400。2楼盖的结构平面布置： 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6.6m，次梁中间跨和边跨均为6.825m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2

2、.2m， /=/6.825/2.2=3.103，因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h2200/35=62.86mm，对民用建筑的楼盖板，要求h60mm，因此为安全起见，取板厚h=80mm。 次梁截面高度应满足h=/18/12=6825/186825/12=379.17568.75mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm。 b=h/3h/2=500/3500/2=167250,所以截面宽度取b=200mm。主梁截面高度应满足h=/15/10=6600/156600/10=440660mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=650mm。b=h/3h/2=650/3650/2=216.6

3、7350，截面宽度为b=300mm。3. 板的设计：3.1荷载 板的永久荷载标准值 30mm厚细石混凝土 0.03×25×1m=0.75kN/ 80mm现浇钢筋混凝土板 0.08×25×1m=2.0kN/ 20mm石灰砂浆 0.02×17×1m=0.34kN/小计 3.09kN/板的可变标准荷载值 3.5kN/永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。恒荷载设计值g=3.09×1.2=3.808kN/活荷载设计值q=3.5×1.4=4.9kN/于是板的荷载总计算值:g+q=3.808+4.9=8.609

4、kN/3.1.2计算简图次梁截面为200mm×500mm，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，板的计算跨度：边跨=+h/2=2200-200/2-120+80/2=2020mm<+a/2=2400-200/2-120+120/2=2240mm，所以取=2020mm中间跨=2200-200=200mm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，计算简图如图所示：3.1.3弯矩计算值由课本表11-1可查得，板的弯矩系数分别为:端支座0，边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中

5、间支座，-1/14。故MA=0=-=（g+q）/11=8.609×2.022/11=3.19kN·m=-（g+q）/14=-8.609×2.02/14=-2.46kN·m3.1.4正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。板厚80mm，假定纵向钢筋直径d为10mm,截面有效高度=80-15-10/2=60mm；板宽b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HRB300钢筋，=280N/m。板配筋计算的过程于下表。 楼面板的配筋计算表截面A1B2C弯矩设计值( k N· m)03.19-3

6、.19-2.462.15=/（b）00.0620.0620.0480.042=1-00.0640.0640.0490.043计算配筋（）=b/0203.4203.4155.7136.6实际配筋（）8200=251.08200=251.08200=251.06/8200=196.06/8200=19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；/b*h=196/（1000×80）=0.245%，此值大于0.45/=0.45×1.43/280=0.24%，同时大于0.2%，满足最小配筋率要求。4.次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本商店楼盖的实际使用情况

7、，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。4.1.1荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载 3.808×2.2=8.16kN/m次梁自重 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m次梁粉刷 0.02×（0.5-0.08）×2×17×1.2=0.34kN/m小计 g=11.02kN/m可变荷载设计值 q=4.9×2.2=10.78kN/m荷载基本组合值 p=+=21.8 k N/m4.1.2计算简图按塑性重力分布设计。次梁在砖墙上的支承长度为240，主梁截面为300mm

8、15;650mm。计算跨度：中间跨=6825-300=6525mm边跨=+a/2=6825-120-300/2+150=6805mm1.025=（6825-120-150）×1.025=6718.88mm，取=6805mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示。4.2内力计算由课本表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值： MA=0=（g+q）l012/14=21.8×6.8052/14=80.00kN·mMB=-（g+q）/11=-21.8×6.8052/11=-89.10kN·m=（g+q）l0

9、12/16=21.8×6.5252/16=58.01kN·m=-（g+q）l022/14=-21.8×6.5252/14=-66.30kN·m剪力设计值：=0.45（g+q）=0.45×21.8×6.805=65.78kN=0.60（g+q）=0.60×21.8×6.805=87.80kN=0.55（g+q）=0.55×21.8×6.525=78.23kN4.3承载力计算4.3.1正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度去=/3=6825/3=2275mm；又=b+=

10、200+2000=2200。故取=1160mm。除B截面纵向钢筋排两排布置外。其余截面均布置一排。环境类别为一级，C30混凝土，梁的最小保护厚度c=20mm，假定箍筋直径10mm,纵向钢筋直径20mm,一排纵向钢筋=500-20-10-20/2=460mm二排纵向钢筋=460-25=435mm。C30混凝土，=1.0，=14.3N/，=1.43N/；纵向钢筋采用HRB400钢，=360N/，=360N/。（-/2）=1.0×14.3×1160×80×（435-80/2）=524.2MPa大于所有弯矩设计值，经判别跨内截面均属于第一类T形截面。截 面A1B

11、2C弯矩设计值（k N·m）0 80.00-89.1058.01-66.30=/（b）或=/（） 0 0.002 0.165 0.017 0.110=1-00.0020.1810.0170.117=b/或=/ 0 423.92 625.51 360.3 427.6选配钢筋（）2 143083 14 4613 14+1 16 662.1 2 16 4023 14461 次梁正截面受弯承载力计算计算结果表明，支座截面的均小于0.35；As/b*h=402/（200×500）=0.40%，此值大于0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.18%，同时大于0.2

12、%，满足最小配筋率。4.3.2斜截面受剪承载力斜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：0.25b=0.25×1×14.3×200×435=311.03×N=87.80×N，截面满足要求。验算是否需要按计算配置箍筋0.7b=0.7×1.43×200×435=87.087k N=87.80k N 所以要计算腹筋数量，选用6双肢箍筋。计算支座B左侧截面：S=（1.0Asvh0）/（-0.7b）=（1.0×300×56.5×390）/（87.

13、80×103-0.7×1.43×200×435）=14459.3mm由于计算所得的箍筋间距较大，但仍需满足构造要求，所以所配箍筋规格为A6200S=14459.3×0.8=11567.44 ，截面高度在300500mm的梁，最大箍筋间距200mm，最后取箍筋间距为200mm。验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为 0.3/=0.3×1.43/360=0.12%实配箍筋率=/（）=56.5/（200×200）=0.14%0.12%，满足要求。5.主梁设计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。次梁传来的永

14、久荷载 11.02×6.825=75.21kN主梁自重 （0.65-0.08）×0.3×2.2×25×1.2=11.286kN主梁粉刷 （0.65-0.08）×0.02×2×2.2×17×1.2=1.023 k N永久荷载设计值 G=75.21+12.31=87.52kN 可变荷载设计值 Q=10.78×6.825=73.57kN 5.2计算简图 主梁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380mm，中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上，其计算跨度边跨

15、 =6600-150-120=6330mm因0.025=165mma/2=185mm，取 =1.025+b/2=1.025×6600+300/2= 6915mm近似取=6825mm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计算内力5.3内力设计值及包络图5.3.1弯矩设计值弯矩M=G+Q式中系数、由附表6-2相应栏内查得=0.244×87.57×6.6+0.289×73.57×6.6=281.27kN·m=-0.267×87.57×6.6-0.311×73.57×6.6=-3

16、05.24kN·m=0.067×87.57×6.6+0.200×73.57×6.6=135.81kN·m5.3.2剪力设计值剪力V=G+Q式中系数、由附表6-2相应栏内查得=0.733×87.57+0.866×73.57=127.86kN=-1.267×87.57-1.311×73.57=-207.34kN=1.000×87.57+0.200×73.57=177.42kN5.3.3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

17、弯矩值为=-0.267×87.52×6.6-0.133×73.57×6.6= -218.81kN·m在第1跨内以支座弯矩=0，=-218.81kN·m的连线为基线。作G=87.52kN，Q=73.57kN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:（G+Q）+=（87.52+73.57）×6.6-218.81/3=281.46kN·m（与前面计算的=281.27kN·m接近）（G+Q）+=（87.52+73.57）×6.6-2×218.81/3=208.52kN

18、·m在第2跨内以支座弯矩=-218.81kN·m，=-218.81kN·m的连线作为基线，作G=87.52kN，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：G+=×87.52×6.6-218.81= k N·m第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩=0，=,max=-305.24kN·m的连线为基线。作G=87.52kN，Q=73.57kN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：（87.52+73.57）×6.6-305.24/3=252.65kN&#

19、183;m（87.52+73.57）×6.6-2×305.24/3=150.90kN·m在第2跨内：=-0.267×87.52×6.6-0.089×73.57×6.6=-197.44kN·m以支座弯矩=-305.24kN·m，=-197.44kN·m的连线为基线，作G=87.52kN，Q=73.57kN的简支梁弯矩图，得（G+Q）+（-）=（87.52+73.57）×6.6-197.44+（-305.24+197.44）=85.09kN·m（G+Q）+（-）=（87.52+7

20、3.57）×6.6-197.44+（-305.24+197.44）=121.02kN·m第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载=-0.267×87.52×6.6-0.133×73.57×6.6=218.81kN·m第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：（G+Q）+=（87.52+73.57）×6.6-218.81=135.59kN·m（与前面计算的=135.81kN·m接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：G+=×87.52×6.6-×218.81=1

21、19.61kN·mG+=×87.52×6.6-×218.81=46.67kN·m弯矩包络图如下（a）所示。剪力包络图：1跨=127.86kN；过第1个集中荷载后为127.86-87.52-73.57=-33.23kN；过第2个集中荷载后为-33.23-87.52-73.57= 194.32kN=-207.34kN；过第1个集中荷载后为-207.34+87.52+73.57= -46.25kN；过第2个集中荷载后为-46.25+87.52+73.57=114.84kN第2跨=177.42kN；过第1个集中荷载后为177.42-87.52-73.5

22、7=16.33kN。当可变荷载仅作用在第2跨时=1.0×87.52+1.0×73.57=161.09kN；过第1个集中荷载后为161.09-87.52-73.57=0。剪力包络图如下（b）所示 5.4承载力计算5.4.1正面受弯承载力跨内按T形截面计算。翼缘计算宽度按=6600/3=2200mm和b+=6825-200+250=6875mm中较小值确定取=2200mm,板保护层厚度15mm,板上部纵筋10mm,次梁上部纵筋直径18mm。假定主梁上部纵筋直径25mm，则一排钢筋时，h0=650-15-10-18-25/2=595mm,二排钢筋时，h0=595-25=570mm。B支座边的弯矩设计值=-b/2=-305.24+161.09×0.3/2=-281.08kN·m。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均1排。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。正截面承载力计算过程列于下表截 面1B 2弯矩设计值（kN·m） 281.27-281.08135.81-26.27=/（b）或=/（）0.0240.2020.0120.016=（1+）/20.9980.8860.9940.992=/1296.4 1546.0622.2120.6选配钢筋（）3 25 147