单向板肋梁楼盖课程设计计算书

1、课程设计计算书E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） 年级/专业/班指导教开题时完成时号:师：间:年月日 间:年月日现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 21 设计资料32 楼盖的结构平面布置 33 板的设计33.1荷载33.2计算简图43.3弯矩计算值43.4正截面受弯承载力计算 54. 次梁设计54.1 荷载设计值 54.2计算简图64.3内力计算64.4承载力计算 64.4.1正截面受弯承载力 64.4.2斜截面受剪承载力 75. 主梁设计75.1 荷载设计值 75.2计算简图75.3内力设计值及包络图 85.3.1弯矩设计值 85.3.2剪力设计值8

2、5.3.3弯矩、剪力包络图 85.4承载力计算105.4.1 正面受弯承载力 105.4.2斜截面受剪承载力 10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 X L2）: 21.4X 48.5（24号）,墙厚370,钢筋混凝土柱300 X 300;3荷载：1）楼面活载：6kn /m22）楼面面层：20厚水泥砂浆w =18k n/m3）钢筋混凝土容重：c =25k n/m34）楼侧面、楼底粉刷层：15厚混合砂浆n=17k n/m3;4.材料：1）混凝土 C30;2）钢筋：受力钢筋用HRB40C级钢筋，其余采用HPB30C级钢筋2. 楼盖的结构平

3、面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.0m、6.0m、6.0m,次梁的跨度为6.0m，主梁每跨内布置两根次梁，两边板跨度为2.4m,中间跨度为2.3m,则102/10仁6.0/2.3=2.6,按单向板设计。 «1厂 ¥聲甘释科科f揖鑽择就打算山舟聲辭盘释誓酉隊幷崔幷武甘松却朝强#科痒竇拝住*科戢晶料科拝醫痒亦释拝*註債&700D690CB7000、A600(600(6000500(600(6000)00(6000123456789楼盖建筑平面按跨高比条件，要求板厚 h>2400/40=60mm对工业建筑的楼盖板，要求 h>80mm取板厚为

4、h=80mm次梁截面高度应满足 h= 10/18 10/12=6000/18 6000/12=333 500mm,b=h/3- h/2=166 250mm 取 b=200mm主梁的截面高度应满足 h= 10/15 10/10=7000/15 7000/10=466 700mm取 h=650mm b=300mm3. 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X 25=2kN/m2X 18=0.36kN/ m2X 17=0.255kN/ m2板的永久荷载标准值80mn现浇钢筋混凝土板0.0820mn厚楼面水泥砂浆面层0.0215mn板底混合砂浆抹灰0.015小计2.6

5、15kN/m2板的可变标准荷载值7kN/m2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/m2，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=2.615 X 1.2=3.138 kN/ m2可变荷载设计值 q=7 X 1.3=9.1 kN/ m2 荷载总设计值 g+q=12.238 kN/m2，取 g+q=12.24kn/m23.2计算简图次梁截面为200X 500mm取板在墙上的支撑长度为120mm按塑性内力重分布设计， 板的计算跨度：边跨：10=1 n+h/2=2400-100-120+80/2=2220mm<1.025 In=2234.5mm，取 I

6、O=222Omm 中间跨：10= ln=2300-200=2100mm因跨度差(2220-2100) /2100=5%<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：1 >I-f Vf F 1f f -' '|f -F寸F r 1;-A12220B2, 2100C32100c22100B12220g+q=12.24kN/mA2A板计算简图3.3弯矩计算值用塑性内力重分布理论计算，则有 a系数如下:-T/16一-:/丄A 1/11玄177；ZSlTTsmAM1=-MB= (g q)l(0!1 /11 =5.48 kN m M2=(g q)l02/1

7、6=3.37kN m Mc=-(g q)l03/14=-3.86 kN m这是对端区隔单向板而言的，对于中间区隔单向板，其Me和M2应乘以0.8，分别为：Mc=0.8X( -3.86) =-3.09 kN m M2=0.8 X 3.37=2.70 kN m3.4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80mmho =80-20=60mm 板宽 b=1000mm C30混凝土，a1 =1.0，fc=14.3kN/m2 ; HRB40C钢冈筋，fy =360N/m2。板配 筋计算的过程于下表：楼面板的配筋计算截面1B2C弯矩设计值(kN - m)5.48

8、P -5.483.37-3.86:as = M / ( a1 fcbh0)0.1060.1060.0650.075匕=1- j1-2as0.1130.1130.0670.078轴线、计算配筋(mm2)A = ©bh° 3 fc/ fy269.3269.3159.7185.9实际配筋(mm2)©8180A, =280壘180A,=280亚 6150 A,=189 6150 A, =189轴线计算配筋(mm2)AS = b ho a1fc/fy269.3269.30.8 X 159.7=127.80.8 X 185.9=148.7实际配筋(mm2)®8180

9、 A, =280壘180A,=280©6180A,=157©6180 A, =157*对轴线间的板带，其跨内截面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，符合塑性内力重分布的原则；As/bh=157/(1000X 80) =0.20%,此值大于 0.45 ft/ fy=0.45 X 1.43/360=0.18%，同时不小于 0.2%, 满足最小配筋率。4. 次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。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何载不考虑梁从属面积的荷载折减。4.1何载设计值由板传来的

10、恒载：3.14X 2.4=7.54 kN/2 m次梁自重：25X 0.2 X( 0.5-0.08)X 1.2=2.52 kN/ m2次梁粉刷：17X 0.015 X( 0.5-0.08 )X 2X 1.2=0.26 kN/ m210.32kN/q=9.1 g+q=32.16kN/2mX 2.4=21.84kN/ m22m小计板的可变荷载设计值 荷载总计算值4.2计算简图次梁在砖墙上的支承长度为 240mm主梁截面为300mrX 650mm计算跨度：边跨 lo=ln +a/2=6000-120-150+120=5850mm<1.025n =1.025 X 5730=5873mr取 l

11、76;=5850mm中间跨lo =:l n =6000-300=5700mm因跨度相差小于10%可按等跨连续板计算。计算简图如图所示f Il/ 1 f1 1J1LfJ1f f l'f .A1匚5850口2C357005700- 2 C”5700 15850g+q=32.16kN/mA2A次梁计算简图4.3内力计算 由表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：M1=- M B = (g+q) l；/11=32.16 X 5.852/11=100.05kN mMC=- (g+q) lo/14=-32.16 X 5.72/14=-74.63kN mM2= (g+q) 1

12、(2/16=32.16 X 5.72/16=65.30kN m 剪力设计值：VA =0.45 (g+q) ln1 =0.45 X 32.16 X 5.73=82.92kNVBl =0.60 (g+q) ln1 =0.60 X 32.16 X 5.73=110.57kNVBr =Vc =0.55 (g+q) % =0.55 X 32.16 X 5.7=100.82kN4.4承载力计算4.4.1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bf=l /3=6000/3=2000mm 又bf=b+Sn=200+2100=2300故取bf =2000mm各截面纵向钢筋均布置一排

13、。环境类别为一级，C30混凝土，梁的最小保护厚度c=25mm截面有效高度h。=500-35=465mmC30 混凝土，a =1.0 , fc=14.3N/ mm2 , ft=1.43N/mm2 ;纵向钢筋采用 HRB400I 冈，fy =360N/mm2，箍筋采用HPB235钢筋，fyv=210N/mm2。正截面承载力计算过程列于下表。a1 fc bf hf ( ho- hf /2 ) =1.0 X 14.3 X 2000X 80X( 465-80/2 ) =972.4 kN m>IMax 故跨内截面均属于第一类T型截面。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值(kN - m100

14、.05-100.0565.30-74.63as = M / ( a1 fcbh0 )或6100.05106100.051066530x10674.63x10' 2as=M / ( a1 fc bf h°)21x143x200046521x143x200x4651x143x2006 465"1x143x206 46$=0.016=0.162=0.011=0.121-=1- 2a$0.0160.1780.0110.129As=Ebh°a1 仁/ fy或 As=Eb； hod fc/ fy591.1657.6406.4476.5选配钢筋滋16+116弯3亚18鱼

15、14+114弯理14+116(mm2)人=603As=763As=461乓=509计算结果表明，支座截面的均小于0.35 ; A/bh=461/ (200X 500) =0.461%,此值大 于 0.45 ft/ fy=0.45 X 1.43/360=0.179%，满足最小配筋率。4.4.2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：hw=ho- h'f =465-80=385mm 因 hw/b=385/200=1.925 v4,截面按下式验算：0.25 仏 fcbho=0.25 X 1 X 14.3 X 200X465=332.

16、48 X 103N> Vmax =110.57kN,截面满足要 求。验算是否需要按计算配置箍筋0.7 ftbho=0.7 X 1.43 X 200 X 465=93.093 X 103 N<V max =110.57 X 103N,需按计算配箍 筋。采用：6 双肢箍筋，计算支座 B 左侧截面。S=1.25 fyv ASv ho/ ( VBl-0.7 ftbho) =1.25 X 210X 56.6 X465/ (110.57 X 103-0.7 X 1.43 X 200X 465) =395.3mm调幅后受剪承载力应加强梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%现调

17、整箍筋间距s=0.8 X 395.3=316mm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：弯矩弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3 fr fyv=0.3 X 14.3/210=0.20%。实际配筋率 ：d = nASvv bs=56.6/ (200X 250) =0.11%<0.20% 不满足要求。取0.20%,最后取 s=120mm5. 主梁设计主梁按弹性方法设计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。次梁传来的永久荷载10.32X 6.0=61.92kN主梁自重(含粉刷)(0.65-0.08 )X 0.3 X 2.4 X 25+0.015

18、X( 0.65-0.08 )X 2X 2.4 X 17) X 1.2=13.15kN永久荷载设计值G=61.92+13.15=75.07kN取 G=75kN可变荷载设计值Q=21.84 X 6.0=131.04kN取 Q=131kN5.2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中间支承在350mX 350mm 的混凝土柱上，其计算跨度：边跨 ln=7000-350/2-120=6705mm因 0.025 ln=168mva/2=185mm取 I。=1.025 ln+b/2=1.025 x 6705+350/2=7048mn近似取 l0=7O5Omm 中跨 l0=6900

19、mm10%故可利用附表6-2计算内力主梁的计算简图如下，因跨度相差不超过G GG GG GA 1B 2C 3D7050I 6900I 7050|主梁的计算简图5.3内力设计值及包络图5.3.1弯矩设计值弯矩M=kiGl0 + k2Ql0式中系数ki、k2由附表6-2相应栏内查得M 1,max =0.244 x 75x 7.05+0.289 x 131X 7.05=395.93kN mM B,max=-0.267 X 75X 7.05-0.311 X 131X 7.05=-428.40kN mM 2,max =0.067 X 75 X 6.90+0.200 X 131X 6.90=215.45k

20、N m5.3.2剪力设计值剪力V=ksG+k4Q式中系数ka、k4由附表6-2相应栏内查得VA,max =0.733 X 75+0.866 X 131=168.43kNVBl,max =-1.267 X 75-1.311 X 131=-266.77kNVBr,max =1.0 X 75+1.222 X 131=235.08kN5.3.3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 X 75X 7.05-0.133 X 131X 7.05=-264.01kN m在第1跨内以支座弯矩 Ma=0, MB=-

21、264.01kN m的连线为基线。作 G=75kN Q=131kN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：1M 1264 01(G+Q l0 +B =( 75+131) X 7.05-.=396.10kN m(与前面计算的3333M1,max=395.93kN m接近)12M b 12 264.01-(G+Q l0 + B = ( 75+131)X 7.05-=308.10kN m3333在第2跨内以支座弯矩 MB=-264.01kN m, MC=-264.01kN m的连线作为基线，作G=75kN Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：11-GI0+M

22、b= - X 75X6.90-264.01=-91.51kN m33 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M A=0, M B=-428.40kNm的连线为基线。作G=75kN Q=131kN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：1428 40丄(75+131)X 7.05- 428.40 =341.30kN m3312 x 428 40(75+131)X 7.05-=198.50kN m33在第 2 跨内：Mc=-0.267 X 75 X 7.05-0.089 X 131X 7.05=-223.37kN m 以支座弯矩 M b

23、=-428.40kN m M c =-223.37kN m 的连线为基线，作 G=75kN Q=131kN的简支梁弯 矩图，得1212丄(G+Q Io + Mc+工(Mb-Mc )=丄(75+131)X 7.05-223.37+ 土 (-428.40+223.37 )3333=124.04kN m1111-(G+Q Io + Mc + ( Mb-Mc ) = (75+131) X 7.05-113.77+ (-428.40+223.37 )3333=192.39kN m 第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载Mb = Mc =-0.267 X 75X 7.05-0.133 X 131X 7.

24、05=-264.01kN m第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：111 ( G+Q Io + Mb=丄(75+131) X 7.05-264.01=220.09kN m (与前面计算的33M2,ma>=215.45kN m接近)第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：1 1 1 1Gl0+ Mb= X 75 X 7.05-X 264.01=88.25kN m33331212Gl0+ Mb= X 75 X 7.05-X 264.01=0.24kN m3333弯矩包络图如下(a)所示。剪力包络图： 第1跨VA,max=168.43kN;过第1个集中荷载后为168.43-75-131=-

25、37.57kN ;过第2个集中荷 载后为-37.57-75-13仁-243.57kNVBi,max =-266.77kN ;过第 1 个集中荷载后为-266.77+75+131=-60.77kN ;过第 2 个集中 荷载后为-60.77+75+131=145.23kN 第2跨VBr,max=235.08kN;过第 1 个集中荷载后为 235.08-75=160.08kN。当可变荷载仅作用在第2跨时VBr =1.0 X 75+1.0 X 131=206kN 过第 1 个集中荷载后为 206-75-131=0。剪力包络图如下(b)所示(b)-428.40-264.01(a)0.24B124.048

26、8.25198.50192.39308.10220.09341.30396.10235.08168.43160.08206.00145.23-37.570A-223.37-91.57-60.77-243.57 -266.77主梁的内力包络图(a)弯矩包络图；(b)剪力包络图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，因bf h0 =80 615=0.13 > 0.1。翼缘计算宽度按l3=6.9/3=2.3mm 和 b+sn=0.3+6.705=7.005m 中较小值确定取 bf =2.3m。B 支座边的弯矩设计值 M B = M B,max - V。b/2=-428.40

27、-206.00 X 0.35/2=-464.45kN m 纵向受力钢筋除B C支座截面为2排外，其余均1排。跨内截面经判别都属于第一类 T形 截面。正截面受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1B2弯矩设计值(kN - m396.10-428.40220.09-91.57as = M / (印 fcbh0 )或639610D0642840勺06220.09M0691.57 10' 2as = M / ( a1 fcbfh°)1F4.3 汉 230061521D4.3汇 300汇5802仔143 汉 2300汉 6152仔 143P0&6152=0.032=0.297=0.018=0.0564 = (1 + - 2as ) /20.9840.8190.9910.971As = M / fy ho1818.22505.21003.1425.9选配钢筋滋25+熾25弯蛊22+強25熾22+褲22弯熾2