混凝土楼盖设计计算书最终版

1、钢筋混凝土楼盖课程设计计算书1. 设计资料某多层厂房为多层内框架结构，一层平面布置如图所示，楼梯位于平面之 夕卜。楼面周边支承于外砖墙，采用现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖，烧结承 重多孔砖砌体承重外墙，钢筋混凝土内柱尺寸为400mm 400mm，试按现浇单向板肋形楼盖设计此楼面。(1) 楼面做法：20mn厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底。(2) 楼面荷载：楼面等效均布活荷载标准值为7kN/m3，水泥砂浆容重为20kN/m3， 混合砂浆容重为17kN / m3，钢筋混凝土容重为25kN / m3。永久荷载的分项系数可按活荷载效应控制的组合，取为1.2 ;活荷载的分项系数取为1

2、.3。(3) 材料:混凝土强度等级为 C25 ( fc 11.9N / mm2， ft 1.27N / mm2)，梁内受 力纵筋为 HRB33( fy 300N / mm2)或 HRB400g( fy 360N / mm2)， 板内钢筋及箍筋为HPB235( fy 210N / mm2)或HRB335级。(4) 梁板支座：外墙厚为370mm板在墙上的搁置长度为120mm次梁在砖墙上的搁置 长度为240mm主梁在砖墙上的搁置长度为370mm柱截面尺寸为 400mm 400mm。2. 结构平面布置由图中柱网布置，按主梁横向布置，次梁纵向布置为宜。板：跨度11 =2000 m m，由跨高比条件，板厚

3、 g h 40 50mm，按构造 要求，工业建筑楼板的最小厚度为 80mm，故取hi 80mm。次梁：跨度12 6000mm ， 截面高度h2 12 18: 12 12即 h2 333.33 : 500mm ，取 h2 400mm。截面宽度 b2 h2 3: h2 2 即 b2133.33 : 200mm，取 b2200mm。主梁：跨度 13 6000mm，截面高度 h? I3 15: I3 10 即 h? 400: 600mm , 取 h3 600mm。截面宽度 b3 h3 3: h3 2 即 b3 200 : 300mm，取 b3 300mm。单向板肋梁楼盖结构平面布置如下图所示：cosJ

4、-uglz;EilclglECILSECICIQ 居 Doorsl亡 Dglw口口二爲Lcl口聃筑 Bs 筒 LQOnuc60© © © 6 ® ®3. 板的设计(按考虑塑性内力重分布的方法计算)(1) .荷载计算20mm厚水泥砂浆地面0.02 20 0.40kN m220mm厚混合砂浆抹底0.02 17 0.34 kN m280mm厚钢筋混凝土现浇板0.08 25 2.00 kN m2则板的恒荷载标准值gk1 0.40 0.34 2.00=2.74 kN m2楼面传来的活荷载标准值q)d 7kN m2恒荷载分项系数取为1.2，活荷载分项系数取

5、为1.3 。则板的恒荷载设计值gi 2.74 1.23.29 kN m2楼面传来的活荷载设计值qi 7 1.39.1kN m2荷载总设计值gi qi 12.39kN m2，近似取为12.4kN m2(2) .计算简图次梁截面尺寸为200mm 400mm,板在砖墙上的搁置长度a1 120mm， 取1m宽板带作为计算单元，按塑性理论计算，各跨计算跨度为：边跨：l01 In h1 22000100 130 40=1810mm ln a1 21835mm中间跨：l01 ln 2000 200 1800mm因跨度相差(1810-1800) 1800=0.5%<10%，故可按等跨连续板计算内力，计算

6、简图如下：4 2严们们aAB,1810 C1800r cuz 1800R1800r a1810L71A(3) .弯矩设计值计算相关数据代入公式后计算结果列入下表中:截面边跨中离端第二支座中跨中中间支座弯矩系数1/111/11116114弯矩M kN m2M©如咕3.69-3.692.51-2.87(4) .正截面受弯承载力计算环境类别一类，C25混凝土，板的最小保护层厚度c 15mm，取板的有 效厚度h01 80 20 60mm，板宽b1 1000mm (板带宽)。C25混凝土， fc 11.9N mm2， 1 1.0。板内钢筋采用 HRB335级，贝U fy 300N mm2。承载

7、力及配筋计算列入下表中：截面1B2C弯矩设计值（kN m ）3.69-3.692.51-2.872sM / （1 fcbh°1）0.0860.0860.0590.06712 s0.0900.0900.0610.069轴线:计算配筋（mm2）Asbh01 1fc/fy214.2214.2145.18164.22实际配筋（mm2）8200251.08200251.06/8200196.08200251.0轴线:计算配筋（mm2）Asbhb1 /"fy214.2214.2116.14131.38实际配筋（mm2）6/8170231.08200251.06170166.082002

8、51.0注：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以折减20%.为了方便，近似对钢筋面积折减 20%。即 145.18 0.8 116.14，164.22 0.8 131.38。由计算知，支座截面的 均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则。配筋率 A（00）=166/（ 1000 80） = 0.21 %>0.2% >0.45ft/ fy 0.45 1.27/300 0.19% , 故满足最小配筋率要求。4. 次梁的设计（按考虑塑性内力重分布的方法计算）（1）.荷载计算板传来的恒荷载：2.74 2.0=5.48 kN : m次梁自重：25 0.2 （0.4

9、0-0.08）=1.6 kN m 次梁粉刷：17 0.02 （0.40-0.08）2=0.22 kN m次梁的恒荷载标准值 gk25.48 1.6 0.227.30kN m活荷载标准值qk2 7 214 kN m则次梁的恒荷载设计值g27.30 1.28.76kN m活荷载设计值q214 1.318.2kN m总荷载值g2 q226.96 kN m(2) .计算简图主梁截面尺寸为300mm 600mm ,次梁在砖墙上的搁置长度为 a2=240mm ,按塑性理论计算，各跨计算跨度为：边跨：a2 26000 130300 2 240 25840mm 1.025ln 5863mm故取 l025840

10、 mm。中间跨：l026000 3005700mm因跨度相差(58405700) / 57002.5%10%，故可按等跨连续梁计算内力，计算简图如下：A 1 BA 2 0 32 AB 0r旷r A505700570057005砂/7己7;次梁的计算谕图(3) .内力设计值计算，列入下表中：次梁的弯矩设计值计算截面边跨中离端第一支座中跨中中间支座弯矩系数1/111/11116114弯矩M kN m2M(gi q0i83.71-83.7154.83-62.66次梁的剪力设计值计算截面边跨中离端第一支座中跨中中间支座剪力系数 v0.450.600.550.55剪力V kN2Vv(g1 q1)l 01

11、69.5092.3484.6584.65(4) .承载力计算1) .正截面受弯承载力计算跨中按T型截面计算，翼缘宽度取：边跨：bf l02 3 5840 3 1947mmbf b sn 200 1990 2190mm取较小值bf 1947mm中间跨：b'f l02 3 5700 3 1900mmbf b sn 200 1800 2000mm取较小值bf 1900mm支座截面按矩形截面计算。环境类别一类，C25混凝土，梁的最小保护层厚度 c 25mm，取梁的 有效厚度 h°2400 35365mm，梁宽 d 200mm。C25 混凝土，fc 11.9N mm2， 1 1.0。板

12、内钢筋采用 HRB400级，则 fy 360N mm2。T 型截面类型验算：1fcb'fh'f(h02 h'f 2) 1.0 11.9 1947 80 (375 80 2)620.94 kN m 83.71 kN m，属于第一类T型截面。次梁正截面受弯承载力 计算见下表：截面1B2CM(kN /m)83.71-83.7154.83-62.661bf 或 b2(mm)194720019002002s M /(1fcbh°2)s M /( 1fcbfh02)0.0270.2640.0180.1981 J1 2 s0.0270.3130.0180.223Asbho2

13、 1 fc/fyAsb'fh°2 1fjfy634.3755.3412.6538.1选配钢筋mm2318763318 763314461316603由计算知，支座截面的 均小于0.35，符合塑性内力重分布原则。配筋率 As(b2h2)=461/(200 400)=0.58 %>0.2%，且大于 0.45ft/ fy 0.16%，故满足最小配筋率要求。2) .斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验 算。截面尺寸验算：hw h02 hf 365 80 285mm， g/b 285/2004，则截面尺寸按下式验算：330.25 cf

14、cb2h02 0.25 1.0 11.9 200 365 217.18 10 N Vmax 92.34 10 N 截面尺寸满足要求。腹筋配筋计算：采用6,双肢箍，按Vbi 92.34kN 验算。由 VCs 0.7代山2 1.25fyvAv%2/s可得箍筋间距：S 1.25 fyvAsvh02/(Vbi 0.7 ftbh。?)31.25 300 56.6 365/(92.341030.7 1.27 200 365)282.3mm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或箍筋间距减小20%.现调整箍筋间距，s °8 282.3 225.8mm，最后取箍筋间距s 200mm

15、。为方便施工，沿梁长不变。配筋率验算：实际配筋率 sv Asv b>s 56.6 (200 200)=0.14%，配筋率下限为0.3ft fyv 0.3 1.27 3000.13%，满足要求。5. 主梁的设计(按弹性方法计算)(1) 荷载计算为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的恒荷载标准值：7.30 6.0=43.8kN主梁自重：(0.6-0.08) 0.3 2.0 25=7.8kN主梁粉刷：(0.6-0.08) 0.02 2 17=0.36 kN主梁恒荷载标准值 g3k 43.8 7.8 0.3651.96kN主梁活荷载标准值q3k 14 6 84kN则主梁活荷载设计值 g

16、351.96 1.262.4kN主梁活荷载设计值 q384 1.3 109.2kN(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a3 370 mm ,中间支承在400mm 400mm混凝土柱上，各跨计算跨度为：边跨：ln3 l3250 2005550mm，因 0.025ln3 138.75 a3 2185mm，取l031.025ln3 400/25889 mm中间跨：1036000mm因跨度相差(6000 5889) / 60001.9%10%，故可按等跨连续梁计算。计算简图如下：123*5889L6000b,5889L主梁的计算简图(3) .内力计算1).弯矩计算Mk1 g 3

17、103 k2 q303边跨：g3l0362.4 5.889367.47kN m，q3l03 = 109.2 5.889=643.08 kN m中间跨：g3l03 62.4 6.0 374.4kN m ，q3l03 =109.2 6.0=655.2 kN m主梁弯矩计算见下表：何载布置荷载简图恒何载£frGG&1t1111二AAA024%1.5458.150.26“/ 100.170.%.08活何载0 QQ Q1 -028%89.73160.620.133/ 87.3287.32AAA活何载乜AAH29.1158.210.133/ 87.320.20艺“门/ 131.04活何载

18、11I 10.229 /150.3482.280.311/ 204.1762.80AAA血内力组合+281.27218.77187.4962.24+62.430.06187.49156.12+241.88140.43304.3487.88内力最值M min组合类型+Mmin组合值(kN m)62.430.06304.3462.24M max组合类型+Mmax组合值(kN m)281.27218.77156.12注：为了简便，表中数据能直接查得 k值的则直接计算，不能查得的按结构力学中区段叠加法计算得出。如恒荷载作用下，M2 g3l03 / 3 2MB /3 58.15kN m。2）.剪力计算

19、.第一跨VA,max（1、3跨布置活荷载）：VA,max 0.733 62.4 0.866 109.2140.31kN过第一个集中荷载后为140.31 62.4 109.231.29kN过第二个集中荷载后为31.29 62.4 109.2 202.89kNVBi,max （1 >2 跨布置活荷载）:VB,max1.267 62.4 1.311 109.2222.22kN过第一个集中荷载后为 222.22 62.4 109.250.62kN过第二个集中荷载后为 50.62 62.4 109.2120.98kN .第二跨VBr,max（1、2跨布置活荷载）:VBr,max 1.000 62.

20、4 1.222 109.2195.84kN过第一个集中荷载后为195.84 62.4 109.224.24kN当可变荷载仅作用在第二跨时：Vb1.000 62.4 1.000 109.2 171.6kN过第一个集中荷载后为171.6 62.4 109.2 0kN62.24156.12ldO31)71.6112U982424B31 2950 62202.89bsnb11187>19L5860281.27300 5400=5700mm300 5400=5700mm(4).正截面承载力计算'222.22 主桀的内力包皓?<b>kN m)195,84Sn1).确定翼缘宽度主梁

21、跨中按T型截面计算，翼缘宽度取边跨：bf I。3取较小值中跨：bf I。3取较小值bf 1963mm支座截面仍按矩形截面计算。5889 3 1963mm，bfbf 1963mm；6000 3 2000mm, b'f7沛 140 4324L28 -_2) .判断界面类型梁内钢筋在B支座处排放两层，其余截面放一层，按规范规定，当钢 筋排放一层时，截面有效高度取h03 540mm，当钢筋排放两层式，截面有效高 度取 h03520mm。fbfhg h；/2) 1.0 11.9 200080 (520 802) 913.9kN m 281.27Nm， 属于第一类T型截面。3) .正截面受弯承载力

22、计算B支座的弯矩设计值 Mb M B,min Vob/2304.34 171.6 0.400/2270.02kN m。纵向受力钢筋在支座处为2牌，其余为1排。计算过程 见下表：截面边跨中B支座中跨中M(kN /m)281.27-270.02156.12-62.24bf 或 b2(mm)1963300200020002sM /(1 fcbh03)s M /( 1fcbfh03)0.4000.2800.0230.009s(1J12)0.9800.8320.9880.995AsM / ( s fy 佗3 )1328.81733.9812.3289.6选配钢筋mm2222(弯)3181523322 (弯)3161743125(弯)2 18889.12 16402主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。配筋率min As/b3h3402 / (300 600)0.22%0.2%0.45 ft / fy 0.14%，满足要求。(5) .斜截面承载力计算截面尺寸验算：hw h03 hf 520 80 440mm，因 hw