单向板肋梁楼盖设计内力计算

1、钢筋混凝土结构大作业班级： 姓名： 学号：* 大学单向板肋梁楼盖设计计算书1、设计资料(1)楼面做法：钢筋混凝土现浇板；20mme泥砂沙面层；15mm昆合砂浆板底 抹灰 ;(2)材料：混凝土强度等级C25;梁中受力纵筋为HRB335其他为HPB235® 筋。2、楼盖的结构平面布置主梁沿横向布置， 次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.3m、 次梁的跨度为 6.0m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为 2.1m。 l 02/ l 01=6.0/2.1=2.86, 因为2<2.86<3, 所以按单向板设计， 但适当增加沿长跨方向的分布钢筋 , 以承担长跨方向的弯矩。按跨高比条件，要

2、求板厚h>2100/40=52.5mni对工业建筑的楼盖板，要求h> 70mm但考虑荷载较大，取板厚 h=80mm次梁截面高度应满足 h=lo/18l力2=6000/186000/12=333500mm 考虑到楼面活荷载比较大，取h=500mm截面宽度取为b=200mm主 梁 截面 高 度应 满足 h= l 0/15l 0/10=6300/156300/10=420630mm， 取h=600mm截面宽度取为b=300mm楼盖结构平面布置图见图2。3、板的设计(1)荷载计算 板的恒荷载标准值:20mme泥砂浆80mnffi筋混凝土板15mm昆合砂浆rI"il-il-il 一

3、 - - "rB1B41|IIB4-u-II14iIIuL _ _1 B211B5jIii_ _, 1-fniI*-' - - - - - - - -11_ _ -ii- - -it- - -iiiiIIii二i11121JL -十上一一 一一 -十|/1|II101l _ 1£ - _ _ - - 一 _ ii- L 一 .一二 ii、-、1 B3iil2 （次梁）ii B6ml1 市传 '/II 200X500 ii300X650 ',匚 H L ： 鼻_= =' = =IL WV V .LH = = HIl /IuilIaa4j- t

4、- - Mr -1 L - >-"/1IIIIH1匚一-一一 一二-匚-iP - - - - - - -In- - - - - -Hi-二-I|B21IIB1_ H1F_ IVIII广iiip i旧1.B5i _i11c_ii-ii_ _ 1_ LJiillB1一匕二二二二二一 B2二二二二二二3 J tJmWW '十 |B3 /一- 3/ 1J: * 二 _mL一一 B1 1 1匕1JOO1 2 OO1 2 -UO1 2600060006000600060006000OO 360036009082-A360002)(3)(45图2楼盖结构平面布置图0.020.080.

5、015X 20=0.4 kN/m 2x 25=2.0 kN/m 2,_ .一. 2X 17=0.255 kN/m小计6 kN/m次梁截面为200mm 500mmi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按弹性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨 10=1 n +h/2=2100-100-120+80/2=1920mm<1.025l n =1927mm,取10=1920mm,中间跨 1 0=1 n=2100-200=1900mm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3所示：g+q=11.0kN/m-A 1-B 2C3C2B1

6、AI 1920190019001900 I 1920图3板的计算简图(3由表可查得，板的弯矩系数 a m分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16;中间支座，1/14。故M=-Mb= (g+q) 1 21/11=11.0 x 1.92 2/11=3.69 kN - mM=- (g+q) 1 21/14=-11.0 X 1.9 2/14=-2.84 kN - mM= (g+q) 1 21/16=11.0 x 1.9 2/16=2.48kN - m这是对端区格单向板而言的，对于中间区格单向板，其中MC和M应乘以0.8 ,分别为 M=0.8 X-2.84=-2.27 kN

7、- m M 2=0.8 X 2.48=1.98kN - m(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板厚：80mm h0=h-20=80-20=60mm 板宽 b=1000mm C25 混凝土，a 1=1.0 ,22?c=11.9N/mm;HPB235钢筋，？y=210N/mm板的配筋计算过程见下表：板的配筋计算截面1B2C弯矩设计值(kN mm3.69-3.692.18-2.842a s=M/a 1?cbh00.0860.0860.0510.066"1-J1 2 s0.0900.0900.0520.068轴线 o (Z)计算配筋(mnm)

8、A= E b h0?c/ ?y306306176.8231.2实际配筋 (mm) 8160 As=314 816 0As=314 6160 As=176.7 6/8 160 As=242.7轴线 (26计算配筋(mnm)A=己 b h0?c/ ?y3063060.8 义 176.8 =141.40.8 X 231.2 =184.96实际配筋 (mm) 8160 As=31486 0As=314 6160 A=176.7 6/8 160 As=242.7计算结果表明，己 均小于0.35 ,符合塑性内力重分布的原则；A 242.7 =0.30%,此值大于 0.45f 0.45 127=0.27%,

9、同时大于 0.2%, bh 1000 80fy210满足最小配筋率的要求。4、次梁设计(1)荷载设计值恒荷载设计值板传来恒荷载次梁自重0.2次梁粉刷0.015小计活荷载设计值按考虑内力重分布设计。根据本楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的 活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。3.186X 2.1=6.69 kN/m义(0.5-0.08 ) X 25X 1.2=2.52 kN/mX ( 0.5-0.08 ) X 2X17X1.2=0.26 kN/mg=9.47kN/mq=7.7 X2.1=16.17kN/m荷载总设计值g+q=9.47+16.17=25.64kN/m(2)计算简图次梁在砖墙上的支

10、承长度为 240mm主梁截面为300mme 600mm计算跨度:边 跨 l 0=l n+a/2=6000-120-300/2+240/2=5850mm<1.025ln1.025 X 5730=5873.25mm 取 l 0=5850mm中间跨 l 0=l n =6000-300=5700mm按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图 4所示。g+q=25.64kN/m门门I门川川1口口川-A 15850/=-B 2-C 3-C 2-B 1- AI 5700 I 5700I 5700L 5850Z图4次梁计算简图(3)内力计算由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。板的弯矩系数a m分别为：边跨中1/

11、11 ,离端第二支座-1/11 ,中跨中1/16,中间支座1/14;板的剪力计算系数a m分别 为：A支座内侧0.45,离端第二支座外侧 0.60,内侧0.55,中间支座0.55。 弯矩设计值：M=-MB= (g+q) l 20/11=25.64 X 5.852/11=79.78 kN - mM= (g+q) l20/16=25.64 X 5.7 2/16=52.07 kN - mM=- (g+q) l ；/14=-25.64 X 5.7 2/14= -59.50 kN - m剪力设计值：VA =0.45 (g+q) l m=0.45X 25.64 X 5.73=61.11 kNVBl=0.6

12、0 (g+q) l m=0.60X 25.64 X 5.73=88.15 kNVBr= Vc =0.55 (g+q) 30.55X25.64 X5.70=80.38 kN(4)承载力计算1)正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T型截面计算，翼缘宽度取b'f = l0/3=6300/3=2100mm又 b'f=b+Sn=200+1900=2100mm故取 b f=2100mm 除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。环境类别为一类，C25混凝土，最小保护层厚度 C=25mm一排纵向钢筋 ho=500-35=465mm 二NF纵向钢筋 ho=500-60=4

13、40mmC25混凝土, a 1=1.0, ?c=11.9 N/mm,?t=1.27N/mn2,纵向钢筋采用 HRB335®, ?y=300N/mrm箍筋采用HPB235S, ? yv=210N/mr2A正截面承载力计算过程列于下 表。经判别跨内截面均属于第一类 T形截面。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值(kN mm79.78-79.7852.07-59.50as=M/a 1?cbh20 或 a s=M/a 1?cb'f h 200.0150.1730.0100.116E =1- J12 s0.0150.191<0.350.0100.124<0.35A

14、s= W b h。a 1?c/ ?y 或As= W b'fh。a?/ ?y581.0666.72386.5457.44选配钢筋 (mm)3 虫 12+1 9 18As 5942。16+1。18As 657捶12+1914As 3804912As 452计算结果表明，己 均小于0.35,符合塑性内力重分布的设计原则；同时A 380=0.380%>P min=0.45± 0,45 127 =0.1905%,也大于 0.2%,故符 bh 200 500fy300合要求。2)斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算合最小配箍率验算。 验算截面尺寸：hw= hc-h f

15、=440-80=360mm 因 hw/b=360/200=1.8<4,截面尺寸按下式验算：0.25 B c?cbh0=0.25 X 1 X 11.9 X 200X 440=261.8KN>Vnax =88.15kN故截面尺寸满足要求。0.7?tbh0=0.7 X 1.27 X 200X 440=78.232kN<Vi=88.15N,故各截面应按计算配置腹 筋。计算所需腹筋：采用6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由Vcs=0.7?tbh0+1.25?yvAvh0,有nAsvi Vbi 0.7ftbh0 88.15 103 0.7 1.27 200 44020.086mm / mm

16、s1.25fyvAsvh01.25 210 440采用 6200 实有 nAsv1 = 2_283 0.28mm2 / mm 0.086mm2/mm,可以。 s 200验算配箍率下限值:弯矩调幅时要求的配箍率下限为：0.24工 0.24 127=0.14%,实际配箍率fyv210满足要求p sv=Asv56.6=0.1415%=0.14%bs 200 2005、主梁设计主梁按弹性方法设计。(1)荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。X 6.3=59.66kN次梁传来恒荷载9.47主梁自重(含粉刷)(0.6-0.08 ) X0.3 X2. 1 X25+2 (0.6-0.08 ) X 0

17、.015X2. 1 X17 X 1.2=10.50kN恒荷载 G=59.66+10.50=70.16 kN ,取 G=70 kN活荷载 Q=16.17 x 6.3=101.87 kN ,取 Q=102 kN(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中间支承爱300mrK 300mm勺混凝土柱上。其计算跨度边跨：l n=6300-150-120=6030mm 因 0.025 l n=150.75mm<a /2=185mm 取 l 01=1.025l n+b /2=1.025 X 6030+300/2=6330.75mm 近似取 l 0=6330mm中跨：l 0=

18、6300mm主梁的计算简图见图5G GG GG G1C23一D633063306300图5主梁计算简图因跨度相差6330 6300 100% 0.48%,不超过10%故可利用附表计算内力 6300(3)内力设计值1)弯矩设计值弯矩 MkGl0 k2GI。弯矩l 0式中k1、k2系数由附表计算内力。M,max=0.244 义 70X 6.33+0.289 义 102X 6.33=294.71kN - mMB,max=-0.267 X 70X6.33-0.311 X 102X6.33=-319.12kN - mMg=0.067 义 70X 6.30+0.200 义 102X 6.33=158.68

19、 kN - m2)剪力设计值剪力 V= k3G+ k4Q式中系数k3、k 4由附表6-2相应栏内查得。Wmax=0.733 X 70+0.866 乂 102=139.64kNVBi,max=-1.267 X 70-1.311 X102=-222.41 kNVBr,max=1.0 乂 70+1.222 X 102=194.64 kN(3)承载力计算1)正截面受弯承载力跨内按T形截面计算，因h'f/h0=80/565=0.14>0.1 ,翼缘计算宽度按lo/3=6/3=2m和 b+sn=6mfli小值 b'f=2mbB 支座边的弯矩设计值 Mb MBmax V0-=-319.

20、12+172 X 0.3/2=-293.32kN - m, max2纵向受力钢筋除1跨和B支座截面为两排外，其余均为一排。跨内截面经判别都 属于第一类T形截面。主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值(kN mm294.71-319.12158.68-61.25as=M/a 1 ?cbh200.0390.3180.0210.0541小2 ss20.9800.8020.9890.972A=M/Ts?yh°1774.22502.5946.6371.8选配钢筋 (mrm)2 25+222（弯）As 174204虫25+1也24（弯） As 34363虫20（弯）As 9422虫16As 402主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。2)斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw= ho-h f=530-80=450mm 因 hMb=450/300=1.5<4,截面尺寸按下式验算:0.25 B c?cbh0=0.25 X 1 X 11.9 X 300X 530=473.0KN>Va=222.41kN故截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用820政肢箍筋，VCs=0.7?tbh0+1.25?yv Asvhc=0.7 X 1.27 X300X 530+1.25 X210X 1006 X 530200=211.33kNWmax=139.64kN< Vcs, VBr,