钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计1

1、现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计、设计资料：1. 题号： 282. 生产车间的四周外墙为承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm× 350mm。3. 荷载：（1）楼面活荷载：单位为 5.5KN/m2（2）楼面面层：水磨石地面 0.65KN/m2（3）楼盖自重：2钢筋混凝土容重 =25KN/m2（4）平顶粉刷：20.25KN/m24. 材料：（1）混凝土：C25（2）钢筋：主梁及次梁受力筋用级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用钢筋二、楼盖的平面结构布置：柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定， 因本厂房在使用上无特殊要求， 故结构布置应 满足实用经济的原则，并注意以下问题。1

2、、柱网布置可为正方形或长方形。2、板跨一般为 1.7 2.7m，次梁跨度一般是 4.0 6.0m，主梁跨度则为 5.0 8.0m，同时宜 为板跨的 3倍（二道次梁） 。3、对于板、次梁和主梁，实际上不宜得到完全相同的计算跨度，故可将中间各跨布置成等 跨，而两边跨可布置得稍小些，但跨差不得超过10%。确定主梁的跨度 : 边跨 5.7m，中跨 6.0m。次梁的跨度：边跨 2.2 m，中跨为 2m。主梁每 跨内布置 2根次梁，板的跨度为 2.2m和 2m，楼盖结构平面布置详见（图1）。楼盖结构平面布置图二、板的设计（按塑性内力重分布计算）1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。（规范）1板厚 hB 80m

3、m ，（当 h l 时，满足刚度要求，可不验算挠度）40次梁1111hc ( )L，b( )hc 。c 121823c主梁hz (1 1)L，b (1 1)hz。z81423z板厚：为了保证刚度，单向板的厚度尚应不小于跨度的以及 1/12 （悬臂板）本设计为连续板，按跨度比条件盖板要求 h 80mm，取板厚 h=100mm.1/40 （连续板）、1/25 （简支板）、 h2200/40=55mm 对于工业建筑的楼次梁：次梁截面高度应满足 h=(1/18 1/12)L=6000/18 6000/12=(333 500)mm,取 h=400mm. 截面宽度取 b=(1/3 1/2)h=(133 2

4、00)mm取 b=200mm.主梁：主梁的截面高度应满足 h=(1/15 1/10)L=6600/15 6600/10=(440 660)mm 取 h=600mm.截面宽度取 b=(1/3 1/2)h=(200 300)mm取 =300mm。2、板的计算简图：板为多跨连续板， 对于跨数超过五跨的等截面连续板， 其各跨受荷相同， 且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。当按塑性内力重分布计算时，其计算跨度：中跨： l0 ln =2000-200=1800mm11边跨： l0 lnhB ln a （ a 120mm ） 即：22l 0 =2000+1/2 × 100=2050m

5、m2000+1/2 ×120=2060mm三、板的设计 （按塑性内力重分布计算） ：1、荷载计算： （取 1m宽板带计算）22 面层 0.65kN/m2×1m= 0.65 kN /m2板自重 0.1×25kN /m3×1m=2.5 kN/ m2平顶粉刷 0.25 kN/m2 × 1 m =0.25 kN /m2恒载标准值： gk 0.65+2.5+0.25=3.4 kN /m2活载标准值： qk 5.5 kN /m 2× 1 m =5.5 kN / m24.0 kN /m 2所以活恒荷载分项系数取 1.2 ，因为是工业建筑且楼面活荷载

6、标准值大于 荷载分项系数取 1.3 。于是板的荷载设计值为：恒荷载设计值：g=3.4 kN /m × 1.2=4.08 kN /m活荷载设计值：q=5.5 kN / m ×1.3=7.15 kN /m荷载设计值总值： g+q= 11.23 kN /m2、板的计算简图：板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过 10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。其计算跨度为中跨边跨l02 2000-200=1800mml 01= l n+h/2=2000+100/2=2050mm ln+a/2=2000+120/2=2060mm因跨度相差小于10%，故可

7、按等跨连续板计算。取1 宽作为计算单元其计算简图图所示：计算简图3、内力计算：用塑性内力重分布理论计算，则有 系数如下：则有： M1=- M B =(g+q) l 012/11=4.29 kN/mM 2 =( g+q) l 02 /16=2.274 kN /mM c =- ( g+q) l 02 /14=-2.599 kN/m4、配筋计算： 计算板边跨跨中的配筋：已知： h=100mm， h0=100-20=80mm， C20混凝土 ，fc =9.6 N/mm2 ， fy =210 N/mm2 ， 1=1Ms 2 =0.06981 fcbh020.5=1-(1-2 s ) =0.0724Asb

8、h0 1 fc / fy =264.8mm2钢筋选用 6100As 283.0mm2板的配筋计算表 1-1截面1B2C弯矩设计值（ kN/m）4.29-4.292.274-2.599M s21 f cbh00.06980.06980.03700.04230.07240.07240.03770.0432轴线1-26-7计算配筋 (mm 2) Asbh0 1 f c/f y264.8264.8137.9158.0实际配筋 （mm 2）6100As 283.06100As 283.0 6200As 141.06170As 166.0轴线2-6计算配筋 (mm 2) Asbh0 1 f c/f y26

9、4.8264.80.8 × 137.9=110.320.8 ×158.0 =126.4实际配筋 （mm 2）6100As 283.06100As 283.0 6250As 113.06220As 129.0注：位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（ MM 3 ）和中间支座（ M c ）计算弯矩可以减少 20%，其他截面则不予以减少。5、确定各种构造钢筋：包括分布筋、嵌入墙内的板面附加钢筋，垂直于主梁的板面附加钢筋。7、绘制板的配筋示意图： 选用分离式配筋。 （详图见图 2）20061006200 双向600 22006220622045061

10、006220620520622062506220625062506170326100610075620062000262200 2200 20006600200060002000 2000板的配筋图、次梁设计 （按塑性内力重分布计算） ：1、荷载设计值计算：由板传来恒荷载： 次梁肋自重： 1.2 次梁粉刷重 1.23.4kN /m2×2m = 8.16 kN/m×(0.4-0.1) × 25×0.2 =1.8 kN / m× (0.4-0.1) × 0.25 × 2 =0.18 kN /m小计： 活荷载设计值： 设计值总值：

11、g=10.14q=7.15g+q= 24.44kN /m× 2=14.3 kN /m kN /m2、确定计算跨度及计算简图。当按塑性内力重分布计算，其计算跨度：中跨：l 02 ln =6000-250=5750 mm边跨：l 01 1.025ln 1.025 (5700 250) 5586mmln a/2 5700 120 300/2 240/2 5550mm 取 l 01 =5550 mm当跨差不超过 10%时，按等跨连续梁计算。 计算简图如下：计算简图3、内力计算：由表 12-1 、 12-3 可分别查的弯矩系数和剪力系数 值为： 值为：其中： M (g p)l 02V (g p

12、)ln弯矩设计值： M 1=- M B =( g+q) l 01 /11=68.438 kN.m2M 2=(g+q) l 02 /16=50.503 kN.mM c=- ( g+q) l 02 /14=-57.718 kN.m 剪力设计值：VA =0.45 (g+q) ln1 =59.719 kNVBl =-0.60(g+q) l n1 =-79.625 kNVBr =0.55(g+q) ln2 =76.619 kNVC =-0.55(g+q) ln2 =-76.619 kN4、正截面强度计算：1）、正截面受弯承载力计算：跨内按 T 形截面计算，翼缘宽度取值：边跨：' 1 '

13、'bf l 0 =5550/3=1850mm，又 bf b+s n=200+2200-150-120=2130 mm,故取 bf =1850mm 3中跨：' 1 ' 'bf l 0=5750/3=1917mm，又bf b+sn=200+2000-100-100=2000 mm,故取bf =1917mm 3计算边跨跨中配筋：22已知： fc =11.9 N/mm ， fy =300 N/mm ， 1=1，=0.8取 as=35 则 h0=h-as=400-35=365mm则 1fcb'f h'f (h0- h'f /2)=1.0 ×

14、;9.6×2000×80×(365-80/2)=604.8 kN.m>M1经判断跨内截面均属于第一类 T 形截面梁Ms 2 =0.0289s1 f cbh02=1-(1-2 s ) 0.5=0.0293As .bf 'h。fc / fy =634.3 mm22选用 216+ 118 As 656.5 mm2次梁正截面受弯承载力计算：b=0.55表 1-2截面1B2C弯矩设计值M（ kN m ）68.438-68.43850.503-57.7181 fcbh02 (1 fcb'f h02 )2366.08319.742557.92319.74s

15、M0.02890.2140.01970.18051 fcbh02(b)0.02930.24370.01990.2006s0.98530.85800.99010.8997Asbfh。 fc / fy634.3728.4465.8585.9216+118416116+118316选配钢筋单位： mm2As 656.5As 804As 455.6As 6032）、斜截面受剪承载力计算： 斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核，腹筋计算和最小配筋率验算。 验算截面尺寸： hw=h。-hf'=285mm, 因 hw/b=265/200=1.325<4 截面尺寸按下式验算：0.25 cfc

16、bh 。=0.25×1×9.6 × 200× 365=175.2KN>Vmax=79.625KN 故截面尺寸满足要求 .计算所需配制箍筋。 只配箍筋而不配弯起钢筋采用6双肢箍筋 ,计算支座 B左侧截面 .由VCS=0.7f tbho+1.25f yvAsvho/s 可得箍筋间距 s 1.25f yvAsvh0 /（VBL Vc ） =231.6 mm调幅后受剪承载力应加强 , 粮局部范围内将计算面积增加20%.现调整箍筋间距 S=0.8×231.6=185.28 mm, 最后取 S=150mm为 方便施工 ,沿梁长不变 .斜截面承载力计算

17、：表 1-3截面AB左B右CV（kN ）59.71979.62576.61976.6190.25 f c bh0175.2175.2175.2175.20.7 ft bh0 (= Vc)56.21056.21056.21056.210箍筋肢数、直径双肢箍 6双肢箍 6双肢箍 6双肢箍 6AsvnAsv156.656.656.656.6s 1.25f yv Asvh0 /(V Vc )1545.4231.6265.7265.7实配箍筋双肢箍双肢箍双肢箍双肢箍61506150 61506150验算配筋率下限值：9.6 -3 弯矩调幅后要求的配箍率下限为 0.3f t/f yv=0.3 ×

18、=1.57 ×10-3210 实际配箍率为 sv=ASV/bs=1.89 × 10 -3>1.57 ×10-3 满足要求5、根据计算结果和构造要求，绘制次梁配筋示意图。（详图见图 3）次梁配筋21621641661501184-46150881 163163-35-5四、主梁设计 (内力按弹性理论计算)：1、荷载计算： ( 为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑 ) 次梁传来的荷载： 次梁恒载×主梁间距 =10.14 × 6=60.84 kN主梁自重：bz (hz hB ) ×次梁间距× =0.3 ×( 0.6

19、-0.1 )×2×25×1.2=9.0 kN主梁粉刷重：2 (hz hB ) ×次梁间距×每平米粉刷层重=2×( 0.6-0.1 )× 2× 0.25×1.2=0.6 kN恒载： G =60.84+9.0+0.6=70.44 kN活载： Q 次梁活载×主梁间距 =14.3 × 6=85.8 kN2、计算简图：板柱截面 350×350，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作 铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=240

20、。则主梁计算跨度：11中跨： l02=lnb柱b柱 =6000 mm (支座中心线之距)22边跨：l n1= l n1+(a+b)/2=6305+240/2+350/2=6600 mm 因 0.025l n1=157.625>a/2=120 mm 所以 l 01=l n1+(a+b)/2=6600 mm主梁的计算简图3、计算主梁的正截面配筋：弯矩设计值：弯矩 M=K1GL+K2QL 式中 K1 ，K2 由附录 7 附表 7-2 中相应栏查得。1）、主梁的正截面的内力计算 :M1的计算：对于情况， M 1 =K1GL =0.240 ×70.44=111.577 kN.m、主梁弯矩

21、计算表项次荷载简图k/M1k/MBk/M2k / Mck /M1k/M1k/M10.240-0.2810.100-0.2110.122-0.211-0.281111.57-124.742.264-89.1751.562-89.17-124.7070770.287-0.140-0.1050.228-0.105-0.140162.52-75.67-63.66-54.05117.37-54.05-75.676263444-0.1400.126-0.105-0.105-0.140-23.49-75.67111.19-54.05-53.91-54.05-75.6769674340.277-0.3190.

22、189-0.057-0.118-0.137128.54-172.497.297-29.34-39.67-60.74-74.05463246-0.0930.172-0.2970.198-0.054-0.153-15.00-50.2788.546-152.8101.93-27.79-82.7030096090.274-0.1790.048-0.0130.003155.16-96.75-18.1824.71014.384-6.6921.622171-0.1310.198-0.1440.038-0.010-21.84-70.81101.93-74.13-11.5219.562-5.40571180.0

23、35-0.1400.193-0.1400.0358.06318.919-25.29-72.0799.356-72.0718.919422M min组合项次+( kN m组合值88.168-297.1-21.39-242.0-2.351161.24-207.403329739M max组合项次+( kN m)组合值274.099153.461168.936由此可作出下列几种情况下的内力图：+； +； +； +； +； +； +； 将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。4、计算主梁斜截面配筋1 ）、计算主梁受到的剪力剪力设计值 V=K 3G+K4Q式中 K3 K4 由附录 7 附

24、表 7-2 的相应栏内查得计算如下表项 次荷载简图k/VAk /VB 左k/VB 右k/VB右k/VB 右k/VB 右k/VB 右0.719-0.2811.070-0.9301.000-1.0000.93050.646-90.23475.371-65.50970.44-70.4465.5090.860-0.1400.0350.035-1.000-1.000-0.03573.788-97.8123.0033.003-85.8-85.8-3.003-0.140-0.1401.035-0.965000.965-12.012-12.01288.803-82.7970082.7970.681-0.319

25、1.262-0.738-0.061-0.0610.98158.430-113.170108.280-63.320-5.234-5.23484.170-0.093-0.0930.796-1.2041.234-0.757-0.099-7.979-50.27068.297-103.303106.649-64.951-8.4940.821-1.1790.2270.227-0.061-0.0610.01670.442-101.15819.47719.477-5.234-5.2345.234-0.131-0.1310.987-1.0130.1820.182-0.048-11.240-11.24084.68

26、5-86.91515.61615.616-4.1180.0350.035-0.175-0.1751.000-1.0000.1753.0033.003-15.015-15.01585.8-85.815.015组合项次+ +Vmax组合值124.434-203.404183.651-168.812177.089-156.24149.679( kN)由此可作出下列几种情况下的内力图：+； +； +； +； +； +； +； 将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为剪力包络图。1+41+51+21+2A1+4BC1+51+42)、计算主梁的正截面配筋计算 1 截面的配筋：22=0.8 取 as=3

27、5 mm 则已知： fc=9.6 N/mm2 fy=300 N/mm21 =1.0 h0=h-as=600-35=565mm跨内按 T 形截面计算 :边跨：bf ' 0 /3=6600/3=2200 mm 且bf ' b+Sn=300+5700-240/2-300/2=5730 mm取 bf =2200 mm中跨：bfl 0 /3=6000/3=2000 mm 且bf b+Sn=300+6000-300=6000 mm取 bf =2000 mmB 支座边的弯矩设计值 MB=MBmax-V 0×经判断都属于第一类 T 形截面梁 .s M / 1 fcbh02 =0.34

28、64s=0.5 × 1 2 s =0.7771As M / s fyh02 =4279.8 mm22钢筋选用 432+2 28As 4450mm2主梁正截面配筋计算表截面1B2C3弯矩设计值M(kN m)274.099297.132153.461242.073168.936V0b/227.34227.3421MV0b2274.099269.79153.461214.731168.936s M / 1 fcbh020.04060.34640.02500.25570.02761 1 2 s0.04150.44570.02530.3010.0280s0.97930.77710.98730.

29、84950.9860As M / s fyh0222922mm24279.8 mm221623 mm222889.5 mm221789 mm2332+128432+228232228+232328选配钢筋 (mm2)As 3033.3As 3650As 1609As 2841As 18472)、计算主梁的受剪箍筋，只配箍筋而不配弯起钢筋 验算截面尺寸： hw=h。 -h f =565mm, 因 hw/b<4截面尺寸按下式验算：0.25 cfcbh 。 =0.25 ×1×9.6 ×300×565=406.8KN>Vmax=203.404KN 故截面尺寸满足要求 . 看是否用配腹筋2200边 a/ h0 3.89>3 取3边 0 565中 a/ h0 2000 3.54>3 取35651.