整体式单向板肋梁楼盖课程设计

1、整体式单向板肋梁楼盖结构设计班级：土木2012-03班姓名:吕鹏举学号：学110364教师:林拥军某多层工厂建筑平面尺寸为30X21米，采用多层破混结构, 内框架承重体系，外墙厚370nm对其做如下柱网布置。柱截面尺寸为 400X400mm。图1（一）设计资料1 .楼面做法15mn板底粉刷。20mm水磨石面层；钢筋混凝土现浇板；2 .楼面活荷载楼面均布活荷载标准值：6. 0kN/m2o3 .材料混凝土强度等级为C30;主梁、次梁、受力主筋采用HRB335HRB400级，板及梁内其他钢筋采用HPB300级。（二）楼面梁格布置及截面尺寸1 .梁格布置梁格的布置入图2所示。主梁跨度为7m,次梁的跨度

2、为6m板的边跨和中跨分别为2. 33m和2. 34m。主梁沿横向布置，每跨主梁均承受两个次梁传来的集中力，梁的弯矩图较平缓，对梁工 作有利。2 .截面尺寸板:hA0詈6175mm可取板厚为80mm(2) 次梁：截面高 h (_L_L) 1 (_L_L) 6000 333400mn,取 18 151815截面高h=500mm截面宽b=200mm(3)主梁：截面高 h (_L】)1 (_L 7410 529926mr,取 14 8 148'截面高h=600mm截面宽b=300mm(三)板的设计按考虑内力重分布方法进行。1.荷载计算荷载计算见表1。表1荷载计算何载种类P何载标准值/kN -

3、m永久何载g20mn水磨石面层80mni冈筋混凝土板15mn板底粉刷20 0.020.425 0.082.017 0.0150.225小计2.625 （取 2.7 ）活何载q均布活何载6.0永久荷载分项系数12楼面均布荷载标准值大于G4. OkN/m f故其何载分项系数则板上永久何载设计值活何载设计值板上总何载设计值2.设计简图g 2.7 1.2 3.24kN m2q 6.0 1.3 7.8kN m2g q 3.247.8 11.04kN m2此时2，|y2.564 3,宜按双向板设计，依规范可按单向板 计算设 计，之后在长边方向布置足够的构造钢筋。计算跨度可以查规范得到:h20080边跨 (

4、2330 250-2-) 22020mm中跨 o21 n 2340200 2140 mmm I f I .t. In2 ini2140 2020珀r因 | 与 | 有 |。2 100% 100% 5.94% 10%, 故可01 02 1 oi 2020以按等跨计算。取1米宽板带作为计算单元。故1米宽板带上沿跨度的总均布荷载设计值g q 324 7.8 11.04kNm,如图3所7J o3. 弯矩设计值人力右(9丁Miq)lo 2.Mb曹q)£M2 潘 q)loMe-(gq)lo1 A171 11.04 2.0224.095kN m111 211.04 2.0224.095kN m11

5、上 11.04 2.1423.160kN mI61 211.04 2.1423.611 kN m4, 配筋计算/g+q = IL04kN/nI I II I I I II I I Ifl I II I I I I I I II I II I I I ITTT宿 公 0 Q * © 8 25 2ND ,21，。,2 冏，20?。板厚 80mm, h) 80 20 60mm , C30 混凝土的强度 f 14.3N. mm2 ；板内米用HPB300级钢筋，其f 270 N mm2。y轴线间的板带，其四周均与梁整体浇筑，故这些板的中 间跨以及中间支座的弯矩均可减少20% (见表2中括号内数

6、 值)，但 是边跨以及第一内支座的弯矩(Mb)不予减少。表2板的配筋计算计算截面1B2C设计弯矩/N m4095-40953160(3160 >0.8=2528)-3611(-3611 X).8=-2889)sM fcbh：0.0800.0800.061(0.049)0.070(0.056)1 J1-2S I -0.0830.0830.063(0.050)0.073(0.058)fcbhc/, /mmAsfy2263.8263.8200.2(158.9)232(184.3)选配钢筋轴线 A81802As 279mmA81802A 279mmA82002As 251mmA82002A 25

7、1mm轴线 SA81802As 279mmA81802As 279mmA81802As 279mmA81802As 279mma.选配钢筋各板带钢筋选配如表2所示，各板面负钢筋直径不小于mm可以防止施工时负钢筋因过细而被踩下。且钢筋间距不小于70mm不大于200mm满足构造要求。b.受力钢筋的截断本设计采用分离式配筋，因为q.g7.8 3.24 2.407 3,故中跨上部负钢筋切断距离取a1屏42140/4535mm,取550mm上部钢 筋应该用直钩下弯顶住模板，以保持其有效高度。C.钢筋锚固下部受力纵筋伸入支座的锚长度|a边支座la250 10 240mm 5d 5 8 40mm中间支座 l

8、a b 2 200 2 100mm 5d 5 8 40mm满足要求。d.构造钢筋(1)分布钢筋用A8200 (2)与主梁垂直的附加短筋。采用A8200中跨上部切断距离取b2140535mm, 取 550mm 44，故不必重新考虑角 4与承重墙垂直的附加短负筋。采用A8200上部伸出墙边距离不少于102140 391mm,取550mm 77区伸入墙边长度。板配筋图见附图1O(四)次梁设计按考虑内力重分补方法进行。本楼盖作用于主梁次梁上的活载一律不考虑折减，即取折减系数为 1.001.荷载计算 荷载计算表见表3.荷载类型何载设计值/ kN ?m 1永久何载g板传来的何载3.24 >2.34=

9、7.58次梁自重25X 0.2 > (0.5-0.08) > 1.2=2.52梁侧的粉刷荷载17X 0.015 X (0.5-0.08) X 2X 1.2=0.26小计g=10.36活何载qP均布活荷载q=18.26表3次梁的荷载计算故沿次梁跨度总的设计荷载g q 28.62kN m2 .计算简图次梁在砌体上支承宽度为370rrm故、+iq太300边跨 loi 1.025lni 1.025 (6000 250) 5740mm 2t 一 ,300、370或 loi Im 0.5a (6000 250)5785mm22故取两者较小者bi 5740mm 0中跨Io2 In 6000 30

10、0 5700mm跨度相差,5740 5700111 叵 100%100% 0.7% 10%l025700故可以按等跨进行内力计算。计算简图如图4所示/次梁±J/n45'主梁"观5脚*册;2)3.内力计算设计弯矩值M1_ (gq) 1 1m B-(g 幅 111Va 0.45 (g1 228.62 5.74285.73kN m111-28.62 5.742-85.73kN m (此处支座11弯矩应按相邻两跨中较大跨长计算）M2 (gG 1 2 28.62 5.72 58.12kN m 1616Meq) I02 _ 1 28 62 5 72 2 -66.42kN m14

11、q) Ini 0.4528 62 5-6 72.13kNVBl0.6 (g q) Im 0-6 28.62 5.696.17kNVBr 0.55 (g q) ln2 0.5528.62 5.7 89.73kN设计剪力4.正面承载力计算次梁的跨内截面应当考虑板的共同作用按T型截面梁进行计算,b可按规范中的最小值确定。其畤彖的计算宽度Vc0.55 (g q) In2 0.55 28.62 5.789.73kN按跨度, h 5ZP0 1900mmbf 33按梁的净距b； bso 200 2140 2340mm因 hf -8017故匕不受此条件限制，取b，f1900mm计算。ho 460bthffc

12、(h)h()1900 80 14.3 (500 40912.9 103N m 85.73 103N m80)故为第一类T型梁。次梁用C30混凝土，f 14.3N mm2,用HRB335级钢筋,fy 300 N mm2o表4次梁的正截面配筋计算表计算截面1B2C设计弯矩/kN -m85.73-85.7358.12-66.42支座M s fcbh2跨内Ms fB笊MMs fcbhc20.142（一排，矩形 截面梁）MMsfcbh ；0.110（一排，矩形截 面梁）s fc bt ho0.0149（一排，T形 截面梁）S'2fcbth0.0101（一排，T形 截面梁）1 - J1 -2 s0

13、.01500.1540.01020.117支座Afcbhcfy跨内Afcb'f hg4fy/mm2624.91675.34424.94513.09选配钢筋2B18+1B12/4 621.7mm22B16+1B182A 656.3mm1B16+2B122A 427mm2B16+1B122A 515mm(超过-（超过-2.8% ）(超过（超过 0.36%）(1)各截面的实际配筋和计算配筋有出入，各截面均未超过5%,且验算各纵筋之间距离均满足规范要求。(2)次梁纵筋的截断：次梁跨长相差在20%以内，且qg 18.2610.361.76 3,故可以按规范给定经验建议配筋。配筋 图见附图2次梁配

14、筋图。上部纵筋：号钢筋为1B18钢筋，其左侧截断点距B支座边缘 距离为1500mm . 5 20d1480mm ,其截断面积为254.34mm2 0.5 656.3 328.15mm2,符合要求。同理，可以检验号 钢筋在B支座右侧钢筋截断点满足要求；号钢筋在C支座左右两侧也均满足要求。下部纵筋：号钢筋伸入A支座长度为300mm 12d 12 16 192mm,' 号纵筋伸入B支座长度为250mmi2dl2 16 192mm, 满足要求。(3)根据规范要求，梁宽为200mm寸，至少应采用两根上部钢筋 贯通。此设计中各跨均用2B16受力纵筋兼作架立筋，以简 化施工。5.斜截面强度计算a.复

15、核梁截面尺寸0.25 fcbh. 0.25 14.3 200 460328.9kN Vb, 96.17kN故截面尺寸符合要求。b.验算是否按计算配置腹筋A 支座： 0.7ftbh«0.7 1.43 200 460 92.1 kN Va 72.13kN 应按构造配置横向钢筋。1 430.335% 0.24100% 0.127%2700.7 1,43200 460 92.1 kN Vbi 96.17 kN应该按计算配置横向钢 月力。nAsviV 0.7 ftbg(96.17 92.1)1030.02621ho.25 T yv1.25 270 4600.0262 0.02623835m m

16、取双肢A8150箍筋,2 50 24SV200 150100% 0.335%0.241.43270100% 0.127%满足要求。B支座右侧：0.7ftbh。0.7 1.4320046092.1 kNVb F89.73kN应按构造配置横向钢A1月力。取双肢A8150箍筋,2 5024sv200100%1500.335%0.24 他 I。0.127%270满足要求。C支座:O.7ftbho0.7 1.43 200460 kN92.1Vc 89.73kN应按构造配置横向钢ZrAr月力。取双肢A8150箍筋，则SV2 50 24100% 0.335%200 150024境100% 0.127%取双肢

17、A8150箍筋，则sv 氏 100%满足要求。B支座左侧：0.7ftbh (满足要求。最后均取A8150（五）主梁设计主梁设计采用弹性方法。1.荷载计算荷载计算见表5。（说明：主梁自重实际是均布荷载，但是为了简化计算，可近似将2. 34m长度的自重按集中荷载考虑。）表5主梁荷载计算荷载类型何载设计值/ kN永久何载g次梁传来的荷载10.36 >6=62.16主梁自重25X 0.3 > 2.34 > (0.6-0.08) > 1.2=10.95梁侧的粉刷荷载17X 0.015 X (0.6-0.08) X 2.34 X 2X 1.2=0.74小计G=73.85(取 74)

18、活何载q次梁传来的荷载Q=18.26X 6=109.56 (取 110)总何载G+Q=74+110=1842.计算简图计算简图如图5所示。计算跨度为:边跨 loi 7000-2503706935mm2或 loi 1.0251 ni 0.5b 1.025 (7000 250 10)6914mm22故取两者较小者h 6914mm o中跨 1o2 7000 mm跨度相差应100%旃34 100% 124%1oi691410%0取跨度按7.0m进行计算。本建筑中，柱对主梁的约束作用很小，故忽略柱对主梁的约束作用，柱的中间支承近似地按钱支座考虑074kS 1A1ra1i图 5(b)3 .内力计算根据主梁

19、的计算简图及荷载情况，可求得各控制截面的最不利内力，见 表6表6主梁最不利内力计算序号项目何载布置内力计算1第1、3跨内正弯矩 最大，支座A、D剪 力最大，第2跨内弯 矩最小10G卫GIG 1G-QGQGMimax 0.244 74 70.289 1107348.92kN m M 3maxVAmax0.733 740.866 110149.50kN VDmaxM2min 0.067 74 70.133 110767.70kN m2-2第2跨内正弯矩最 大，第1、3跨内弯矩最小in1JC AnVcM2max 0.067 74 70.2 1107188.71 kN mM 1 min M 3min0

20、.244 74 7 0,0)44 110792.51 kN ma3支座B负弯矩最大， 支座B左右的剪力最大QA y GQ r;F JG 1G0.31MBmax0.267 74 711107377.78kN mVbi 1.267 74 1.311110237.97kNVBr1 74 1.222 110208.42kNaa4 .主梁正面承载力计算主梁的正截面承载力计算表见表 7o跨内翼缘计算宽度bt:按跨度b； 7000 3 2333.3mm按梁净距b； 300 5700 6000mm因hf； h»80 560 0.14 0.1,不受此条件限制,故取翼缘计算宽度 b： 7000 3 23

21、33.3mm oh；80bfhffc(ho )2333.3 80 14.3 (600 40)1388 103N m 348.92 103N m故为第一类T形梁。次梁用C30混凝土，f 14.3N mm2,用HRB400级钢筋, fy360N . mm2o表7主梁的正截面配筋计算表计算截面1B2设计弯矩/kN - m348.92-377.78188.72bMb Mb Vb -2/kN mQ4a Q9377.78 （74 110） 0.2240 9879Msf bh2ic5gM或 fcbtho348.92 106340.98 10188.72 10614.3 2333.3 53520.0365（二

22、排，T形截面 梁）14.3 2333.3 56020.0180（一排，T形截面 梁）214.3 300 535 0.278（二排，矩形截面梁）1 - J1 -2 s0.03720.3370.0182afcbho aA 或t Vafcbf h oA f y/mm21844.62148.5944.6选配钢筋6C202A 1RR4 mm3C22 （直）+1 C22 （弯）+2C20 （弯）As 2147.8mm22C20+1C222Ae 1 007 9mm5 .主梁斜截面强度计算a.复核梁截面尺寸因hb 480 300 1.6 4,故属于一般梁，取0.25cfcbho 0.25 1 14.3 300

23、 535573.79kN Vbi 237.97kN故截面尺寸满足要求。b.验算是否需按计算配置横向筋A支座:0.7ftbho 0,7 q 14 300 560 168.17kN Va 149.50kN应该按构造配置横向钢筋。支座左：0.7 ftbho0.7 1.43 300 535 160.66kN Vbi 237.97 kN应该按计算配置横向钢筋。支座右:0.7 ftbho0.7 1.43 300 535 160.66kN Vb208.42kN应该按计算配置横向钢筋。C.横向钢筋计算 采用双肢A8180箍筋，间距小于Smax250mm,配筋率2 50.3300 1800.186% 0.241

24、 430.240.127%270验算支座A：Vcs 0.7ftbhs2 50.30.7 1.43 300 560270 560180252.67kN Va 149.50k N教材上此公式第二项前有系数1.5, GB50010-2010混凝土结构设计规范中没有此系数，此处参考GB50010-2010混凝土结构设计规范中公式。验算支座2 50.3535180Vcs 0.7ftbg fyvdho s0.7 1.43 300 535 270241.39kN Vbi 237.97kNVcs0.7ftbho fy-hos241.39kN VBr208.42kN可知支座B配置双肢A8180箍筋已经能满足斜截

25、面受剪要 求,弯起钢筋可以按照构造处理。本设计中因分与Vbi接近，支座B左侧的弯起钢筋偏于安全仍按计算需要配置。因主梁受集中荷 载， 弯矩图呈矩形分布，故在在2. 33m范围内应该布置两道弯起 钢筋以便 覆盖最大剪力区段。d.主梁吊筋计算由次梁传给主梁的集中荷载F 62.16 110 172.16kNo F中未计入主梁自重和梁侧粉刷。设附加 A8双肢箍筋，只设箍筋时FmnfMv,则附加箍筋个数为172.16 103m -2 270 50.3次箍筋分布范围s2% 3b 2 60 3 300 1020mm,取A8100次梁两侧各4个。6 .配筋布置支座B根据斜截面受剪承载力要求，于第一跨先后弯起2c20,第二跨弯起1C22,则支座截面可计入2c20+1C22承担支 座负弯矩。按正截面强度计算，尚需增加3c22直钢筋，满足B支座钢筋面积要求，且满足主梁三个控制截面的实际配筋量与计算的差值尽量满足5%o7 .绘制抵抗弯矩图根据绘制梁的抵抗弯矩图（又称材料图）的方法，来确定除 控制截面的以外截面的钢筋布置。a.钢筋承担的极限弯矩计算对于1截面1884MC1 g帚 348 . 9