钢筋混凝土计算书

钢筋混凝土楼盖课程设计单向板肋形楼盖设计计算书土建与水利学院12014级土木1班姜逢宇2167目录1.截面设计1）确定跨度2）确定板厚3）确定截面高度2.板的设计1）确定荷载2）计算简图3）计算弯矩设计值4）计算正截面受弯承载力5）选配钢筋3.次梁设计（1）确定荷载22）计算简图3）内力计算4）承载力计算5）锚固长度计算4.主梁设计1）确定荷载2）计算简图3）内力值及包络图4）承载力计算5）主梁附加吊筋计算6）主梁腰筋计算7）抵抗弯矩图及锚固长度计算设计参数：a(m) b(m) 楼面活载Q(KN/㎡)

c 板厚(mm) 混凝土等 钢筋级别级5.7*4 1.9*9 12.2 0.85 110 C40 HPB3001.截面设计3(1)确定跨度①主梁跨度确定： l1=5.7m②次梁跨度确定： l2=5.7m主梁每跨内布置 3根次梁，板的跨度为 1.9m。(2)确定板厚h=110mm(3)确定截面高度次梁截面高度高度应满足： h=l/18~l/12=317~415mm，考虑活载影响，取 h=500mm。取截面宽度 b=300mm。图1-梁格布置2.板的设计4(1)确定荷载①恒载：20mm水泥砂浆：0.02*20=0.4KN/㎡110mm钢筋混凝土板： 0.11*25=2.75KN/㎡15mm石灰砂浆：0.015*17=0.255KN/㎡恒载标准值合计 Gk=0.4+2.75+0.255=3.405KN/㎡②活载：活载标准值合计 Qk=12.2KN/㎡荷载设计值计算：①可变荷载控制情况： Q=1.2Gk+1.3Qk=1.2*3.405+1.3*12.2=19.946KN/㎡②永久荷载控制情况： Q=1.35Gk+1.3*0.85Qk=1.35*3.405+1.3*0.85*12.2=18.078KN/ ㎡选择可变荷载控制情况，近似取 Q=19.9KN/㎡。(2)计算简图次梁截面 200mm*500mm，板在墙上支承长度 a=120mm，取b=1m宽板带作为计算单元，按内力重分布进行设计，板的计算跨度为：①边跨：l01=ln1+min(a/2+h/2)=(1900-100-120)+55=1735mm②中间跨：l02=ln2-b=1900-200=1700mm1m宽板的线荷载为 Q=19.9*1=19.9KN/m因跨度差小于 10%，按等跨连续板计算。5图2-板的尺寸图3板计算简图（均布荷载大小为 19.9KN/m）(3)计算弯矩设计值 弯矩计算系数 αm边跨跨中 第一内支座 中间跨跨中 中间支座1/11 -1/11 1/16 -1/14M1=Ql02/11=19.9 1.7352/11=5.44KN·mM2=-Ql02/11=-19.9 1.7352/11=-5.44KN·mM3=Ql02/16=19.9 1.72/16=3.59KN·mM4=-Ql02/14=-19.9 1.72/14=-4.11KN·m(4)计算正截面受弯承载力查表得，一类环境混凝土保护层厚度 15mm，h0=110-15=95mmC40混凝土，α1=1.0，fc=19.1N/mm2；HPB300钢筋，fy=270N/mm2取b=1m宽板宽计算单元，配筋情况如下：6位置 边跨跨中 第一内支座 中间跨跨中 中间支座M(KN·m)5.44-5.443.592.88-4.11-3.30sM0.0320.0320.0210.0170.0240.019fCbh021-1-2s0.0330.0330.0210.0170.0240.0191fcbh02222222141114161128AS/mmfy选配钢筋8@1508@1508@1508@1508@1508@150实际配筋面积335335335335335335minmax{0.2%,0.45ft}0.2%fyAS,minminbh0.0021000110313.5mm2(5)选配钢筋①受力钢筋的选配根据计算所得的钢筋截面积查表选用钢筋。一般情况下，负弯矩钢筋直径不小于 8mm，选用钢筋时，直径不宜多于两种。 该处采用分离式配筋，跨中下部钢筋全部伸入支座，伸至支5d 40mm座内的钢筋锚固长度 。min max（0.2，45ft/fy）% 0.21%Aminbh0.21%1000110236mm2smin7受力钢筋： 8@150,实配钢筋面积 335mm2②构造钢筋的选配压梁筋的选配位置：与主梁垂直的上部构造钢筋间距：不大于 200mm直径：不宜小于 8mm面积：单位宽度内的钢筋截面面积不宜小于受力方向跨中板底钢筋面积三分之一。单位宽度内的受力方向跨中板底钢筋面积为 335mm2，335111.67mm23尺寸：伸入板内长度从梁边算起每边不宜小于板计算跨度l0的四分之一。1l011700425mm44选配：8@200，单位宽度内As251mm2，每边伸入板内长度从梁边算起550mm，满足要求。压墙筋的选配位置：与墙边垂直的上部承受负弯矩钢筋间距：不大于 200mm直径：不宜小于 8mm面积：沿板的受力方向配置的上部钢筋，其截面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面积的三分之一。单位宽度内的受力方向跨中板底钢筋面积335mm2，8335111.67mm2尺寸：伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的七分之一。1l011735433.75mm77选配：8@200，单位宽度内As251mm2，每边伸入板内长度从墙边算起350mm，满足要求。iii 楼盖角部钢筋网的选配位置：楼盖角部双向构造负筋。间距：不大于 200mm直径：不宜小于 8mm尺寸：伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的四分之一。两向等长形成钢筋网。1l011735433.75mm44选配：8@200，每边伸入板内长度从墙边算起550mm，满足要求。iv分布钢筋的选配位置：在受力钢筋内侧、与受力钢筋形成钢筋网。间距：不大于 250mm直径：不宜小于 6mm面积：单位宽度上分布钢筋的截面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面积的15％，且不宜小于该方向板截面积的0.15%。单位宽度受力钢筋的截面积为 335mm2，15% 335 50.25mm2单位长度板截面积9A110*10001.1*105mm2，0.15%A0.15%1.1105165mm2选配： 8@250 ，As 201mm2，满足要求。图2-板的尺寸103.次梁设计(1)确定荷载①恒载设计值i板传来的恒载： 3.405*1.2*1.9=7.76KN/m次梁自重：0.2*(0.5-0.11)*25*1.2=2.34KN/m次梁石灰砂浆：0.015*(0.5-.0.11)*2*17*1.2=0.24KN/m合计 G=10.34KN/m②活载设计值Q=1.3*12.2*1.9=30.13KN/m③荷载总设计值Q=10.34+30.13=40.47KN/m，取Q=40.5KN/m11(2)计算简图主梁截面尺寸为 300mm*600mm边跨跨度：l01=(5700-120-300/2)+240/2=5550mm<1.025ln1中间跨跨度：l02=ln2=5700-300=5400mm跨度相差10%以内，按等跨连续梁计算。(3)内力计算①弯矩设计值弯矩计算系数αm边跨跨中 第一内支座 中间跨跨中 中间支座1/11 -1/11 1/16 -1/14M1=Ql02/11=40.5 5.552/11=113.4KN·mM2=-Ql02/11=-40.5 5.552/11=-113.4KN·mM3=Ql02/16=40.5 5.42/16=73.81KN·mM4=-Ql02/14=-40.5 5.42/14=-84.36KN·m②剪力设计值V1=0.45Qln1=0.45*40.5*5.43=98.96KN12Vex1=0.6Qln1=0.6*40.5*5.43=131.95KNV2=0.55Qln2=0.55*40.5*5.4=120.29KNVex2=0.55Qln2=0.55*40.5*5.4=120.29KN(4)承载力计算①正截面受弯承载力i混凝土等级 C40，α1=1.0，fc=19.1N/mm2，ft=1.71N/mm2；纵筋HRB400，fy=360N/mm2；箍筋HPB300，fyv=270N/mm2；ii一类环境，取a=40mm，则h0=h-a=460mm，hf/h0=110/480>0.1，此时b'f=l/3=5700/3=1900mm，又b'fbsn=200+1700=1900mm，取b'f=1900mm。假设截面纵筋按单排布置''h'f1fcbfhf(h0)=1.0*19.1*1900*110*(460-110/2)=1616.7KN/m>Mmax=113.4KN/m2属于第一类 T型截面。13次梁正截面配筋计算表如下：minmax{0.2%,0.45ft}0.21%fy位置边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座在图中位置M(KN·m)113.4-113.473.81-84.36b/mm19002001900200sM0.0150.1400.0100.10421fCbh01-1-2s0.0150.1510.0100.110AS1fcbh0696737464537fy/mm选配钢筋318318318318实际配筋面积763763763763②斜截面承载力计算hw h0-h'f=460-110=350mm，hw=350/200=1.75<4.0。b混凝土C40，取 c=1.00.25 cfcbh0=0.25*1.0*19.1*200*460=439.3KN>Vmax=131.95KN，截面满足要求。0.7ftbh0=0.7*1.71*200*460=110.12KN<Vmax=131.95KN，需要配置箍筋，采用 6双肢箍筋。由Vcs 0.7ftbh0 fyvAsvh0，得：s14fyvAsvh0270*56.6*460s=200mm，s=322mm，取箍筋间距Vex1-0.7ftbh0131950-0.7*1.71*200*460此时1.2

Asv56.620%：sv=0.14%，考虑调幅截面受承载力增加bs200*20056.60.14%，得s=168.5mm。sv200s采用6@150配筋，且沿梁长不变。此时配箍下限值：0.3ft0.31.711.9*10-3fyv270实际配箍svAs2.83*10-3>1.9*10-3，满足要求。bs(5)锚固长度计算①基本锚固长度：lafyd0.14360ft16472mm1.71取la500mm②纵筋在梁端简支座内的锚固：V0.7ftbh0110.024KNlas1218216mm③支座处上部钢筋截断 2根，截断长度计算：15ln154301810mm33ln254001800mm33ln220d1440mm5ln120d1446mm54.主梁设计16主梁按弹性理论设计，不考虑塑性内力重分布。（1）确定荷载①横载设计值i次梁传递恒载设计值： 10.34*5.7=58.94KNii主梁自重恒载设计值： 1.2*(0.6-0.11)*0.3*1.9*25+2*(0.6-0.11)*1.2*0.015*1.9*17=8.95KN恒载合计：G=58.94+8.95=67.89KN②活载设计值Q=30.13*5.7=171.74KN（2）计算简图主梁端部支承在外纵墙上， 支承长度为 370mm，中间支承在 400mm*400mm的混凝土柱上。主梁按连续梁计算，其计算跨度：边跨：ln1=5700-120-200=5380mml01=ln1+a/2+b/2=5380+370/2+400/2=5765mm1.025ln1+b/2=1.025*5380+400/2=5714.5mm近似取l01=5720mm中间跨：l02=5700mm（3）内力设计值及包络图利用结构力学求解器，求得弯矩设计值如下表： （弯矩单位：KN·m）编号荷载示意图M11M12MBM21M22MC① A 94.61 60.20 -103.21 25.80 25.80 -103.2117②B282.80239.29-130.52-130.52-130.52-130.52③C-43.51-87.01-130.52195.78195.78-130.52④D224.79123.27-304.5294.27166.78-87.01⑤E-29.00-58.00-87.01166.7894.27-304.52利用结构力学求解器，求得剪力设计值如下表：（剪力单位：KN）编号荷载示意图VAV1VBLVBRV2VCL①A94.61-18.1060.20-103.2125.8025.80②B282.80-22.90239.29-130.52-130.52-130.52④D224.79-53.43123.27-304.5294.27166.78弯矩、剪力设计值表中的荷载情况如下：荷载示意图 A:67.89 67.89 67.89 67.89 67.89 67.89荷载示意图 B：171.74171.74 171.74171.7418荷载示意图 C：171.74171.74荷载示意图 D：171.74171.74 171.74171.74荷载示意图 E：171.74171.74 171.74171.74组合后的弯矩设计值如下表（弯矩单位：KN·m）编号M11M12MBM21M22MC①+②377.41299.49-233.73-104.72-104.72-233.73①+③51.1026.81-233.73221.58221.58-233.73①+④319.40183.47-407.73120.07-61.21-190.2219①+⑤65.612.20-190.22192.58120.07-407.73组合后的剪力设计值如下表（剪力单位：KN）编号VAV1VBLVBRV2VCL①+②198.63-41.00-280.6567.890-67.89①+④168.10-71.5-311.18277.8038.20-201.50弯矩、剪力包络图（左半部分）如下：弯矩包络图（KN·m）剪力包络图（KN）20（4）承载力计算主梁为混凝土 C40，α1=1.0，fc=19.1N/mm2，ft=1.71N/mm2。纵筋采用HRB400，fy=360N/mm2。箍筋HPB300，fyv=270N/mm2。支座及跨内弯矩截面按矩形截面计算，跨内按 T形截面计算。支座截面布置二排钢筋： a=80mm，h0=600-80=520mm跨内截面布置一排钢筋： a=40mm，h0=600-40=560mm确定翼缘计算宽度：hf`1100.140.1h0560①翼缘宽度确定：边跨：l0 57203 3

1906mmb sn 300 (5700 300) 5700mm`min{1906,5700}=1906，取翼缘宽度 bf 1906mm21中间跨：l0 5700 1900mm3 3b sn 300 (5700 300) 5700mmmin{1900,5700}=1900，取翼缘宽度 b`f1900mm②T形截面判断跨中按一排钢筋布置： a=40mm，h0=560mm支座处按二排钢筋布置： a=80mm，h0=520mmMf``h0-hf`1fcbfhf1.0*19.1*1900*110*(56055)2015.91KN2Mf Mmax 377.41KN m按第一类T形截面计算。minmax{0.2%,0.45ft}0.21%③正截面受弯承载力计算fy截面边跨1支座B中间跨2（左侧跨中右侧支座）M设计值/KN·m377.41-359.82221.58-104.72b(b`f)19003001900300/mmsM0.0330.2320.0190.0581fCbh201-1-2s0.0340.2680.0190.0602211-2s0.8660.9900.970s20.982ASM/mm2219.531110.21535.51fysh01906.39选配钢筋622320+325222032实配钢筋面积228124411140628As minbh 0.21%*300*600 378mm2④斜截面受剪承载力计算截面尺寸验算hwh0-hf`560-110450mmhw4501.54.0b300混凝土等级 C40，取βc=1.0，截面尺寸按下式验证：0.25 cfcbh0 0.25*1.0*19.1*300*520 744.9KN Vmax 311.18KN截面尺寸满足要求。箍筋计算采用8@200双肢箍筋，沿梁全长布置，则：Vcs0.7ftbh0fyvAsvh00.7*1.17*300*520210*100.6*520257.4KNs20023VA 198.63KN Vcs VBL 311.18KN支座截面需配置弯起钢筋， αs=45°。AsBVBLVCS(311.18-257.4)*103267.13mm20.8fysin0.8*360*sin45（5）主梁附加吊筋计算由次梁传给主梁的集中荷载设计值为： F 1.2 58.941.3171.74 293.99kN。取F=294KN（次梁传给主梁的全部集中荷载 Gk中，应扣除主梁自重部分，因为这部分是假定为集中荷载的，实际为均布荷载。 ）若集中荷载全部由吊筋承担，则AsbF294103577.47mm22fysin45223602选用220（628mm2）布置范围：b 2 50 200 100 300mm受压区锚固长度：10d 10 20 200mm，取300mm。（6）主梁腰筋计算24因为梁腹板高度大于 450mm，须在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向钢筋的截面面积不小于腹板面积的 0.1%，且其间距不大于 200mmh0