整体式现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

第页结构表名称数量尺寸跨度h(mm)b(mm)边跨（mm）中跨（mm）板5480220020202000次梁4545020058735700主梁1265030066406600柱8350350外墙44200490板的设计3.1荷载板的永久荷载标准值80mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.08×25=2kN/m220mm厚楼面水泥砂浆面层0.02×20=0.4kN/m215mm厚混合砂浆抹灰0.015×17=0.255kN/m2小计2.655kN/m2板的可变标准荷载值12.0kN/m2永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/m2，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值g=2.655×1.2=3.186kN/m2可变荷载设计值q=12.0×1.3=15.6kN/m2荷载总设计值g+q=3.186+15.6=18.786kN/m2近视值为g+q=18.8kN/m23、2计算简图按塑性内力重分布设计，次梁截面为200mm×450mm，现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。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨l=l+h/2=2200-120-100+80/2=2020mmn中间跨：l=l=2200-200=2000mmn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，计算简图如图所示3.3弯矩计算值不考虑板块供作用截面弯矩的折减。由表11-1可查得，板的弯矩系数a分别为：边支座为0，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=-M=（g+q)l2/11=18.8×2.022/11=6.97kN·m 1 B 01M=-（g+q）l2/14=-=-18.8×2.02/14=-5.37kN·m C 02M=M=（g+q）l2/16==18.8×2.02/16=4.70kN·m这对区单向板言的，对于中间区格单向板，其M和M应乘以0.8，M=0.8 C 2 C×-2.24=-1.79kN·m；M=0.8×1.96=1.57kN·m23.4正截面受弯承载力计算环境类别为2a类，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=20mm。假定纵向钢筋直径d为10mm,板厚80mm，h=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板宽b=1000mm。C30混凝土，a=1.0， o 1f=14.3kN/m2；HPB335钢筋，f=300N/m2。板配筋计算的过程于下表。c y楼面板的配筋计算截截面1B2或3C弯矩设计值（KN·m）6.97-6.974.7-5.37sa=M/（1acfb20h）0.1660.1610.1090.124=1-sa2-10.1770.177<0.350.1160.133<0.35计算配筋（2mm）sA=boh1acf/yf464.0464.0304.1348.7实际配筋（2mm）Φ10/12@170sA=462.0Φ10/12@170sA=462.0Φ8@160sA=314.0Φ8/10@180sA=358.0计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；A/b*h=314.0/（1000×80）=0.392%，此值大于0.45f/f=0.45×1.43/270=0.24%，同时于0.2%，满 t y足最小配筋率。4.次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。4.1荷载设计值由板传来的恒载：3.186×2.2=7.0kN/m2次梁自重：25×0.2×（0.45-0.08）×1.2=2.22kN/m2次梁150mm抹灰：17×0.015×（0.45-0.08）×2×1.2=0.3kN/m2小计g=9.52kN/m2板的可变荷载标准值q=15.6×2.2=34.32kN/m2荷载总计算值P=g+q=43.84kN/m24.2计算简图按塑性内力重分布设计。次梁在砖墙上的支承长度为370mm。主梁截面为300mm×650mm。计算跨度：边跨l=l=（6000-120-300/2）×1.025=5873mm中间跨l=6000-300=5700mm o2 n因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。计算简图如下图所示4.3内力计算由表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：M=0AM=-M=（g+q）l2/11=43.84×5.8732/11=137.47kN·m 1 B 01M=（g+q）l2/16=43.84×5.72/16=89.02kN·m 2 02M=-（g+q）l2/14=-43.84×5.72/14=-101.74kN·m C 02剪力设计值：V=0.45（g+q）l=0.45×43.84×5.75=113.44kN A n1V=0.60（g+q）l=0.60×43.84×5.75=151.25kN Bl n1V=V=0.55（g+q）l=0.55×43.84×5.7=134.81kN Br C n24.4承载力计算4.4.1正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度去b'=l/3=6000/3=2000mm；又b'=b+s=200+2000=2200,b+12h'=200+12×80=1160故取b'=mm。除B截面纵向钢筋f n f f排两排布置外。其余截面均布置一排。环境类别为2a级，C30混凝土，梁的最小保护厚度c=25mm，假定箍紧直径为10mm，纵向钢筋直径20mm,则一排纵向钢筋h=450-25-10-20/2=410mm二排纵向钢筋oh=410-25=385mm。oC30混凝土，a=1.0，β=1，f=14.3N/mm2，f=1.43N/mm2；纵向钢筋采用HRB400钢，f=360N/mm2箍筋采HRB35钢筋，f=360/mm2。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计算结果表明，支座截面的均小于0.35；A/b*h=565/（200×500）=0.57%，此值大于0.45f/f=0.45×1.43/360=0.18%， t y4.4.2斜截面受剪承载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：h=h-h'=380-80=300mm，因h/b=300/200=1.5＜4，截面按下式验算： w o f w0.25βfbh=0.25×1×14.3×200×380=2751.17×103N＞V=151.25N，截面满足cc o max要求。计算所需腹筋采用采用Φ6双支箍筋，计算支座B左侧截面。AV0.7fbhfsvh可得到箍筋间距 cs t 0 yvs0 fAh 36056.6380 S yvsv0= 131.82㎜ V0.7fbh 134.811030.71.43200380 Br t 0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20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距s=0.8×131.82=105.46mm，截面高度在300到500㎜的梁，最大箍紧间距200㎜最后取箍紧间距s=150㎜。为了方便施工，沿梁长度不变。验算配筋率下限值：弯矩弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3ff=0.3×1.43/300=0.12%。实际配筋率tyv=nAbs=28.3×2/（200×150）=0.19%＞0.12%满足要求。sv sv5.主梁设计主梁按弹性方法设计。5.1荷载设计值为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载9.52×6.0=57.12kN主梁自重（含粉刷）[（0.65-0.08）×0.3×2.2×25+0.015×（0.65-0.08）×2×2.2×17）]×1.2=12.05kN永久荷载设计值G=51.12+12.05=69.17kN可变荷载设计值Q=34.32×6.0=205.9kN5.2计算简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5，竖向荷载下主梁内力近视按连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度支承中心线之间的距离，l=6600。端部支承在砖墙上，支承长度为370mm，中间支承在350mm×350mm的混凝土柱上其计算跨度：b 400边跨l011.025ln21.025(6600120200)26637mmabl01ln226600120200370/2400/26665mml6640mm01 bb中跨l0ln226200400/2400/26600mm主梁的计算简图如下，因跨度相差不超过10%，故可利用附表6-2计算内力5.3内力设计值及包络图5.3.1弯矩设计值弯矩M=kGl+kQl式中系数k、k由附表6-2相应栏内查得 1 0 2 0 1 2 M =0.244×69.17×6.6+0.284×205.9×6.6=504.13kN·m1,max M =-0.267×69.17×6.6-0.311×205.9×6.6=-544.53kN·mB,max M =0.067×69.17×6.6+0.200×205.9×6.6=302.37kN·m2,max5.3.2剪力设计值剪力V=kG+kQ式中系数k、k由附表6-2相应栏内查得 3 4 3 4 V =0.733×69.17+0.866×205.9=229.01kNA,max V =-1.267×69.17-1.311×205.9=-357.57kNBl,max V =1.0×69.17+1.222×205.9=320.78kNBr,max5.3.3弯矩、剪力包络图弯矩包络图：①第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载。由附表6-2知支座B或C的弯矩值为M=M=-0.267×69.17×6.6-0.133×205.9×6.6=-302.63kN·m B C在第1跨内以支座弯矩M=0，M=-302.63kN·m的连线为基线。作G=69.17kN，Q=205.9kN的简支梁弯矩图，得1个2个集中荷载作用点弯矩值分别为：1（G+Q）l+MB=1（69.17+205.9）×6.6-302.63=504.28kN·m（与前面计算的 3 0 3 3 M =504.13kN·m接近）1,max 1 2M 1 2302.63 （G+Q）l+ B=（69.17+205.9）×6.6-=403.4kN·m 3 0 3 3 3在第2跨内以支座弯矩M=-302.63kN·m，M=-302.63kN·m的连线作为基线，作 B C1 130 B3G=69.17kN，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：Gl+M=×69.17×6.6-302.63=-150.46kN·m②第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩M=0，M=-544.53kN·m的连线为基线。作G=69.17kN，Q=205.9kN的简支梁弯矩图，得1个集荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为： 1 544.53（69.17+205.9）×6.6-=432.64kN·m 3 3 1 2544.53（69.17+205.9）×6.6-=242.13kN·m 3 3在第2跨内：M=-0.267×69.17×6.6-0.089×205.9×6.6=-242.83kN·m以支座弯矩M=-544.53kN·mM=-242.83kN·m的连线为基线，作G=69.17kN，Q=205.9kN的简 B C支梁弯矩图，得 1 2 1 2（G+Q）l+M+（M-M）=（69.17+205.9）×6.6-242.83+（-544.53+242.83） 3 0 C3 B C 3 3=161.2kN·m 1 1 1 1（G+Q）l+M+（M-M）=（69.17+205.9）×6.6-242.83+（-544.53+242.83） 3 0 C3 B C 3 3=261.8kN·m③第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载M=M=-0.267×69.17×6.6-0.133×205.9×6.6=-302.6kN·m B C第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为： 1 1（G+Q）l+M=（69.17+205.9）×6.6-302.6=302.55·kNm（与前面计算的 3 0 B3M =302.37kN·m接近）2,max第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为： 1 1 1 1Gl+M=×69.17×6.6-×302.6=51.3kN·m 303B3 3 1 2 1 2Gl+M=×69.17×6.6-×302.6=-49.56kN·m303B33④在第1跨内有可变荷载，在第2、3跨内没有可变荷载由附表6-2知支座B或C的弯矩值M=-0.267×69.17×6.6-0.178×205.9×6.6=-120.0kN·mBM=-0.267×69.17×6.6+0.044×205.9×6.6=-181.68kN·m在2跨内以支座弯矩M=0，M=-120.0kN·m的连线为基线，作G=69.17kN，Q=205.9kN的简支梁弯矩图，得1个集荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为： 1 1 1 1（G+Q）l+M=×（69.17+205.9）×6.6-×302.63=504.28kN·m 3 03B3 3 1 2 1 2（G+Q）l+M=×（69.17+205.9）×6.6-×302.63=403.40kN·m 3 03B3 3在第2跨内以支座弯矩M=-120.0kN·m，M=-181.68kN·m的连线作为基线，作G=69.17kN，Q=0的简支梁弯矩，得第1个和第2集中荷载作用点处弯矩值分别为： 1 2 1 2Gl+（M-M）+M=×69.17×6.6+（-120.0kN+181.68）-181.68=11.42kN·m 303 B c c33 1 1 1 1Gl+（M-M）+M=×69.17×6.6+（-120.0kN+181.68）-181.68=-8.9kN·m303 B c c3 3弯矩包络图如下（a）所示。剪力包络图：①第1跨 V =229.01kN；过第1个集中荷载后为229.01-69.17-205.9=-46.06kN；过第2个A,max集中荷载后为-46.06-69.17-205.9=-312.13kN V =-357.57kN；过第1个集中荷载后为-357.57+69.17+205.9=-82.5kN；过第2个Bl,max集中荷载后为-82.5+69.17+205.9=192.57kN②第2跨 V =320.78kN；过第1个集中荷载后为320.78-69.17=251.61kN。Br,max当可变荷载仅作用在第2跨时V=1.0×69.17+1.0×205.9=275.07kN；过1个集中荷载后为275.07-69.17-205.9=0。剪力包络图如下（b）所示主梁的内力包络图（a）弯矩包络图；（b）剪力包络图5.4承载力计算5.4.1正面受弯承载力跨内按T形截面计算，因b'h=80665=0.12＞0.1。翼缘计算宽度按l3=6.6/3=2.2mm和b+s=6m中较小值确定取b'2.m。主混f凝土保存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度20mm、板上部纵筋10mm、次梁上部纵筋直径18mm。假定主梁上部纵筋直径25mm,则一排钢筋时，h=650-20-10-18-25/2=590mm，二排钢筋时，h=590-25=565。纵B支座截面为2排外，其余均为一排。跨内面经判别都属于第一类T形截面。B支座边的弯矩设计值M=M -Vb/2=-544.53+263.02×0.35/2=-498.5kN·m。 B B,max 0正截面受弯承载力的计算过程列于下表。截面1B2弯矩设计值（kN·m）504.13544.53302.37-150.456sa=M/（1acfb20h）或sa=M/（1acf'fb20h）2660022003.1411013.045=0.045265653003.1411053.445=0.3982660022003.1411037.023=0.027266003003.14110150.456=0.097s=（1+s2a-1）/20.9770.7260.9860.949sA=M/syfoh2388.43687.51419.7734选配钢筋（2mm）梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。5.4.2斜截面受剪承载力验算截面尺寸：h=h-h'=565-80=485mm，因h/b=485/300=1.62＜4截面尺寸按下式验算： w 0 f w0.25fbh=0.25×1×14.3×300×565=605.96×103kN＞V=357.57kN，截面尺寸满足cc o max要求。计算所需腹筋：采用Φ10@200双肢箍筋，AV0.7fbhfsvh cs t 0 yvs021570.71.43300565360385200489.0103N489.0kN V 229.01kN＜V，V 357.57kN＜V，V 320.78＜V，因此支座B截面A,max cs Br,max cs Bl,max cs左右不需配置弯起钢筋。验算最小配箍率： A 157 f 1.43=sv= =0.52%＞0.24t0.24 =0.10%，满足要求。svbs300100 f 360yv次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力F=57.12+205.9263.02kN，h=650-450=200mm，附加箍筋布置范围 l 1s=2h+3b=2×200+3×200=1000mm。取附加箍筋Φ8@200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的数，m=1000/100+1=11排，次梁两侧各布置5排。另加吊筋1Φ18，A=254.5mm2，sb由式m*nfA=11×2×360×157=518×103KN＞F=263.