钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计报告

房屋结构设计课题名称 钢筋混凝土单向板肋形楼盖专业班级2009级土木工程本硕班学生 伍天甲 指导老师 尹华伟副教授2011年12月25日目录一•设计资料・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"二•板和次梁按塑性方法计算 3\o"CurrentDocument"板的计算 3荷载 4内力计算 4截面承载力计算 4\o"CurrentDocument"次梁计算 6荷载 7内力计算 .7截面承载力计算 8三•主梁按弹性方法计算 110\o"CurrentDocument"主梁配筋计算 10荷载 11内力计算 11截面承载力计算 14主梁吊筋计算 16\o"CurrentDocument"四•主梁裂缝和挠度验算 16主梁裂缝验算 16主梁挠度验算 18

钢筋混凝土单向板肋形楼盖一•设计资料单向扳设计结构罕面布黑欝单向扳设计结构罕面布黑欝图1结构平面布置图某多层民用建筑，采用砖混结构，楼盖结构平面如图1所示。楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆打底，10mm厚水磨石面层，20mm厚混合砂浆天棚抹灰。活荷载：标准值为4.0kN/m2。恒载分项系数为1.2；活载分项系数为1.4。材料选用：混凝土采用C30,fC=14.3N/mm2,f=1.43N/mm2)。钢筋梁内纵向受力钢筋采用HRB400级热轧钢筋，其余采用HRB335级热轧钢筋。二•板和次梁按塑性方法计算1.板的计算板的l2=5700mm=3，按单向板计算。/ 1900mm1] 1900mm板的厚度按构造要求取h=80mm>r=—— =47.5mm。次梁截面高度取40 40/ 5700mmh=400mm>r= =380mm，截面宽度b=200mm，因此，板和次梁不做刚度15 15验算。板尺寸及支撑情况如图2所示。80mm厚钢筋混泥土板次梁200200180mm厚钢筋混泥土板次梁2002001412019001900g=9・188KN/mII川川1川川1川1川川1A\ Lz \/\ L\ A / Z图2板的尺寸和计算简图

荷载恒载标准值20mm厚水泥砂浆80mm钢筋混凝土20mm厚混合砂浆天棚抹灰10mm厚水磨石面层线恒载设计值线活在设计值合计每米板宽荷载恒载标准值20mm厚水泥砂浆80mm钢筋混凝土20mm厚混合砂浆天棚抹灰10mm厚水磨石面层线恒载设计值线活在设计值合计每米板宽内力计算计算跨度边跨0.08mx25kN/m3=2.0kN/m20.02mx17kN/m3=0.34kN/m20.01mx25kN/m3=0.25kN/m2gk=2.99kN/m2g=1.2x2.99kN/m=3.588kN/m2q=1.4x4.0kN/m=5.6kN/m29.188kN/m2g+q=9.188kN/ml+-l+-=1900-100-120+80/2=1720mmn2l+-=1900-100-120+120/2=1740mm>1720mmn2取l=1720mm。0中间跨 l=l=1900一200=1700mm0n计算跨度差(1720-1700)/1700=1.1%<10%，说明可按照等跨连续板计算内力(统一取l=1720mm)。取1m板宽带作为计算单元，计算见图如图所示。0连续板各截面的弯矩计算见表1。表1连续板各截面弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座弯矩计算系数a1111m11111614M=a(g+q)l2m 0/(kNm)2.47-2.471.70-1.94(3)截面承载力计算b=1000mm,h=80mm,h=80mm—25mm=55mm0a=1.0,f=14.3N/mm2,f=300n/mm21 c y最小配筋率p %=0.215%minfyA=pbh=0.215%x80x1000=172mm2s,min min

连续板各截面的配筋计算见表2。表2连续板各截面配筋计算截面1B2CM（kN-m）M1MBM20.8M2Mc0.8McM=a（g+q）l202.47-2.471.701.36-1.94-1.55afbh2（kN・m）1c 043.26Ma= safbh21c 00.0570.0570.0390.0310.0450.036g二1—、/1-2a屮 s（＜g二0.614）b0.0590.0590.0400.0310.0460.037A=gbhaf/f（mm2）s 01c y1541541058112197A（0.215%）（mm2）smin172选配钢筋8@2008@2008@2008@2008@2008@200实际配筋251mm2251mm2251mm2251mm2251mm2251mm2各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用，计算弯矩降低20%。连续板的配筋示意图如图3所示。边区板带实配251mm248@200（隔一弯一一）计算153mm2实配251mm248@200（隔一弯一一）计算153mm2实配251mm28@400（左跨弯来）业8@400（右跨弯来）计算107mm2实配251mm248@200（隔一弯一）计算119mm2实配251mm2旷8@400（左跨弯来）38@400（右跨弯来）中间区板带计算142mm2实配251mm2计算95mm2实配251mm2L计算184mm2中间区板带计算142mm2实配251mm2计算95mm2实配251mm2L计算184mm2实配251mm2@8@400（左跨弯来）Q8@400（右跨弯来）财8@200（隔一弯一）念8@400（左跨弯来）Q8@400（右跨弯来）—7 ~~1-1 计算83mm2实配251mm2Q8@200（隔一弯一）图3板的配筋示意图次梁计算l5700mm取主梁高h=500mm＞与=475mm，梁宽b=250mm。次梁有关尺寸及支1212TiT1/■fI「TiT1/■fI「1「Hj kJ/'.■ff理ILJ'''■ 5455 '」 L--1 5450 洱57005700承情况如图4所示。q+g=19.64KN.m图4次梁的尺寸和计算简图荷载恒载设计值由板传来 3.588kN/m2x1.9m=6.82kN/m次梁自重 1.2x25kN/m3x0.2mx(0.4m-0.08m)=1.92kN/m梁侧抹灰 1.2x17kN/m3x0.02mx(0.4m-0.08m)x2=0.26kN/mg=9.0kN/m活载设计值由板传来 q=5.6kN/m2x1.9m=10.64kN/m合计 g+q=19.64kN/m内力计算计算跨度边跨 l=5700-120-250/2二5455mmna 0.24ml+-=5.455m+ =5.575mn2 21.0251=1.025x5.455m=5.591m>5.575mn取1=5.575m0中间跨 1=1=5.7一0.25=5.45m0n跨度差 (5.575-5.45)/5.45=2.3%<10%则可以按等跨连续梁计算内力。连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表3和表4。表3连续次梁弯矩计算截面边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内中间跨跨内中间支座弯矩计算系数a1111m11111614M=a(g+q)12m 055.49—55.4936.46—41.67/(kNm)表4连续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座外、内侧弯矩计算系数av0.450.60.550.55V=a(g+q)1V n/kN48.2164.2858.8758.87（3）截面承载力计算次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为:边跨-1边跨-1=1x5575mm=1858mm<b+s30=200mm+1700mm=1900mm离端第二跨、中间跨1900mmb'=x5450m 1817<bmds离端第二跨、中间跨1900mm梁高h=400mm梁高h=400mmh=400mm一40mm=360mm0翼缘厚hf=80mm判定T形截面类型：h' 80afbh'(h一-f)=1.0x14.3x1858x80x(360- )=680.18KN-m>M =55.49KN-m1cff02 2 max故各跨中截面属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算各支座按布置一排纵筋考虑，h°=360mm。最小配筋率A=pbh=0.2%x400x200=160mm2s,min min连续梁的承载力计算见表5和表6。表5连续次梁正截面承载力计算截 面1B2C弯矩M(kN-m)55.49-55.4936.46—41.67a=~^或a=~^-safbh2 safbh21c 0 1cf00.0150.1610.0100.121J1 ；1-2as(召=0.350)0.0150.1770.0100.129gb'hafA=—f__sfy或a=逖也sfy442.8506.2295.2368.9选用钢筋2C182C182C182C18实际钢筋截面面积（mm2）509509509509

表6连续次梁斜截面承载力计算截 面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座内侧、外侧V(kN)48.2164.2858.8758.870.250fbh(kN)cc 0257.4>V257.4>V257.4>V257.4>VV二0.7fbh(kN)c t 072.072>V72.072>V72.072>V72.072>V箍筋肢数、直径2B82B82B82B8A=nAsv sv1101101101101s=fAh/(V—V)yvsv0 c构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋实配箍筋间距200200200200118（左跨弯来）P8@200118（右跨弯来）118(左跨弯来)118（左跨弯来）P8@200118（右跨弯来）118(左跨弯来)P■8@200118(右跨弯来)V8@200+ / X=4计算506.2mm2实配509mm2计算368.9mm2实配509mm2计算442.8mm2 计算295.2mm2实配509mm2118+118(弯起)实配509mm2118+118(弯起)图5次梁配筋示意图三.主梁计算主梁配筋计算柱截面尺寸为400mm400mm,主梁有关尺寸及支承情况如图6所示。QIQ QQ QQGG GG GG图6主梁尺寸及计算简图

荷载恒载设计值由次梁传来 9.0kN/mx5.7m=51.3kN主梁自重(折算为集中荷载)1.2x25kN/m3x0.25mx(0.5m-0.08m)x1.9m=5.99kN梁侧抹灰(折算为集中荷载)1.2x17kN/m3x0.02mx(0.5m-0.08m)x2x1.9m=0.65kNG=57.94kN活载设计值由次梁传来 Q=10.64kN/mx5.7m=60.65kNG+Q=118.59kN内力计算边跨l=5.7-0.12-0.4/2=5.38mn=5.38m+0.37m0.4m=5.38m+0.37m0.4m=5.765mTOC\o"1-5"\h\zb 04m1.0251+-=1.025x5.38m+ =5.715mn2 2则1=1.0251+-=5.715m0 n2中间跨1=5.7-0.牟5.3mn1=1=1+-=5.3+0.4=5.7m0cn1.051=1.05x5.30=5.565m<5.7m取1=5.565mn 0跨度差(5.715-5.565)/5.565m=2.7%<10%,则可按等跨连续梁计算，由于主梁刚度教柱线刚度大得多(i梁/i柱=6)，故主梁可视为铰支在柱顶上的连续梁。梁柱在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行,跨内和支座最大弯矩及剪力按下式计算，即M=KG1+KQ100V=KG+KQ具体计算结果以及最不利荷载组合见表7和表8。将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及三种剪力图分别叠画在同一坐标图上,即可得到主梁的弯矩包络图，如图7。

表7主梁弯矩计算r序 计算简图亍边跨跨内中间支座中间跨跨内序号KM1KM(M)B CKM2①GGGGGG'0.224-0.2670.067,■■■■. /\ 八80.80-87.2521.60②QQ QQ0.289-0.133-45.49/\ 八 八 八100.17-45.49③QQ沁1M二-15.16-0.1330.200A A A A3B-45.4969.32④QQQQ0.229-0.311(-0.089)0.17079.37-106.38(-30.44)58.92⑤QQQQ21 A A沁1M二-10.153B-30.44(-106.38)58.92最①+②180.97-132.74—23.89不①+③65.64-132.7490.92利①+④160.17-193.63(-117.69)80.52组合①+⑤70.65-117.69(-193.63)80.52

表8主梁剪力计算边跨跨内中间支座中间跨跨内)序 计算简图KKKVAinV (V )Bex CexVBin①GGGGGG'0.733-1.267(-1.000)1.000(1.267) f 、A .. .■- A42.47-73.41(-57.94)57.94(73.41)②QQ QQ0.866-1.134052.52-68.78八 /\ 八/\④QQQQ0.689-1.311(-0.778)1.222(0.089)41.79-79.56(-47.19)74.11(5.40)/\⑤QQQQ二V二-5.40Bex—5.40(—74.11)47.19(79.51)/\ A /\A①+②94.99-142.1957.94①+④84.26—152.92(—105.13)132.05(78.81)①+⑤37.07-78.81(-132.05)105.13(152.92)KT.1单位：？KT.1单位：？I：：W单位：图7主梁弯矩包络图及剪力包络图（3）截面承载力计算主梁跨内截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为:边跨:中跨:b=-1=1x5715mm=1905mm<b+s=5700mm,f3o3 边跨:中跨:b=—1=1x5565mm=1855mm<b+s=5700mmf303 0并取h=500mm一80mm=420mm0判定T形截面类型：afbh（h-伫）=1.0x14.3x1905x80x（420-聖）=828.14KN-m>M =180.97KN-m1cff0 2 2 max故各跨中截面属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，按布置两排纵进考虑，h0=500mm一80mm=420mm跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，h=500mm-60mm=440mm。0最小配筋率A=pbh=0.200%x500x250=250mm2s,min min主梁的配筋计算见表9及表10。表9主梁正截面承载力计算截 面边跨跨内中间支座中间跨跨内弯矩M（kN-m）180.97-193.6390.92-23.98Vb/2023.72M-1Vb20169.91a=~^或a=~^—safbh2 safb-h21c 0 1cf00.0380.2690.0160.035g=1-J1-2as0.0390.3200.0160.036A=gb'haf/fs f0 1c yA=gbhaf/fs 0 1c y1239.51334.7542157.3

选用钢筋6C86C183C182C18实际钢筋截面面积(mm2)15271527763509表10主梁斜截面承载力计算截 面端支座内侧离端第二个支座外侧离端第二个支座内侧V(kN)94.99-152.92132.050.250fbh(kN)cc 0375.375>V375.375>V375.375>VV=0.7fbh(kN)c t 0105.105>V105.105>V105.105>V选用箍筋2B82B82B8A=nAsv sv1101101101s=fAh/(V—V)yvsv0 c构造配筋266472实配箍筋间距200200200AV=V+fFhcs c yvs 0179.025179.025179.025V—VA= cs—sb0.8fsinay<0<0<0选配弯起钢筋实配钢筋面积主梁吊筋计算由次梁传至主梁的全部集中力为：G+Q=51.3kN+60.65kN=111.95kNG+Q2fsinaG+Q2fsinay=220mm22x360kN/mm2x0.707

选214（A=308mm2）s主梁配筋示意图如图8所示。计算1334.7mm2实配1527mm23业18（直筋）—B8@200—B8@2002118（左跨弯来）B8@200 _18（右跨弯来） 1B14^B18 ^^^8/计算1239.5mm2计算542mm2实配1527mm2 」实配763mm2418+2 18（弯起）218+118（弯走图8主梁配筋示意图四•裂缝和挠度验算（1）主梁裂缝宽度验算恒载标准值计算：G=57.94/1.2=48.28kNk活载标准值计算：Q=7.6x5.7=43.32kNk由荷载标准值计算主梁的内力，计算如表11所示。具体的裂缝宽度验算见表12。表11荷载标准值计算控制截面组合值M=aGl+aQlk m1k0 m2k0M（（考虑k支座影响）

边跨(0.244x48.28+0.289x43.32)x5.715=138.88138.88中间跨跨内(0.067x48.28+0.200x43.32)x5.565=67.5167.51中间支座(-0.267x48.28-0.311x43.32)x5.64=—148.69-148.69主梁的裂缝宽度验算C统一取C=30mm,f=2.01N/mm2,E=200x103N/mm2tk s表12主梁的裂缝宽度验算表项次边跨跨内中间支座中间跨跨内M=aGl+aQIk m1k0 m2k0138.88-148.6967.51Aeq181818A=0.5bh或0.5bh+(b—b)hte f f6250019019062500AP=TteAte0.02440.0080.0122Mb= k sk0.8