现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖专业课程设计.doc

华东交通大学理工学院课程设计计算书 课 程 名 称: 现浇楼盖课程设计 题 目: 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖学院(直属系) : 土建 年级/专业/班: 08土木建工1班 学 生 姓 名: 黄河 学 号: 指 导 教 师: 吴浪 开 题 时 间:5月19日完 成 时 间:5月23日 目 录目 录2现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计31设计资料32楼盖结构平面部署33板设计33.1荷载33.2计算简图43.3弯矩计算值43.4正截面受弯承载力计算54.次梁设计54.1荷载设计值64.2计算简图64.3内力计算64.4承载力计算64.4.1正截面受弯承载力64.4.2斜截面受剪承载力75.主梁设计75.1荷载设计值75.2计算简图85.3内力设计值及包络图85.3.1弯矩设计值85.3.2剪力设计值85.3.3弯矩、剪力包络图85.4承载力计算105.4.1正面受弯承载力105.4.2斜截面受剪承载力11现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计1设计资料1. 建筑物安全等级：二级；2.建筑物平面尺寸（L1L2）：33.620.7（31号），墙厚370，钢筋混凝土柱350350；3.荷载：1)楼面活载：7）楼面面层：20厚水泥砂浆 )钢筋混凝土容重：）楼侧面、楼底粉刷层：15厚混合砂浆 ；4.材料：1）混凝土C20；2）钢筋：受力钢筋用HRB335级钢筋，腹筋用HPB235级钢筋。2楼盖结构平面部署主梁沿横向部署，次梁沿纵向部署。主梁跨度为6.9m，次梁跨度为5.6m，主梁每跨内部署两根次梁，两边板跨度为2.3m，中间跨度为2.3m， 则按单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚h2300/40=57.5mm,对工业建筑楼盖板，要求h80mm，取板厚为h=80mm。次梁截面高度应满足, mm,取h=450mm.截面宽度b=h/3h/2=150225mm，取b=200mm。 主梁截面高度应满足, 取h=600mm。截面宽度b=h/3h/2=200300mm，取b=300mm。3板设计轴线，板属于端区隔单向板，轴线板属于中间区隔单向板。3.1荷载板永久荷载标准值80mm现浇钢筋混凝土板 0.0825=2kN/20mm厚楼面水泥砂浆面层 0.0220=0.4kN/15mm板底混合砂浆抹灰 0.01517=0.255kN/小计 2.655kN/板可变标准荷载值 7kN/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/，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板永久荷载设计值 g=2.6651.2=3.186kN/可变荷载设计值 q=71.3=9.1kN/荷载总设计值 g+q=12.286kN/ ，取g+q=12.29kN/3.2计算简图次梁截面为200450mm，取板在墙上支撑长度为120mm，按塑性内力重分布设计，板计算跨度：边跨：l0=ln+h/2=2300-100-120+80/2=2120mm1.025 ln=2358mm，取l0=2120mm中间跨：l0= ln=2300-200=2100mm因跨度差（2120-2100）/2100=0.9%10%,可按等跨连续板计算，取1m板宽作为计算单元，计算简图以下：3.3弯矩计算值用塑性内力重分布理论计算，则有系数以下： M1=-MB=5.02M2=3.39Mc=-3.87MD=-3.87这是对端区隔单向板而言，对于中间区隔单向板，其Mc和M2应乘以0.8，分别为：Mc=0.8（-3.87）=-3.10 M2=0.83.37=2.713.4正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C20混凝土，板最小保护层厚度c=20mm。板厚80mm，=80-25=55mm；板宽b=1000mm。C20混凝土，=1.0，=9.6kN/；HRB335钢筋，=210N/。板配筋计算过程于下表:楼面板配筋计算截 面1B2C弯矩设计值（kNm）5.02-5.023.39-3.87=/（b）0.173 0.173 0.117 0.133 =1-0.191 0.191 0.124 0.144 轴 线、 计算配筋（）=b/480.2 480.2 311.8 362.1 实际配筋（）8100=5038100=5036/8125=3146/8100=393轴 线计算配筋（）=b/480.2 480.2 0.8311.8 =249.40.8362.1 =289.7实际配筋（）8100=5038100=5036100=2836/8125=314*对轴线间板带，其跨内截面2、3和支座截面弯矩设计值全部可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘以0.8.计算结果表明，支座截面均小于0.35，符合塑性内力重分布标准；/bh=314/（100080）=0.39%，此值大于0.45/=0.451.1/210=0.24%，同时大于0.2%，满足最小配筋率。4.次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。依据本车间楼盖实际使用情况，楼盖次梁和主梁可变荷载不考虑梁隶属面积荷载折减。4.1荷载设计值由板传来恒载： 3.192.3=7.34kN/次梁自重： 250.2（0.45-0.08）1.2=2.22 kN/次梁粉刷： 170.015（0.45-0.08）21.2=0.23 kN/小计 9.79kN/板可变荷载设计值 q=9.12.3=20.93kN/荷载总计算值 g+q=30.72kN/ 4.2计算简图次梁在砖墙上支承长度为180mm。主梁截面为250mm550mm，计算跨度：边跨 =+a/2=5600-90-125+90=5475mmMmax故跨内截面均属于第一类T型截面。次梁正截面受弯承载力计算截 面1B2C弯矩设计值（kNm）83.71-83.7160.21-68.81=/（b）或=/（）=0.027=0.284=0.020=0.211=1-0.0270.3430.350.0200.240=b/或=/671.5855.5494.9598.4选配钢筋（）116+218=710.1118+3 16=857.5218=509.0316 =603.0计算结果表明，支座截面均小于0.55/bh=509/（200450）=0.566%，此值大于0.45/=0.451.1/300=0.165%，满足最小配筋率。4.4.2斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包含：截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：=-=410-80=330mm，因/b=330/200=1.654，截面按下式验算：0.25b=0.2519.6200410=196.8N=100.91kN，截面满足要求。验算是否需要按计算配置箍筋0.7b=0.71.1200410=63.14N=100.9N,需按计算配箍筋。采取10双肢箍筋，计算支座B左侧截面。S=1.25/（VBL-0.7b）=1.25210157410/（100.9-0.71.1200410）=447.49mm调幅后受剪承载力应加强梁局部范围内将计算箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距s=0.8447.49=358mm，取箍筋间距s=250mm。为了方便施工，沿梁长度不变。验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求配筋率下限为：0.3=0.31.1/210=0.15%。实际配筋率=157/（200450）=0.174%a/2=120mm，取=+a/2+b/2=6900mm中跨 =6900mm主梁计算简图以下，因跨度相差不超出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=G+Q式中系数、由附表6-2对应栏内查得=0.244656.9+0.2891206.9=348.73kNm=-0.267656.9-0.3111206.9=-377.26kNm=0.067656.9+0.2001206.9=195.65kNm5.3.2剪力设计值剪力V=G+Q式中系数、由附表6-2对应栏内查得=0.73365+0.866120=151.57kN=-1.26765-1.311120=-239.68kN=1.065+1.222120=211.64kN5.3.3弯矩、剪力包络图弯矩包络图：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弯矩值为=-0.267656.9-0.1331206.9=-229.87kNm在第1跨内以支座弯矩=0，=-229.87kNm连线为基线。作G=65kN，Q=120kN简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：（G+Q）+=（65+120）6.9- =348.88kNm（和前面计算=348.73kNm靠近）（G+Q）+=（65+120）6.9- =272.53kNm在第2跨内以支座弯矩=-229.87kNm，=-299.87kNm连线作为基线，作G=65kN，Q=0简支弯矩图，得集中荷载作用点处弯矩值：G+=656.90-229.87=-80.37kNm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=0，=-377.26kNm连线为基线。作G=65kN，Q=120kN简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：（65+120）6.9- =299.75kNm（65+120）6.9- =173.99kNm在第2跨内：=-0.267656.9-0.0891206.9=-193.44kNm以支座弯矩=-377.26kNm，=-193.44kNm连线为基线，作G=65kN，Q=120kN简支梁弯矩图，得（G+Q）+（-）=（65+120）6.9-193.44+（-377.26+193.44）=147.79kNm（G+Q）+（-）=（65+120）6.9-193.44+（-377.26+193.44）=86.51kNm第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载=-0.267656.9-0.1331206.9=-229.87kNm第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：（G+Q）+=（65+120）6.9-229.87=195.63kNm（和前面计算=195.65kNm靠近）第1、3跨两集中荷载作用点处弯矩分别为：G+=656.9-229.87=72.88kNmG+=656.9-229.87=-3.75kNm弯矩包络图以下（a）所表示。剪力包络图：第1跨=151.57kN；过第1个集中荷载后为151.57-65-120=-33.43kN；过第2个集中荷载后为-33.43-65-120=-218.43kN=-239.68kN；过第1个集中荷载后为-239.68+65+120=-54.68kN；过第2个集中荷载后为-54.68+65+120=130.32kN第2跨=211.64kN；过第1个集中荷载后为211.64-65=146.64kN。当可变荷载仅作用在第2跨时=1.065+1.0120=185kN；过第1个集中荷载后为185-65-120=0。剪力包络图以下（b）所表示 主梁内力包络图（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=0.140.1。翼缘计算宽度按=6.9/3=2.3mm和b+=0.3+5.6=5.9m中较小值确定取=2.3m。B支座边弯矩设计值=-b/2=-377.26-1850.35/2=-409.64kNm。纵向受力钢筋除B、C支座截面为2排外，其它均1排。跨内截面经判别全部属于第一类T形截面。正截面受弯承载力计算过程列于下表。 主梁正截面承载力计算截 面1B2弯矩设计值（kNm）395.93-377.26195.65-80.39 =/（b）或 =/（）=0.057=0.449=0.028=0.089=（1+ ）/20.9710.6600.9860.953=/2427.113528.431181.12502.11选配钢筋（）420+322=2397120+528=3695322=1140222=760主梁纵向钢筋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：=-=540-80=460mm，因/b=460/300=1.534截面尺寸按下式验算：0.25b=0.2519.6300540=388.8kN=239.68kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：由，得= =（239.68-0.71.1300540）/（1.25210540）=0.811/mm采取10160双肢箍筋，实际为：278.5/160=0.98/mm0.811/mm，满足。验算最小配箍率：= =0.32%0.24=0.13%，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋计算：次梁传来集中力=54.82+117.21172kN，=600-450=150mm，附加箍筋部署范围s=2+3b=2150+3200=900mm。取附加箍筋10160双肢，则在长度s内可部署附加箍筋排数，m=900/160+1=7排，取m=8排，次梁两侧各部署4排。另加吊筋116，=201，由式2sin+mn=23002010.707+8221078.5=349N=86.51kN，满足要求。因主梁腹板高度大于450mm，需在梁侧设置纵向结构筋，每侧纵向结构钢筋截面面积大于腹板面积0.1%，且其间距小于200mm。现每侧配置214，308/（300600）=0.17%0.1%，满足要求主梁边支座需设置梁垫，计算从略。