单向板肋梁楼盖课程设计计算书.doc

单向板肋梁楼盖设计目 录1、设计任务书.（1）2、设计计算书.（2）3、平面结构布置.（2）4、板的设计(3）5、次梁的设计.（6）6、主梁的设计 （10）7、关于计算书及图纸的几点说明.（16）附图1、平面结构布置图（18）附图2、板的配筋图.（19）附图3、次梁的配筋图（20）附图4、主梁配筋图（21）参考资料：1、建筑荷载规范2、混凝土结构设计规范单向板肋梁楼盖设计计算书一、 设计资料1、 楼面均布活荷载标准值为：qk=1kN/2、 楼面做法：20厚水泥砂浆面层，80厚钢筋混凝土现浇板，15厚板底抹灰。3、 材料：混凝土采用强度为C30（fc=14.3kN/,ft=1.43 kN/）;梁内主筋为HRB400(fy=360N/2),其它采用HRB335（fy=300 N/2）。二、 平面结构布置：1、 确定主梁的跨度为3.6m,次梁的跨度为3.9m，主梁每跨内布置一根次梁间距为1.8m，板的跨度为1.8m,楼盖的平面布置如图2所示。2、 按照高跨比条件要求板的厚度h1/401800/40=45对于工业建筑的楼板，要求h80,所以板的厚度取h=80。 次梁的高度应满足h=l/181/12=217325，取h=300,截面宽度为b=（1/21/3）h,取150。 主梁的截面高度应满足 h=l/14l/8=257450,取h=400，截面宽度为b=（1/21/3）h,取200。 柱的截面尺寸为bh=3003002。三、板的设计考虑塑性内力重分布设计 （1）、荷载计算 恒荷载标准值 取1m2宽板带计算： 20水泥砂浆面层： 80mm钢筋混凝土板： 2 15mm板底混合砂浆： 2 小计： gk= 2.655KN/活荷载标准值： qk=1 KN/恒荷载分项系数取1.2；活荷载分项系数取1.4.板的设计值总和为：g+q=1.2 gk+1.4 qk=1.22.655+1.41=4.586Kn/（2）、板的计算简图：取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图4所示，由图可知：次梁的截面为b=150，现浇板在墙上的支撑长度为a=120，则按照塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨板l=l0净跨+h板厚/2+b中支座支撑宽/2或l=l0+0.025 l0+b/2两者中取小值l01=（1800-180-150/2）+80/2 =1585l=1.025(1800-180-150/2)+120/2=1643.625取l01=1585中跨板l01=ln=1800-150/2-300/2=1575板的实际结构如图3板的计算简图如图4（3）弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差（1585-1575）/1575=0.635%10%,可按照等跨连续板计算，截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=1.585l01=1.585l02=1.575l02=1.575(kN.m)1/111.58524.586=1.047-1/111.58524.586=-1.0471/161.57524.586=0.711-1/141.57524.586=-0.813（4）配筋计算板厚为80，h0=80-20=60,b=1000；C30混凝土，fc=14.3N/mm2，系数1因混凝土强度等级C30小于C50，取1=1; 钢筋HRB335()。根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下表所示：截面1B2CM（）1.047-1.0470.7110.569-0.8130.65051.4851.4851.4851.4851.4851.480.0200.0200.0140.0110.0160.013（)0.0200.0200.0140.0110.0160.0130.9900.9900.9930.9950.9920.99458.758.739.831.845.536.3选钢筋轴线轴线6200620062006200轴线6200620062006200实际配筋轴线轴线As=141As=141As=141As=141轴线As=141As=141As=141As=141配筋率验算rmin=0.45ft/fy=0.45*1.43/300=0.21%r= As/bh0=0.235%r= As/bh0=0.235%r= As/bh0=0.235%r= As/bh0=0.235%r= As/bh0=0.235%r= As/bh0=0.235%（5）确定各种构造钢筋：包括分布筋、嵌入墙内的板面附加钢筋，垂直于主梁的板面附加钢筋。分布筋选用6250。嵌入墙内的板面附加钢筋选用8200。垂直于主梁的板面附加钢筋选用8200。板角构造钢筋:选用8200,双向配置板四角的上部。（6）板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。采用分离式筋，板的配筋图如图图5所示四：次梁的设计（按塑性内力重分布计算）：1、 次梁的支承情况：见图62、荷载计算板传来：2.6551.8=4.779kN/m次梁自重：0.15（0.3-0.08）25=0.825 kN/m次梁粉刷：20.015（0.3-0.08）17=0.112 kN/m 恒载：gk=5.716 kN/m活载：qk=1kN/m设计值总值： g+q=1.2 gk+1.4 qk=1.25.716+1.41=8.259kN/m3、确定计算跨度及计算简图。塑性内力重分布计算时，其计算跨度：中跨： 边跨： ,取 ()因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图7如下：4、弯矩设计值和剪力设计值的计算求值：如图8 由可计算出、见下表梁的弯矩设计值的计算表截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=3.71l01=3.71l02=3.70l02=3.70(kN.m)8.263.712/11=10.34 kN.m-8.263.712/11=-10.34 kN.m8.263.702/16=7.07 kN.m-8.263.702/14=-8.07 kN.m求 值：如图9其中： 由可计算出、，计算结果如下表：截面位置0.450.600.550.55kN kN kN=16.809 kN4、正截面强度计算：1）、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度按且考虑。支座截面按矩形截面计算。所以确定。并判断是第几类T形截面。其翼缘宽度取下面二项的较小值：=1/3l0=1233.3=bc+so=150+1800-150=1800所以取=1233梁高： h=300,h0=300-35=265翼缘厚： 判定T形截面类型：大于边跨中弯矩10.34kNm,大于中跨中弯矩7.07 kNm，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，详见下表：正截面承载力计算过程列于表截面1B2C 弯矩设计值10.34-10.347.07-8.071fcbh02114.318002652=1807.59kNm114.31502652=150.633 kNm114.318002652=1807.59kNm114.31502652=150.633 kNms=M/1fcbh020.00570.06860.00390.0536sa211-=0.0190.07110.00390.0551选配钢筋计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy3603.1412651800019.0=3603603.141265150071.0=112.113603.1412651800039.0=738.953603.141265150.0551=870实际配筋（mm2）216112222 222+114As=402As=113.1As=760As=913.9、次梁斜截面承载力计算见下表：hw=h0-hf=265-80=185,且hw/b=185/150=1.234,所以截面尺寸按下公式计算0.25fcbh0=0.2514.3150265=142.11Vmax,截面满足要求。截 面ACV13.7918.38716.80916.809截面满足截面满足截面满足截面满足39.79V按构造配箍39.79V按构造配箍39.79V按构造配箍39.79V按构造配箍箍筋肢数、直径2626262656.656.656.656.6S200200200200实配箍筋间距200200200200满足满足满足满足 配箍筋率验算： r svmin=0.24ft/fyv=0.241.43/300=0.114% r sv=nAsv1/bs=228.3/(150200)=0.189%r svmin,满足要求。（5）施工图的绘制次梁配筋图如图10所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：,mm5641643.136014.0=dfflltyaa取650mm.伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=1216=192mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l5d=522=110mm，取300mm.纵筋的截断点距支座的距离: mm1200mm118022205/3700205/=+=+=ldlln，取 次梁结构配筋图10五、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值次梁传来荷载为:gk=5.7161.2=6.859kN主梁自重：(0.4-0.08)1.825+2(0.4-0.08)1.8170.0151.2=17.633 kN恒荷载G=24.492 kN活荷载Q=1.411.83.9=9.828 kN（2）、计算简图：图11 柱截面3003002，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=240。则主梁计算跨度：中跨： （支座中心线之距）=3300+300/2+300/2=3600边跨： ln+1/2b柱+0.025ln=3270+300/2+0.0253270=3501.75ln+1/2a+1/2b柱=3270+300/2+240/2=3540 故取l0=3501.75近似取l0=3502因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下图12： 荷载计算：为简化计算，主梁自重可按集中荷载考虑。（1）恒载G： 次梁传来恒载：次梁恒载主梁间距。 主梁自重：主梁宽（主梁高板厚）次梁间距钢筋砼容重 主梁粉刷： 合计：标准值Gk= 设计值：G=分项系数Gk=24.492kN（2）活载： 标准值qk=次梁活载主梁间距 设计值：Q=分项系数qk=9.828 kN 总荷载：GQ34.32 kN弯矩及剪力计算：（1）弯矩公式：MK1GLK2QL 式中：K1恒载作用下弯矩系数 K2活载作用下弯矩系数 K1、K2可由钢筋砼附表中相应栏中查得，计算表格可参见相应参考书。项次荷载简图组合项次+组合值19.4-34.21.226.6组合项次+组合值30.813由此可作出下列几种情况下的内力图：+； +； +（略）（2）剪力公式：VK3GK4Q 式中：K3恒载作用下剪力系数 K4活载作用下剪力系数 K3、K4可由钢筋砼附表中相应栏中查得，计算表格可参见相应参考书。主梁剪力计算项 次荷载简图组合项次 ()+24.8+-43.9+36.5剪力包络图（略）。4、主梁正截面和斜截面承载力计算：、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。梁高： （边跨），（中间跨）翼缘厚： 判定T形截面类型：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，离端第二支座B按布置单排纵向钢筋考虑，取。正截面配筋计算。截 面1B2弯矩M30.8-34.2131.20.12或0.0130.00030.0060.003 0.0130.00030.0060.0030.9941.0000.9970.999235.80.999.29.1选用钢筋310210210210实际钢筋截面面积（mm2）236157157157斜截面配筋计算：截 面AV24.843.936.5,截面尺寸按下面式验算截面满足截面满足截面满足剪跨比：45.67V构造配箍筋45.67V构造配箍筋45.67V构造配箍筋箍筋肢数、直径26262656.656.656.6S200200200实配箍筋间距20020020076.67V满足要求76.67V满足要求76.67V满足要求验算最小配筋率,满足要求5、两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的的集中力：，附加箍筋布置范围：取附加箍筋6200,则在长度范围内可布置箍筋的排数：排, 梁两侧各布置三排。则由：，满足要求。