单向板肋梁楼盖设计10.docx

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1、混凝土结构题目: 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目某轻工仓库为钢筋混凝土内框架结构，楼盖平面如图所示。楼层高4.5m，外设楼梯。试设计该现浇钢筋混凝土楼盖。二、设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）4、主梁强度计算（按弹性理论计算）5、绘制结构施工图（1）、板的配筋图（1：100）（2）、次梁的配筋图（1：40；1：20）（3）、主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩M、剪力V的包络图三、设计资料1、楼面做法：30mm厚水磨石地面，0

2、.65 kN/m2 . 15mm厚板底抹灰，0.25 kN/m2楼面的活荷载标准值为6.5kN/m22、钢筋混凝土容重：25 kN/m33、材料选用（1）、混凝土： C15，（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400，板内及梁内的其它钢筋可以采用HRB335。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、平面结构布置：、确定主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为5.1m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。楼盖结构布置图如下：、按高跨比条件，当时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求，取板厚3、次梁的截面高度应满足h=(1|181|12)L=(333500)mm，取，取。4、

3、主梁的截面高度应该满足h=(1|151|10)=(400600mm），h=600mm，取b=300mm。二、板的设计（按塑性内力重分布计算）：1、荷载计算：板的恒荷载标准值：取1m宽板带计算：水磨石面层 0.65 kN/m 80mm钢筋混凝土板 0.0825=2 kN/m 15mm板底混合砂浆 0.25 kN/m 恒载： g=0.65+2+0.25=2.9 kN/m活载： q=6.0 kN/m恒荷载分项系数取1.2；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m,以活荷载分项系数取1.3。于是板的设计值总值：g=2.91.2=3.48kN/m ,q=6.51.3=8.45kN/m

4、=3.48+7.8 =14.76kN/m 。近似取为15kN/m2、板的计算简图：次梁截面为，现浇板在墙上的支承长度不小于120mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨： L01=Ln+1/2h=2000-100-120+80/2=18201.025ln=1824.5，取L0=1820 ()中跨： L02=Ln=2000-200=1800mm 板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。计算简图如下图：3、内力计算：用塑性内力重分布理论计算，则有系数如下：表1.0支承情况截面位置端支

5、座边跨支座离端第二支座离端第二跨中中间支座中间跨中A1B2C3梁板搁支在墙上01/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14则由可计算出、，计算结果如下：M1=1/11151.82=4.52 kN/mMB=（-1/11）151.82=-4.52kN/mM2=1/16151.8=3.03 kN/mMc=（-1/14）151.8=-3.47kN/m中间区隔单向板折减系数为0.8：M2=0.83.03=2.42kN/m Mc=0.8（-3.47）=-2.77 kN/mC25混凝土板的最小保护层

6、厚度为c=15mm，板厚80mm则Fc=19.1N/mm，fy=300N|mm根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：截面1B2C4.52-4.523.03-3.470.0660.0660.0440.050(0.518)0.0680.0680.0450.051AS=bh0a1fc/fy（mm2）259.76259.76171.9194.82轴线轴线计算配筋259.76259.76171.9194.82实际配筋 8170 As=296 8170 As=2966/8170As=231 6/8170As=231 轴线计算配筋259.76259.76171.90.8=136.9194.820.8=155

7、.9实际配筋8170 As=2968170 As=2966/8170As=2316/8170As=231对轴线间的板带，其跨内截面23和支座的弯矩设计值都可以折减20%，为了方便近似对钢筋面积乘以0.8。计算结果表明制作截面的截面均小于0.35，符合塑性内力从分布的原则；As|bh=231|（100080）=0.28%，此值大于0.45ft|fy=0.451.71|300=%，同时大于0.2%.满足最小配筋率的要求。三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、荷载计算：由板传来： 3.482.0=6.96kN|m 次梁肋自重： 0.2（0.4-0.08）251.2=1.92kN|m次梁粉刷重

9、算结果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/141/1126.7925.82=-1/1126.7925.82=-1/1626.7925.72=-1/1426.7925.72=-由可计算出、，计算结果如下表：截面位置0.450.600.550.550.4526.7925.8=0.6026.7925.8=0.5526.7925.7=0.5526.7925.7=4、截面承载力计算：、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽=l|3=6000|3=2000mm，故取=2000mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。 C25混凝土，梁的最小保护层厚度c=25mm，一

12、，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用93.233%或减去箍筋间距的20%。现调整间距：S=0.8=487.84mm，最后取S=mm，为了方便施工，沿梁长不变。验算箍筋率下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3ft|fyv=0.31.71|300=o.17%，实际配筋率sv=Asv|（bs）=56.6|（200200）=0.14%。满足要求。四、主梁设计（按弹性理论计算）：1、荷载设计值：为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的荷载： 6.0=kN 主梁自重：（0.60-0.08）0.32.025+（0.60-0.08）0.2522.0=kN恒载：G=+=z82.15kN,取G

13、=83kN活载：Q=15.66.0=93.6kN2、计算简图：主梁按连续梁设计，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm，中间支承在350mm350mm的混凝土柱上。其计算跨度：边跨，ln=6000-175-120=5705mm，因0.025ln=142.6mma|2=185mm，取l0=1.025ln+b|2=1.0255705+350|2=6197.6mm，近似取为l0=6040mm。中跨，l0=6000mm因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下： 3、内力计算： 1)、弯矩设计值：其中，可由书中表查取.M1max=0.24836.04+0.28993.6=kN.mMBmax=

14、-0.267836.04-0.31193.6=-309.67kN.mM2max=0.067836.0+0.20093.6=kN.m2）、剪力设计值：，其中，可由书中表查可知。VAmax=0.73383+0.86693.6=NVBlmax=-1.26783-1.31193.6=-227.87kNVBrmax=1.083+1.22293.6=197.40kN3）、弯矩、剪力包络图：弯矩：、第1、3跨又可变荷载，第2跨没有可变荷载，由附表62知，支座B或者C的弯矩值为：MB=Mc=-0.267836.04-0.13393.66.04=-208.30kN.m。在第1跨内以支座弯矩图MA=0，MB=

15、-208.30kN.m的连线为基线，作G=kN，Q=93.6kN的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第2个集中荷载作用点的弯矩值为：（G+Q）l0|3+MB|3=（176.66.04）|3-208.30|3=312.15kN.m接近M1max；（G+Q）l0|3+2MB|3=（176.66.04）|3-2 208.30|3=242.71kN.m。在第2跨内以支座弯矩MB=-208.30kN.m，Mc=-208.30kN.m的连线为基线，作G=83kN,Q=0的简支梁弯矩图。得集中荷载：Gl0|3+ MB=（836.0）|3-208.30=-69.7kN.m 第1、2跨又可变荷载，第3跨没有尅按荷

16、载：第1跨内：在第1跨内以支座弯矩MA=0，MB=-309.67kN.m的连线为基线，作G=83kN，Q=93.6kN的弯矩图得两个集中荷载作用点的弯矩为：（G+Q）l0|3+MB|3=（176.66.04）|3-309.67|3=268.16kN.m（G+Q）l0|3+2MB|3=（176.66.04）|3-2309.67|3=155.62kN.m第2跨内：Mc=-0.267836.04-0.08993.66.04=-176.34kN.m，以支座弯矩MB=-309.67kN.m,Mc=-176.34kN.m作为基线作G=83kN，Q=93.6kN的弯矩图。（G+Q）l0|3+Mc+2（MB

17、-Mc）|3=（172.46.64）|3-176.34+(-337.61+176.34) 2|3=97.71kN.m（G+Q）l0|3+Mc+（MB-Mc）|3=（172.46.64）|3-176.34+(-337.61+176.34) |3=151.48kN.m 第2跨内有可变荷载: 第1、3跨内没有可变荷载：MB=Mc=-0.267636.64-0.133109.46.64=-208.30kN.m,第2跨内集中荷载作用点弯矩：（G+Q）l0|3+MB=（1726.64）|3-208.30=172.39kN.m接近M2max 第1、3跨集中荷载弯矩值：Gl0|3+MB|3=(636.64)|

18、3-208.3|3=70.01kN.m; Gl0|3+2MB|3=(636.64)|3-2208.3|3=0.57kN.m弯矩包络图：剪力：第1跨 VAmax=140.92kN，过第1个集中力后为140.92-63-109.4=-31.48kN，过第2个集中荷载后为-31.48-63-109.4=-203.88kN；VBlmax=-223.2kN，过第1个集中荷载后为-223.2+63+109.4=-50.8kN；过第2个集中荷载后为-50.8+63+109.4=121.6kN。第2跨VBrmax=196.69kN；过第1个集中荷载后为196.69-63=133.69kN；当可变荷载作用在

19、第2跨时，VBr=1.063+1.0109.4=172.4kN过第1个集中荷载后为172.4-63-109.4=0。剪力包络：4、载力计算：h0=600-35=615mm:跨内按T形截面计算，因|h0=80|615=0.130.1,翼缘宽度按l|3=6.0|3=2.2m计算，b+Sn=6m中较小值确定，取=2.2m。B支座边的弯矩设计值MB=MBmax-V0b|2=-337.61+172.40.35|2=-307.44kN.m。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。跨内截面经判别都属于第1类T形截面。正截面受弯承载力计算过程如下：正截面配筋计算。截面1B2弯矩M312.0-337.

20、61173.14-69.70.0320.2810.0170.052s=（1+as）20.9840.8310.9910.9731432.11945.7789.13323.6选用钢筋+1+2+1实际钢筋截面面积（mm2）As=1473As=1964As=892As=982、斜截面受剪承载力：验算截面尺寸：hw=h0-=580-80=500mm，因hw|b=500|300=1.674，截面尺寸按下式计算：0.25cfch0=0.25111.9300580=517.6513kNVmax=309.6kN,满足要求。计算所需腹筋：采用8180双肢箍筋，Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv|s

21、=0.71.27300580+1.25300100.6580|180=276.24kNVAmax=140.92kNVcs，VBrmax=196.69kNVcs，VBlmax=223.24kNVcs。不需要配弯起钢筋。最小配筋率：sV=AsV|bs=100.6|300180=0.19%0.24ft|fyv=0.11%满足要求。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,则在长度范围内可布置箍筋的排数：排, 梁两侧各布置四排。另加吊筋1 ，则由：，满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁两侧设置纵向构造钢筋，每侧构造钢筋的截面面积小于腹板面积的0.1%，且间距不大于200，现每侧配置214，,308|（300570）=0.18%0.1%

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