钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书.doc

课程设计计算书课程名称：水工钢筋混凝土结构题目名称：单向板整浇肋形楼盖设计教学班号：1班目录一、设计资料2二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定2三、板的设计（按塑性内力重分布计算）43.1 荷载计算43.2 板的计算简图53.3 内力计算及配筋5四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算）74.1 荷载计算74.2 次梁的计算简图74.3 内力计算及配筋8五、主梁设计（按弹性理论计算）105.1 荷载计算105.2 主梁的计算简图115.3 内力计算及配筋11钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书一、设计资料（1）该建筑位于非地震区。（2）3级水工建筑物，基本荷载组合。（3）结构环境类别一类。（4）楼面做法：20mm厚水泥砂浆（重度为20KN/m）面层，钢筋混凝土现浇板（重度为25KN/m），12mm厚纸筋石灰（重度为17KN/m）粉底。（5）楼面可变荷载标准值为4KN/。（6）材料：混凝土采用C25；梁内纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板内纵向受力钢筋采用HRB335钢筋，其他钢筋采用HPB235钢筋。（7）外墙厚度为370mm，板在墙上的搁置长度为120mm，次梁在墙上的搁置长度为240mm，主梁在墙上的搁置长度为370mm。（8）钢筋混凝土柱截面尺寸为350mm350mm。二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定1、主梁和次梁布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6.9m，次梁跨度为6.0m，板的跨度为2.3m，L02/L01=6.9/2.3=3，按单向板设计。按高跨比条件，要求板的厚度h23001/40=57.5mm，对于工业建筑的楼盖板，要求h80mm，所以取板厚为80mm。次梁的高度要求h=L02（1/181/12）=333mm500mm，考虑到楼面的活荷载比较大，取h=450mm，宽度b=h（1/31/2）=150mm225mm，取b=200mm。主梁的高度要求h=L01（1/151/10）=460mm690mm，取h=650mm，宽度b=h（1/31/2）=217mm325mm，取b=300mm。楼盖的结构平面布置图见图1。图 1 楼盖结构平面布置图三、板的设计（按塑性内力重分布计算）3.1 荷载计算板的恒荷载标准值(取宽板带计算)： 20mm厚水泥砂浆 0.02201=0.4KN/m 80mm厚钢筋混凝土现浇板 0.08251=2.0 KN/m 12mm厚纸筋石灰 0.012171=0.204 KN/m 小计 恒荷载：gk=2.604 KN/m活荷载：qk=4 KN/m恒荷载分项系数取1.05，活荷载分项系数取1.20。于是板的荷载设计值总值：g+q=1.05gk+1.20qk=1.052.604+1.204=7.53KN/m3.2 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，取板在墙上的支承长度为。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：L01=Ln+1/2h=2300-100-120+80/2=21201.025Ln=1.025（2300-100-120）=2132mm取L01=2120mm；中间跨：L02=Ln=2300-200=2100mm。边跨与中间跨相差：10% 板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨所受荷载相同，且跨度相差不超过10%时，可按五跨等跨连续板计算结构内力。计算简图如图2所示。 图 2 板的计算简图3.3 内力计算及配筋由M=m(g+q)L0，可计算出、，计算结果如表1所示。表 1 各截面弯矩截面位置12弯矩系数mM=m(g+q)L0（KNm）1/117.532.122=3.08-1/117.532.122/2=3.081/167.532.12=2.08-1/147.532.12=2.37板宽；板厚，a=c+5，环境类别一类c=20，所以a=25。则h0=h-a=80-25=55mm。C25混凝土， fc=11.9KN/mm ；HRB335钢筋，fy=300 KN/mm 。3级水工建筑物，基本组合荷载K=1.20。 根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如表2所示。表 2 各跨跨中及支座配筋计算截面12M=m(g+q)L0（KNm）3.08-3.082.081.664-2.37-1.896s=KM/fcbh00.1030.1030.0690.0550.0790.0630.1090.1090.0720.0570.0820.065238238157124179142选配钢筋轴线轴线819081906/81906/8190轴线819081906/81906/8190实际配筋轴线轴线265mm2265mm2207mm2207mm2轴线265mm2265mm2207mm2207mm2计算结果表明支座截面处0.85b=0.522均满足，符合塑性内力重分布原则。=As/bh=207/(100080)=0.26 %min=0.2%，满足要求。位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面(、)和中间支座()计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算）4.1 荷载计算由板传来 2.732.3=6.28KN/m 次梁肋自重 0.2(0.45-0.08) 25=1.85KN/m次梁粉刷重 0.012(0.45-0.08) 217 =0.15 KN/m 小计 恒荷载：gk=8.28 KN/m 活荷载：qk=42.3=9.2 KN/m恒荷载分项系数取1.05，活荷载分项系数取1.20。于是板的荷载设计值总值：g+q=1.05gk+1.20qk=1.058.28+1.209.2=19.73KN/m4.2 次梁的计算简图塑性内力重分布计算时，其计算跨度：次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面为650mm300mm边跨：L01=Ln+a/2=6000-240-300/2240/2=5730mm L01=57301.025Ln=1.0255610=5750mm，取L01=5730中跨：L02= Ln=6000-300=5700mm跨度差：（L01- L02）/ L02=(5730-5700)/5700=0.53 %10%因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如图3所示。图 3 次梁计算简图4.3 内力计算及配筋由M=m(g+q)L0可计算出、，计算结果如表3所示。表 3 各截面弯矩截面位置12mM=m(g+q)L0（KNm）1/1119.735.732=58.89-1/1119.735.732=58.891/1619.735.72=40.06-1/1419.735.72=45.79由V=v(g+q)Ln可计算出、，计算结果如表4所示。表 4 各截面剪力截面位置v0.450.600.550.55V=v(g+q)Ln(KN)0.4519.735.61=49.810.6019.735.61=66.410.5519.75.7=61.850.5519.735.7=61.85梁高：，；翼缘厚：。次梁跨中按T形截面计算，hf/h0=80/(450-35)=0.1930.1，独立T形梁。边跨：bf=L0/3=5730/3=1910mm bf=b+sn=200+(6000/3-240-300/2)=1810mmKM故各跨中截面属于第一类T形截面。（1）支座截面按的矩形截面计算。各截面均只按一排筋布置，次梁正截面承载力计算如表5所示。表5 次梁正截面承载力计算截面1258.89-58.8940.06-45.79s=KM/fc bf h0或s=KM/fc b h00.0190.1720.0140.1340.0190.1900.0140.144471.76521.29364.90395.08选用钢筋2B16+1B142B16+1B142B162B16实际钢筋截面面积555.9555.9402402计算结果表明0.85b=0.440，符合塑性内力重分布。=As/bh0=402/(200415)=0.48 %min=0.2%，满足要求。（2）斜截面承载力计算如下所示：hw= h0- hf=415-80=335mm，因hw/b=335/200=1.675KVmax=1.266.41=79.69KN，故截面尺寸满足抗剪条件Vc=0.7ftbh0=0.71.27200415=73.79KNKVA=49.811.2=59.77KN VcKVBr=61.851.2=74.22KN VcKVC=61.851.2=74.22KN Vc所以A支座截面不需进行斜截面抗剪配筋计算，只需按照构造要求配置箍筋，B、C支座需按计算配置箍筋采用直径为6mm的双肢箍筋，Asv=57mm Bl支座：由KVBl= Vc+1.25 fyv(Asv/s)h0 S=1.25fyvAsvh0/(KVBl-Vc)=1.2521057415/（79690-73790）=1052mm,取s=200mm=smax，sv=Asv/bs=57/(200200)=0.14%sv，min=0.10 %满足最小配筋率要求。Br和C支座：KV= Vc+1.25 fyv(Asv/s)h0 S=1.25fyvAsvh0/(KV-Vc)=1.2521057415/（74220-73790）=14440mm，取s=200mm=smax，sv=Asv/bs=57/(200200)=0.14%sv，min=0.10 %，满足最小配筋率要求。故，箍筋选配双肢6200（3）钢筋锚固要求伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式计算确定L=La=(fy/ft)d=0.14360/1.2716=635mm伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按下式计算确定L=12d=1216=192mm，取200mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度按L12d=192mm,取200mm纵筋截面断点据支座距离L=Ln/5+20d=5610/5+2016=1442mm,取1500mm。五、主梁设计（按弹性理论计算）5.1 荷载计算为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。 次梁传来的荷载： 8.696=52.14 KN/m 主梁自重： 0.3（0.65-0.08）25=4.28 KN/m 主梁粉刷重： 0.012(0.65-0.08) 217 =0.23 KN/m小计 恒载：Gk=56.65 KN/m 活荷载：Q=11.046=66.24 KN/m恒荷载分项系数取1.05，活荷载分项系数取1.20。于是板的荷载设计值总值：G+Q=1.05GK+Q1.20=1.0556.65+1.2066.24=59.48+79.49=138.95KN/m5.2 主梁的计算简图柱截面为350mm350mm，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。主梁计算跨度：边跨：Ln1=6900-240-350/2=6485mm，因为0.025 Ln1=64850.025=162mma/2=185mm 取 L01=1.025Ln+b/2=1.0256485+350/2=6822mm 中跨：L02=6900-350=6550mm跨度差：（L01- L02）/ L02=（6822-6500）/6500=4.2%0.1T形截面的翼缘宽度按下式计算：bf=L0/3=6900/3=2300mmKMmax =1.2255.72=306.86 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，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取正截面配筋计算如表8所示。表8 正截面配筋计算截面12257.06-276.74137.60-47.01(59.48+79.49) 0.4/2=27.79-248.95或11.923006152=1035211.92505802=100111.923006152=1035211.92506152=1125s=KM/fc bf h0或s=KM/fc b h00.0300.3320.0160.0500.0300.4200.0160.05114032013748259选用钢筋2B20+4B16 7B202B20+1B16 2B16实际钢筋截面面积14322199829.1402计算结果表明0.85b=0.440，符合塑性内力重分布。min=As/bh0=259/(250615)=0.168%min=0.2%，不满足要求。Asmin=0.2 %250615=307.5mm 斜截面配筋计算如表9所示。表9 斜截面配筋计算截面112.44-179.57156.62hw= h0- hf=580-80=500mm，因hw/b=500/300=1.67KV截面满足517.65KV截面满足517.65KV截面满足剪跨比：102.51KV需配箍筋96.68KV需配箍筋96.68KV需配箍筋箍筋肢数、直径2A82A82A8101101101S=1.25fyvAsvh0/(KV-Vc)503 129168实配箍筋间距150取150不足用补充取150不足用补充87KV满足82KV不满足82sv，min=0.10 %，满足要求16