单向板肋梁楼盖设计实例.docx

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课程设计实例

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计实例

一、 设计题目
单向板肋梁楼盖设计
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）、结构平面布置图（1：100）
（2）、板的配筋图（1：100）
（3）、次梁的配筋图（1：50；1：25）
（4）、主梁的配筋图（1：20）及弯矩M、剪力V的包络图
（5）、钢筋明细表及图纸说明
三、 设计资料
1、楼面的活荷载标准值为6.0kN/m2
2、楼面面层用20 mm.厚水泥砂浆抹面（Ґ=20kN/m2,板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底.
3、材料选用：
（1）、混凝土：C25钢筋箍筋采用HPB235、受力钢筋采用HRB335.
（2）、板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240 mm，主梁伸入墙内370 mm，柱的截面尺寸b×h=400 mm×400 mm
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：
１、确定主梁的跨度为5.7m,次梁的跨度为,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：２、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h≥80mm，取板厚h＝80mm
3、次梁的截面高度应满足 h＝(～)L＝(300～450)mm，取h＝450mm。则b＝(～)h＝(133～200)mm，取b＝200mm。
4、主梁的截面高度应该满足h＝(～)L＝(407～713)mm，取h＝550mm。则b＝(～)h＝(200～300)mm，取b＝250mm。
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：
20mm厚水泥砂浆面层 0.02×20＝0.40 kN／m
80mm钢筋混凝土板 0.08×25＝2.0 kN／m
15mm板底混合砂浆 0.015×17＝0.225 kN／m
恒载： gk＝2.655 kN／m
活载： qk＝6×1＝6 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，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的
设计值总值： =
2、板的计算简图：

次梁截面为200mm×450mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，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：
，
取l01＝1720mm (a=120mm)
中跨： l02＝ln＝1900mm-200mm＝1700mm
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、内力计算及配筋：
用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下： 表1.0
支承情况
截 面 位 置
端支座
边跨支座
离端第二支座
离端第二跨中
中间支座
中间跨中
A
1
B
2
C
3
梁板搁支在墙上
0
1/11
两跨连续：-1/10
三跨以上连续：-1/11
1/16
-1/14
1/16
板
与梁整浇连接
-1/16
1/14
梁
-1/24
梁与柱整浇连接
-1/16
1/14
则由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置
1
B
2
C
α
1/11
-1/11
1/16
-1/14

-1/14×10.986×1.7×1.7

由题知：则
，
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：
截面
1
B
2
C
M（）

2.96
-2.96
1.99
1.59
-2.27
-1.82
（）
42.84

0.069
0069
0.046
0.037
0.063
0.042

()
0.072
0.072
0.047
0.038
0.065
0.043

0.964
0.964
0.977
0.981
0.968
0.979
（mm2）
171.36
171.736
118.6
90.44
154.7
102.34
选钢筋
①～②轴线
⑤～⑥轴线
8/10@200
8/10@200
8@200
8@200
②～⑤轴线
8/10@200
8/10@200
6/8@200
6/8@200
实际配筋
①～②轴线
⑤～⑥轴线
251mm2
251mm2
251mm2

251．0mm2

②～⑤轴线
251mm2
251mm2

251mm2

251.00mm2
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。
4、确定各种构造钢筋：
⑴分布筋选用。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用。
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用
⑷板角构造钢筋:选用
5、绘制板的配筋示意图：
采用弯起式筋,详见板的配筋图.
三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：
1、次梁的支承情况：
2、荷载计算：
由板传来：
次梁肋自重：
次梁粉刷重
恒载：
活载：
设计值总值： =
3、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，计算简图如下：

3、内力计算：
由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置
1
B
2
C
α
1/11
-1/11
1/16
-1/14

1/16

由可计算出、、、，计算结果如下表：
截面位置

α
0.45
0.60
0.55
0.55

4、截面承载力计算：
⑴、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。
梁高：
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。
⑵、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，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，
取
⑶、次梁正截面承载力计算见下表：
截 面
1
B
2
C
弯矩M
58.18
-58.18
38.13
-43.57
或

0.021
0.211
0.014
0.141

0.021
0.240
0.014
0.153

0.990
0.88
0.993
0.924

544.15.
648.17
355.54
436.61
选用钢筋
3
3+1
3
3
实际钢筋截面面积（mm2）
603
662.1
461
461
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表：
截 面
A

C
V
53.35
71.14
65.14
65.14

截面满足

截面满足
截面满足
截面满足

不需配箍筋

需配箍筋
需配箍筋
需配箍筋
箍筋肢数、直径
2
2
2
2

56.6
56.6
56.6
56.6

构造钢筋
472.5
1077.1
4733.4
实配箍筋间距
200
200
200
200

满足

满足
满足
满足

9.55mm2

选配弯起钢筋
由于纵向钢筋充足，可弯起1
1
由于纵向钢筋充足，可弯起1
由于纵向钢筋充足，可弯起1
实配钢筋面积
257.7 mm2
209.4 mm2
209.4 mm2
209.4 mm2
5、构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mm处开始布置，在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。
四、主梁设计（按弹性理论计算）：
1、支承情况：
柱截面400×400，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=370。
2、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：
主梁自重：
主梁粉刷重：
恒载：
恒载设计值：
活载设计值
3、确定计算跨度及计算简图
主梁计算跨度：
边跨： ，
近似取
中跨：

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，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。
2）、剪力设计值：，其中，可由书中表查可知。
主梁弯矩计算
项次
荷载简图

①

②

③

④

组合项次
①+③
①+④
①+②
①+④
组合值
68.30
-233.94
37.87
132.36

组合项次
①+②

①+③

组合值
215.98

114.51

由此可作出下列几种情况下的内力图：①+②； ①+③； ①+④

将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。

主梁剪力计算
项 次
荷载简图

①

②

④

组合项次 ()
①+②
154.35
①+④
-242.89
①+④
215.8
同样可绘出剪力包络：
4、主梁正截面和斜截面承载力计算：
⑴、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。
⑵、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。
截 面
1
B
2
弯矩M
341.44
-368.56
195.76
-88.16

-331.11

或

0.045
0.392
0.026
0094

0.046
0.535
0.026
0.099

0.977
0.733
0.987
0.951

2157.3
2841.0
1224.3
551.8
选用钢筋
6
6+24
4
2
实际钢筋截面面积（mm2）
2233
2909
1520
628
斜截面配筋计算：
截 面
A

V
154.35
242.89
215.8
,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：

需配箍筋

需配箍筋

需配箍筋
箍筋肢数、直径
2
2
2

100.6
100.6
100.6

143.8
66.15
78.75
实配箍筋间距
取150不足用补充
取150不足用补充
取150不足用补充

不满足

不满足

不满足

4.05 mm2
278.8mm2
278.8mm2
选配弯起钢筋
弯起1
1
由于纵向钢筋充足，可弯起1
实配钢筋面积
380.1
380.1
380.1
验算最小配筋率
,满足要求
说 明
由于剪力图呈矩形，在支座A截面右边的2.2m范围内需要布置两排弯起钢筋，而且要使箍筋加密为100mm即可满足要求。
由于剪力图呈矩形，且比较大，在支座截面B左边的2.2m范围内需要布置三排弯起钢筋，而且要使箍筋加密为100mm，即可满足要求。
由于剪力图呈矩形，在支座截面B右边的2.2m范围内需要布置两排弯起钢筋，而且要使箍筋加密为100mm即可满足要求。
为了施工方便，除加密区箍筋间距一律为150
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,则在长度范围内可布置箍筋的排数：排, 梁两侧各布置三排。
另加吊筋1 ，则由：
，
满足要求。

五、关于计算书和图纸的几点说明：
1、经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。
2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图，图纸采用2#图纸，2张。
2、结构平面布置图：比例1：200。
3、板的配筋图：比例1：50
⑴、分布筋选用：⑵、与主梁垂直的附加负筋选用：⑴、箍筋选用：⑵、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm
⑴、箍筋选用：加密区选用⑵、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mm