单向板肋梁楼盖设计10.docx

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，0.65 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、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 =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=155.9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 0.015（0.4-0.08）2171.2=0.196kN|m 恒载： g=11,192kN|m 活载： q=7.82.0=15.6kN|m设计值总值： =11,192+15.6 =26.792kN|m2、计算简图。次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面为300mm650mm，计算跨度： 边跨：l0=ln+a|2=6000-120-300|2+240|2=5850mm1.025 ln=1.0255730=5873.25mm，取l0=5800mm。 中跨： l0=ln=6000-300=5700mm。因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，次梁计算简图如下：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，一排纵向钢筋h0=400-35=365mm，二排纵向钢筋h0=400-60=340mm C25混凝土，a1=1.0，c=1.0，Fc=19.1N/mm2，ft=1.71N|mm2，纵向钢筋采用HRB400钢，fy=360 N|mm2，箍筋采用HRB335钢，fyv=300 N|mm2，正截面承载力计算过程按T形截面计算如下：截 面1B2C弯矩M - -（106）|119.120003652=0.016（106）|119.12003402=0.186（ 106）|119.120003652=（106）|119.12003652= 0.0160.2070.350.35As=bh0a1fc|fy或As=h0a1fc|fy619.7746.8426.03507.3选配钢筋（mm2）22+122计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，As|bh=461/bh|（200400）=%，此值大于0.45ft|fy=0.451.71|360=%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。、次梁斜截面承载力计算：斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸复核，腹筋计算，和最小配筋率验算。截面尺寸复核：hw=h0-hf=340-80=260mm,因hw|b=260|200=1.34，截面尺寸按下式验算：0.25cfcbh0=0.25119.1200340=324.7Vmax=93.23kN，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=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=-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=-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-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)|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M312.0-337.61173.14-69.70.0320.2810.0170.052s=（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=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%