钢筋混凝土楼盖课程设计计算书.doc

钢筋混凝土楼盖课程设计计算书一、 设计题目某工业房屋现浇整体式单向板楼盖。二、 设计资料某多层厂房为多层内框架结构，一层平面如图一所示，楼梯位于平面之外。楼面周边支承于外砖墙，采用现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖，烧结承重多空砖砌体承重外墙，钢筋混凝土内柱尺寸为400mm400mm，试按现浇单向板肋梁楼盖设计此楼面。1楼面做法20mm厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，20mm混合砂浆抹底。2荷载楼面等效均布活荷载标准值为，水泥砂浆容重为，混合砂浆容重为，钢筋混凝土容重为。 永久荷载的分项系数可按永久荷载效应控制的组合，取为1.2；活荷载的分项系数为1.3。3材料楼盖混凝土采用c25，梁内受力纵筋为hrb335级或hrb400级，板内钢筋及箍筋为hpb235级或hrb335级。 4梁板支座外墙厚370mm，板在砖墙上搁置长度为120mm，次梁在砖搁置长度为240mm，主梁在砖墙上搁置长度为370mm，柱截面尺寸为400mm400mm。 图一：楼盖建筑平面三、 设计内容1 楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.0m ,次梁的跨度为6.0m，主梁每跨内布置两根次梁，故板的跨度为2.0m，因此按单向板肋梁楼盖设计。 根据跨高比条件，连续单向板厚度应满足，对工业建筑的楼板，要求，取板厚。 次梁截面高度应满足。考虑到楼面活荷载比较大，取。截面宽度，取为。 主梁截面高度用满足，取h=600mm。截面宽度取为b=250mm。楼盖结构平面布置图见图二。 图二：楼盖结构平面布置图 2 板的设计 轴线、的板属于端区格单向板：轴线的板属于中间区格单向板。 (1). 荷载板的永久荷载标准值： 20mm水泥砂浆面层 80mm钢筋混凝土板 20mm板底混合砂浆 小计 板的活荷载标准值 永久荷载的分项系数可按永久荷载效应控制的组合，取为1.2：活荷载的分项系数为1.3。 永久荷载设计值 活荷载设计值 荷载总设计值，近似取为 。 (2). 计算简图 次梁截面为200mm450mm，现浇板在墙上的搁置长度为a=120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度： 边跨： 取。 中间跨： 因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带为计算单元，计算简图如图三所示。a 1 b 2 c 3 c 2 b 1 a 1805 1800 1800 1800 1805 图三：板计算简图 (3). 弯矩设计值 由表可查的，板的弯矩系数分别为：边跨跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；离端第二跨中和中跨中，1/16；中间支座，-1/14。故 这是对端区格单向板而言的，对于中间区格单向板，其和各折减20%，分别为 ； (4). 正截面受弯承载力计算 环境类别一级，c25混凝土，板的最小保护层厚度。板厚70mm，；板宽 。c25混凝土，；hpb335钢筋，。板的配筋计算过程列于表一。表一：板的配筋计算 截 面1b2c弯矩设计值（knm）3.58-3.582.45-2.800.1200.1200.0820.0940.1280.1280.0860.099轴线、计算配筋（）253.9253.9170.6196.4实际配筋（）b8200b8200b6/8200b6/8200轴线计算配筋（）259.3259.3实际配筋（）b8200b8200b6/8200b6/8200注：对轴线间的板带，其跨内2、3和支座c截面的弯矩设计值可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积折减20%。 计算结果表明, 支座截面均小于0.35,符合塑性内力重分布原则；，此值大于 ，同时此值大于，满足最小配筋率，符合要求。3 次梁设计按考虑内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑从属面积的荷载折减。 (1). 荷载设计值 永久荷载设计值 板传来的永久荷载 次梁自重 次梁粉刷 小计 活荷载设计值 荷载总设计值 (2). 计算简图次梁在砖墙上的搁置长度为b=240mm，主梁截面为250mm600mm，计算跨度：边跨：取中间跨： 因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图四。a 1 b 2 c 3 c 2 b 1 a 5865 5750 5750 5750 5865 图四：次梁计算简图 (3). 内力计算 由表查的弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值： 剪力设计值： (4). 承载力计算 1). 正截面受弯承载力 正截面受弯承载力计算时，跨内按t形截面计算，梁净距，翼缘宽度取和中较小值，故取。各截面均布置一排纵向钢筋。 环境类别为一级，c25混凝土，梁的最小保护层厚度为。次梁截面为200mm450mm，。 采用c25混凝土，；纵向钢筋采用hrb400钢筋，箍筋采用hrb235钢筋， 。经判别跨内截面均属于第一类t形梁截面。正截面承载力计算过程列于表二。表二：次梁正截面受弯承载力计算 截面1b 2c弯矩设计值(knm)83.71-83.7155.32-63.22或0.0200.2040.0130.1540.0200.2310.0130.168或548.7633.8356.7460.9选配钢筋 ()2c16+1c1（弯）2c18+1c14（弯） 2c12+1c14（弯）2c14+1c14（弯） 计算结果表明, 均小于0.35,符合塑性内力重分布原则；，此值大于，同时大于，满足最小配筋率要求。 2). 斜截面受剪承载力 斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸： ，因 ,截面尺寸按下式验算:，故截面尺寸满足要求。，故各截面应按计算配置腹筋。计算所需腹筋：采用b6双肢箍筋，计算支座b左侧截面。由可得到箍筋间距调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%。现调整箍筋间距，。而由构造要求知，当时，最后取箍筋间距为。为方便施工，沿梁长不变。 验算配箍率下限值： 弯矩调幅时要求的配箍率下限为：，实际配箍率为，满足要求。4 主梁设计 主梁按弹性方法设计。 (1). 荷载设计值 为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来恒荷载 主梁自重（含粉刷） 永久荷载设计值 取 可变荷载设计值 (2). 计算简图 主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm;中间支承在400mm400mm的混凝土柱上。其计算跨度边跨：，因，所以取，近似取 中跨： 主梁的计算简图见下图五。因跨度相差不超过10%， 故可利用附表计算内力。 g g g g g g a 1 b 2 c 3 d 5890 6000 6000 图五：主梁计算简图 (3). 内力设计值及包络图 1). 弯矩设计值弯矩 式中系数、由附表相应栏中查得。 2). 剪力设计值剪力 式中系数、由附表相应栏中查得。 3). 弯矩、剪力包络图 弯矩包络图：第1、3跨有活荷载，第2跨没有活荷载由附表6-2知，支座b或c的弯矩值为：在第1跨内以支座弯矩，的连线为基线，作, 的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：（与前面计算的相近）在第2跨内以支座弯矩，的连线为基线，作，的简支弯矩图，得集中荷载作用点的弯矩值：第1 、2跨有活荷载，第3跨没有活荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩，的连线为基线，作，的简支弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：在第2跨内：。以支座弯矩，的连线为基线，作，的简支弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：第2跨有活荷载，第1、3 跨没有活荷载第2跨梁两集中荷载作用点处的弯矩：（与前面计算的相近）第1、3 跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值分别为：弯矩包络图如图六（a）所示。弯矩包络图：1 第1跨 ，过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。；过第1个集中荷载后为;过第2个集中荷载后为。2 第2跨过第1个集中荷载后为。当活荷载仅作用在第2跨时；过第1个集中荷载后为。剪力包络图如图六（b）所示。 图六：主梁的内力包络图 （a）弯矩包络图； （b）剪力包络图 (4). 承载力计算 1). 正截面受弯承载力 跨内按t形截面计算，因 ，翼缘计算宽度按和中较小值确定，取。 b支座边的弯矩设计值。纵向受力筋除b支座截面为两排外，其余均为一排。跨内截面经判别都属于第一类t形截面。 主梁截面为250mm600mm。取，采用c25混凝土；，纵向钢筋采用hrb400钢筋，箍筋采用hrb335钢筋，。主梁正截面受弯承载力计算过程列于表三。表三：主梁正截面受弯承载力计算截面1b 2弯矩设计值(knm)277.19-299.89155.16-63.26或0.0360.3590.020 0.0670.9820.7660.9900.9651387.82051.9770.5322.3选配钢筋(mm2)2c22+3c18(弯)3c25+3c18(弯)2c18+1c18（弯）2c25 主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。 2). 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因 ，截面尺寸按下式验算：，知截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：选用b8200双肢箍筋，、，知支座b截面左边尚需配置弯起钢筋，弯起钢筋所需面积（弯起角取）为： 主梁剪力图呈矩形，在b截面左边的2m范围内需布置三排弯起筋才能覆盖此剪力区段，现分三批弯起第一跨跨中的c18钢筋，。 验算最小配箍率：满足要求。 次梁两侧附加横向钢筋的计算