单向板肋形楼盖设计.doc

中原工学院 钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计建筑结构课程设计现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计学校： 学院：班级：姓名：学号：时间：目录1.设计资料 32.楼盖的截面结构平面布置 3楼盖结构平面布置图43.板的设计 4板的构造图5板的计算简图5板的配筋图64.次梁的计算 7次梁的构造图8次梁的计算简图8次梁的配筋图10 5.主梁的计算 11主梁的构造图11主梁的计算简图12弯矩和剪力包络图14主梁的配筋图18钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计1.设计资料某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖，其中三层楼面荷载、材料及构造等设计资料如下：(1)楼面活荷载标准值7.5，厂房平面尺寸=31.2m18.9m.(2)楼面面层用20mm 厚水泥砂浆抹面(= 20kN/m 3 ) ，板底及梁用15mm 厚石灰砂浆抹底(= 17kN/m3 )。( 3)混凝土强度等级采用C20、C25或C30，钢筋采用HPB235、 HRB335或HRB400；(4)板伸人墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm；柱的截面尺寸400mm 400mm。2.楼盖的截面结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度6.3m,次梁跨度5.2m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m, /=5.2/2.1=2.48，因此按单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚h2100/40=52.5mm，对工业建筑的楼盖板，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度应满足h=/20/15=5200/205200/15=260346mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=340mm。截面宽度取b=160mm主梁截面高度应满足h=/12/8=6300/126300/8=525787mm。取h=650mm截面宽度为b=300mm该楼结构平面布置图如下：3.板的设计（1）荷载设计值永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/ ，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的板的荷载设计值20mm水泥砂浆 1.20.0220=0.48kN/ 80mm钢筋混凝土楼板 1.20.0825=2.4kN/ 15mm板底石灰砂浆抹灰 1.20.01517=0.306kN/ 小计 g= 3.186kN/ 板的可变荷载设计值 q=7.51.3=9.75kN/ 荷载总设计值 g+q=12.936kN/（2）弯矩设计值（按内力塑性重分布理论）次梁的截面为160mm340mm,取1m宽板带作为计算单元，计算跨度为：边跨 =+=2100-120-80+=1940mm1.025=2152mm，取=1940mm 中间跨 =2100-160=1940mm边跨与中间跨的计算跨度差等于0%，符合小于10%。板为多跨连续板，均可按五跨等跨度连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图所示各截面的弯矩设计值见表1-1 板的弯矩设计值计算表 表1-1截面边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座弯矩系数+-+-=（g+q）(kNm)12.94=4.43-12.94=-3.4812.94=3.04-12.94=-3.04这是对于端区格单向板而言的，对于中间去个单向板，都应乘以0.8，分别为第一支座： =-3.480.8=-2.78 kNm 中间跨中： =3.040.8=2.43 kNm （3）正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C20混凝土，板的最小保护层厚度c=20mm。板厚80mm；板宽b=1000mm。C20混凝土，=9.6kN/；HPB235钢筋，=210N/。板的截面有效高度=h-20=80-20=60mm。各截面的配筋计算过程见表1-2，板的配筋图见图1-1 板的正截面承载力计算 表1-2项目边区格板中间区格板边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座弯矩折减系数1.01.01.01.01.01.00.80.8(kNm)4.43-3.483.04-3.044.43-3.483.040.8=2.43-3.00.8=-2.43=/（b）0.1280.1000.0870.0870.1280.1000.0700.070=1-0.1370.100.0910.0910.1370.050.0720.0720.9320.9470.9540.9540.9320.9470.9640.964=/（）377292253253377292200200选配钢筋81306/81306/81306/813081306/813061406140实配钢筋面积（）387302302302387302202202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；/bh=202/（100080）=0.2525%，此值大于0.45/=0.451.1/210=0.235%，同时大于0.2%，满足最小配筋率。板的配筋如下图所示：板的配筋图4.次梁的计算按考虑塑性内力重分布设计。（1） 荷载设计值恒载由板传来的 3.1862.1=6.696kN/ 次梁自重 1.2250.16（0.34-0.08）=1.248kN/次梁15mm抹灰 1.2170.015（0.34-0.08）=0.07956kN/小计 g=6.776 kN/由板传来的活荷载 q=9.752.1=20.475 kN/荷载总计算值 g+q=27.251kN/（2） 内力计算按塑性内力重分布理论计算次梁的内力1） 弯矩设计值次梁在砖墙上的支承长度为240mm、主梁截面为650mm300mm。计算跨度：边跨=+=5200-240-150+=4930mm1.025=5330mm，取=4930mm中间跨=5200-300=4900mm计算简图如下图所示：因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。弯矩设计值计算过程见表1-3次梁弯矩设计值计算 表1-3截面边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座弯矩系数+-+-=（g+q）(kNm)27.25=61.56-27.25=-48.4027.25=42.32-27.25=-42.322） 剪力设计值计算计算跨度取净跨：边跨 =5200-120-150=4930mm中间跨 =5200-300=4900mm剪力设计值计算见表1-4次梁剪力设计值计算 表1-4 截面边支座第一内支座（左）第一内支座（右）中间支座剪力系数0.450.600.550.55=（g+q）(kN)0.4527.24.930 =59.660.627.254.900=79.540.5527.254.900=72.910.5527.254.900=72.913） 截面承载力计算由于此厂房为现浇形肋形楼盖，故次梁跨中截面应按T形截面计算。翼缘宽度取=6300/3=2100mm；又=b+=160+1940=2100mm。故取=2100mm。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。除B截面纵向钢筋排两排布置外。其余截面均布置一排。环境类别为一级，C20混凝土，梁的最小保护厚度c=30mm，一排纵向钢筋=340-35=305mm二排纵向钢筋=340-60=280mm。=9.6N/，=1.1N/；纵向钢筋采用HRB335钢，=300N/，箍筋采用HPB235钢，=210N/。并取=305mm,次梁正截面承载力计算过程列于表1-5。 次梁正截面承载力计算 表1-5截面边跨跨中第一内支座中间跨中中间支座(kNm)61.56-48.4042.32-42.32=/（b）=0.033=0.339=0.0226=0.296=1-0.0330.350.3460.350.0230.350.3245966011712079540117207291011720729100.7b（N）0.71.1160305=37576596603757679540375767291037576+0.025=5980+200+0.0255980=6330mm，取=6330mm中间跨 =6300mm计算简图如下图所示：2）组合荷载单独作用下主梁的内力计算过程参见表1-7主梁的内力计算过程表 1-7荷载情况内力计算内力图=KG =0.24451.406.330=78.5kNm= KG=-0.26751.406.30=-86.5kNm= KG=0.06751.406.3=21.70 kNm51.401.9-86.5=40.00 kNm=KG=0.73351.4=37.68kN=-G=37.68-51.40=-13.72 kN=KG=-1.26751.40=-65.12kN= KG =1.051.40=51.40kN=0=KQ=0.2801286.330=224.36kNm= KQ=-0.1331286.30=-107.25kNm= KQ=-0.1331286.3=-107.25 kNm1281.9-107.25=171.7 kNm=KQ=0.866128=110.85kN=-G=110.85-128=-17.15 kN=KQ=-1.134128=-145.15kN= KQ=0.000128=0kN=KQ=-0.0441286.330=-35.27kNm= KQ=-0.1331286.30=-107.25kNm= KQ=0.2001286.3=161.28kNm（-107.25）=-71.5=KQ=-0.133128=-17.024kN=KQ=-0.133128=-17.024kN= KQ=1.000128=128kN=-0.3111286.3=-250.79 kNm=-0.0891286.3=-71.77 kNm=1281.9-250.79=159.60 kNm1281.9-250.79=76.01 kNm=0.1701286.3=137.9 kNm1281.9-250.79-71.77=52.08 kNm=0.689128=88.19 kN=-G=88.19-128=-39.81 kN=-1.311128=-167.81 kN =1.222128=156.42 kN=156.42-128=28.42 kN=28.42-128=-99.58kN=0.089128=11.39 kN3)绘制内力包络图以恒载在各个控制面产生的内力为基础，分别叠加以对各该截面为最不利布置的活载、所产生的内力，即可得到各截面可能产生的最不利内力。相应的内力图见图1-8， 将图1-8三种弯矩图和剪力图分别叠加绘在一起，得到弯矩包络图和剪力包络图1-9.图1-8恒载和活载最不利布置时内力图图1-9弯矩和剪力包络图（3） 配筋计算主梁跨中截面按T形截面计算，因为：=2.10507.29 kNm 故各跨跨中截面均属于第一类型T形截面。即均按=2.10m的矩形截面进行计算。主梁各支座截面应按矩形截面计算。并取=650-60=590mm。主梁正截面承载力计算 表1-8截 面1B2弯矩M302.86-337.29173.98-85.55-367.74-或1.011.92100=94521.011.92100=86991.011.92100=94521.011.9250=10360.0320.0390.0180.083 0.0330.0400.0180.0880.9840.9800.9910.9561668.21922.9951.54505.58选用钢筋222+225弯422+125弯216+222弯218实际钢筋截面面积（mm2）174320111162509主梁斜截面承载力计算 表1-9截 面AV148.53232.93212.68548.89148.53截面满足526.58232.93截面满足526.58212.68截面满足剪跨比：88.79148.53需配箍筋85.1148.53需配箍筋85.1