[学士]钢筋混凝土现浇楼盖课程设计计算书-secret.doc

钢筋混凝土现浇楼盖课程设计计算书陈卿世东建工（3）092班2011年6月1. 设计背景（1）某多层工业建筑的楼盖平面，如图所示。楼梯设置在旁边的附属房屋内。外墙厚为240mm，钢筋混凝土柱截面尺寸为370mm370mm，楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。（2）楼面均布活荷载标准值为8KN/。（3）楼面做法：20mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，天棚抹灰为20mm厚混凝砂浆。（4）材料选用混凝土：采用C20级（=9.6N/mm2，=1.1N/mm2，=1.0）；钢筋：梁中受力纵筋采用HRB335级（=300N/ mm2），其余钢筋均采用HPB235级（= 210N/mm2）。图1 楼盖平面图2、楼盖结构平面布置及截面尺寸的确定根据楼盖平面图可以确定：主梁的跨度为6m 次梁的跨度为4.5m 板的跨度为2m（主梁每跨内布置两根次梁，以使弯矩图较为平缓）(1)确定板厚：考虑刚度要求，板厚h1/40Lo=1/402000mm=50mm,考虑工业建筑楼板最小厚度为70mm，并且考虑到本工程的可变荷载较大，取h=80mm.(2)确定次梁截面尺寸：h=(1/18 1/12)Lo=250mm375mm,取h=400mm， b=(1/31/2)h=134mm200mm,取b=200mm, 所以次梁的截面尺寸为：bh=200mm400mm(3)确定主梁截面尺寸：h=(1/141/8)Lo=429mm750mm,取h=600mm， b=(1/31/2)h=200300mm,取b=250mm, 所以主梁的截面尺寸为：bh=250mm600mm.3、板的设计板的设计考虑塑性内力重分布方法计算，板在墙上的支承长度为120mm，板的实际支承情况如图2所示：图2.板的实际支承情况（1）荷载计算： 20mm厚水泥砂浆面层：0.0220=0.4KN/80mm厚钢筋混凝土现浇板：0.0825=2.0KN/20mm厚天棚抹灰砂浆：0.0217=0.34KN/恒荷载标准值：gk=2.74KN/活荷载标准值：qk=8.0KN/总荷载设计值：1.2gk+1.3qk=13.69KN/(2)内力计算：计算跨度：边跨： Lo1=Ln+h/2=2000-100-120+80/2=1820mm中间跨： Lo2=Lo3=Ln=2000-200=1800mm跨度差(1820-1800)/1800 100=1.110,故可按等跨连续板计算，计算简图如图所示：图3.板计算简图板的弯矩计算截面1（边跨中）B(支座)2、3（中间跨中）C（中间支座）弯矩系数1/11-1/141/16-1/16M=(g+q)Lo (KNm)4.12-3.242.77-2.77(3)板的配筋计算：取1m宽版带作为计算单元，b=1000mm,h=80mm,ho=80-20=60mm,钢筋采用HPB235级（fy= 210N/mm2），混凝土采用C20（fc= 9.6N/mm2）。板的配筋计算截面1B2、3C轴间轴间轴间轴间轴间轴间弯矩M（KNm）4.12-3.242.770.82.77-2.770.8-2.77=1-（1-M/0.5 1fcbho）b=0.6140.1270.0990.0830.0660.0830.066As=1fcbho/fy0.2%bh=160mm(mm)348272228181228181实际配筋（mm）8140=3596/8140=2816120=2366150=1896/8120=2366150=189(4)板的配筋图（详见结构平面图）： 在板的配筋图中，除按计算配置受力钢筋外，还应按照构造设置下列钢筋：、分布钢筋：按规定选用6 250；、板边构造钢筋：选用8200，设置于板四周支撑墙的上部；、板面构造钢筋：选用8200，垂直于主梁并布置于主梁顶部。4、次梁设计 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力。次梁在砖墙上的支承长度取为240mm，实际支承情况如图所示：图4.次梁的实际支承情况(1)荷载计算：板传来的恒荷载：2.742.0=5.48KN/m次梁自重：0.2（0.40-0.08）25=1.6kN/m 梁侧抹灰：0.015（0.40-0.08）17=0.38kN/m 恒载标准值：7.46kN/m 活载标准值：28=16kN/m总荷载设计值：1.2gk+1.3qk=29.75kN/m (2)内力计算：计算跨度计算：边跨：Lo1=Ln+a/2=4500-120-125+120=4375mm1.025Ln=4361mm 取两者中的较小值，Lo1=4360mm中间跨：Lo2=Lo3=Ln=4500-250=4250mm跨度差：(4360-4250)/4360 100=2.5210,故可按等跨连续次梁计算内力，计算简图如图所示：图5.次梁计算简图次梁弯矩计算截面1（边跨中）B(支座)2、3（中间跨中）C（中间支座）弯矩系数1/11-1/111/16-1/16M=(g+q)Lo (KNm)51.41-51.4133.58-33.58次梁剪力计算截面A支座B支座（左）B支座（右）C支座剪力系数0.40.60.50.5V= (g+q)Ln(KN)50.6378.8663.2263.22(3)配筋计算：次梁的截面承载力计算，受力纵筋采用HRB335级（fy= 300N/mm），箍筋采用HPB235级（fy= 210N/mm），混凝土采用C20（fc= 9.6N/mm2,ft=1.1 N/mm）。次梁跨中按T形截面进行正截面受弯计算，其翼缘计算宽度为：边跨：bf=Lo/3=1418mmb+Sn=2000mm 取bf=1418mm中间跨：bf=Lo/3=1416mmb+Sn=2000mm 取bf=1416mm次梁截面尺寸为bh=200mm400mm,取ho=400-40=360mm，翼缘厚度hf=80mm。判别T形截面类型： 1 fc bfhf(ho-hf/2)=347.99kNm51.41kNm(边跨中) 33.58kNm(中间跨中)所以次梁各跨跨中截面属于第一类T形截面，次梁支座截面按矩形截面计算，各支座截面按一排纵筋布置，ho=400-40=360mm,不设弯起钢筋。次梁正截面受弯配筋计算截面1（T形）B（矩形）2、3（T形）C（矩形）弯矩M（KNm）51.41-51.4133.58-33.58b或bf(mm)14182001416200=1-（1-M/0.5 1fcbho）b=0.5500.0300.2340.0190.146As=1fcbho/fy0.2%bh=160mm(mm)490539310336实际配筋（mm）218=509216+114=556312=339312=339次梁斜截面受剪配筋计算截面A支座B支座（左）B支座（右）C支座剪力V（kN）50.6378.8663.2263.22Vc=0.25cfcbho(kN)172.8V172.8V172.8V172.8VVc=0.7ftbho(kN)55.44V55.44V55.44V55.44V选用箍筋按构造配筋262626Asv=nAsv1(mm)按构造配置56.656.656.6(mm)按构造配置228687687实配箍筋间距（mm）180180180180Vcs=0.7ftbho+1.25fyvAsvho/S(kN)85.16V85.16V85.16V85.16V配箍率sv=Asv/bssv,min=0.24ft/fyv=0.13%0.15%0.15%0.15%0.15%箍筋采用26180，沿全长均匀布置。(4)次梁配筋图（详见结构平面图）5、主梁设计主梁按弹性理论计算内力，主梁的实际支承情况及计算简图如图所示：图6.主梁实际支承情况(1)荷载计算： 为简化计算，主梁自重按集中荷载考虑。 次梁传来的集中恒荷载：7.054.5=31.73kN 主梁自重（折算为集中荷载）：0.25（0.6-0.08）252=6.5kN 梁侧抹灰（折算为集中荷载）：0.015（0.6-0.08）1722=0.53kN 恒荷载标准值：Gk=38.75kN,活荷载标准值：Qk=164.5=72kN 恒荷载设计值：Gk=1.238.75=46.5kN 活荷载设计值：Qk=1.372=93.6kN 总荷载设计值= G+Q=140.1kN(2)内力计算： 计算跨度：Lo=Lc=6000mm1.025LN+0.5b=6024mm 取上述较小者，即Lo=6000mm图7.主梁计算简图 按照弹性计算方法，主梁的跨中和支座界面的最大弯矩及剪力按下式计算：M=K1GLo+K2QLoV=K3G+K4Q主梁在各种荷载不利布置作用下的弯矩计算及不利内力组合结果见下表：项 次荷载简图跨内最大弯矩支座弯矩KKKKM1M2MBMC10.2440.067-0.267-0.26768.0818.69-74.49-74.4920.289-0.133-0.133162.30-74.69-74.69-74.693-0.200-0.133-0.133-24.71112.32-74.69-74.6940.2290.170-0.311-0.089128.6095.47-174.66-49.9850.2290.17-0.089-0.31149.98174.66-95.47-128.60最不利 内力组合+组合值230.38 -56.00 -149.19 -149.19 +组合值43.37 131.01 -149.19 -149.19 +组合值196.68 114.17 -249.15 -124.48 +组合值196.68 114.17 -124.48 -249.15 图8.主梁的弯矩包络图主梁在各种荷载不利布置作用下的剪力计算及不利内力组合结果见下表：项 次荷载简图横向剪力KKKKKKVAVB左VB右VC左VC右VD10.733-1.2671-11.267-0.73368.61-118.5993.6-93.6118.59-68.6120.866-1.134001.134-0.86681.06-106.1400106.14-81.0630.689-1.3111.222-0.7780.0890.08964.49-122.71114.38-72.828.338.334-0.089-0.0890.778-1.2221.311-0.689-8.33 -8.33 72.82 -114.38 122.71 -64.49 最不利 内力组合+组合值115.14 -165.06 46.50 -46.50 165.06 -115.14 +组合值98.57 -181.63 160.88 -119.32 67.25 -25.75 +组合值25.75 -67.25 119.32 -160.88 181.63 -98.57 图9.主梁剪力包络图（3）截面配筋计算：受力纵筋采用HRB335级（fy= 300N/mm），箍筋采用HPB235级（fy= 210N/mm），混凝土采用C20（fc= 9.6N/mm,ft=1.1 N/mm）。1、正截面受弯承载力计算：主梁跨中截面在正弯矩作用下按T形截面梁计算，其翼缘计算宽度为：bf=Lo/3=2000mmb+Sn=4500mm,取bf=2000mm、hf=80mm,并取ho=600-40=560mm。主梁跨中正截面在负弯矩作用下按矩形截面梁计算。判别T形梁截面类型：1 fc bfhf(ho-hf/2)=798.72kNmM1=230.38kNm(边跨中) M2=131.01kNm(中间跨中) 所以为第一类T形截面梁。 支座截面在负弯矩作用下按矩形截面梁计算，取ho=600-70=530mm。因为主梁中间支座是整体与柱浇筑，柱的宽度为b=370mm,所以支座边缘的计算弯矩Mb=Mb-Vob/2=230.24kNm=Mc。主梁的正截面受弯配筋计算截面边跨中（T形）B、C支座（矩形）中间跨中（T形）中间跨中（矩形）弯矩M（KNm）230.38-230.24131.01-56b或bf(mm)20002502000250ho(mm)560530560560=1-（1-M/0.5 1fcbho）b=0.5500.0390.4370.0220.077As=1fcbho/fy0.2%bh=300mm(mm)13981853788345实际配筋（mm）220318As=1391322218As=1903220116As=829216As=402支座截面在受剪作用下按矩形截面梁计算，取b=250mm, ho=600-70=530mm。主梁的斜截面抗剪配筋计算截面A支座B支座（左）B支座（右）剪力V（KN）115.14181.63160.88Vc=0.25cfcbho(kN)318V318V318VVc=0.7ftbho(kN)102.03V102.03V102.03V选用箍筋282828Asv=nAsv1(mm)100.6100.6100.6(mm)按构造配置176238实配箍筋间距（mm）200200200Vcs=0.7ftbho+1.25fyvAsvho/S(kN)172.01V172.01V(应配弯起钢筋)172.01VAsb=(V-Vcs)/0.8fysin45(mm)58.68配箍率sv=Asv/bssv,min=0