钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计报告

1、房屋结构设计课程设计报告课程设计报告 课题名称课题名称 钢筋混凝土单向板肋形楼盖钢筋混凝土单向板肋形楼盖 专业班级专业班级 2009 级 土木工程本硕班 学学 生生 伍天甲 指导老师指导老师 尹华伟 副教授 2011 年年 12 月月 25 日日 目目 录录 一设计资料一设计资料.2 二板和次梁按塑性方法计算二板和次梁按塑性方法计算.3 1板的计算.3 （1）荷载.4 （2）内力计算.4 （3）截面承载力计算.4 2次梁计算.6 （1）荷载.7 （2）内力计算.7 （3）截面承载力计算.8 三主梁按弹性方法计算三主梁按弹性方法计算.10 1主梁配筋计算.10 （1）荷载.11 （2）内力计算.

2、11 （3）截面承载力计算.14 （4）主梁吊筋计算.16 四主梁裂缝和挠度四主梁裂缝和挠度验验算算.16 （1）主梁裂缝验算.16 （2）主梁挠度验算.18 钢筋混凝土单向板肋形楼盖钢筋混凝土单向板肋形楼盖 一设计资料一设计资料 图 1 结构平面布置图 某多层民用建筑，采用砖混结构，楼盖结构平面如图 1 所示。 (1) 楼面构造层做法：20mm 厚水泥砂浆打底，10mm 厚水磨石面层， 20mm 厚混合砂浆天棚抹灰。 (2) 活荷载：标准值为 4.0kn/m2。 (3) 恒载分项系数为 1.2；活载分项系数为 1.4。 (4) 材料选用： 混凝土 采用 c30，fc=14.3n/mm2，ft

3、 =1.43n/mm2） 。 钢 筋 梁内纵向受力钢筋采用 hrb400 级热轧钢筋，其余采用 hrb335 级热轧钢 筋。 二板和次梁按塑性方法计算二板和次梁按塑性方法计算 1板的计算 板的，按单向板计算。 2 1 5700mm 3 1900mm l l 板的厚度按构造要求取。次梁截面高度取 1 mm 8047.5 4040 mmmm l h 1900 ，截面宽度，因此，板和次梁不做刚度 2 5700mm 400380 1515 mmmm l h 200mmb 验算。板尺寸及支撑情况如图 2 所示。 19001900 120 80 80mm厚钢筋混泥土板 次梁 200200 400 g=9.

4、188kn/m 图 2 板的尺寸和计算简图 （1）荷载 恒载标准值 20mm 厚水泥砂浆 0.02 m20 kn/m3 = 0.4 kn/m2 80mm 钢筋混凝土 0.08 m25 kn/m3 = 2.0 kn/m2 20mm 厚混合砂浆天棚抹灰 0.02 m17 kn/m3 = 0.34 kn/m2 10mm 厚水磨石面层 0.01 m25 kn/m3 = 0.25 kn/m2 gk = 2.99 kn/m2 线恒载设计值g = 1.22.99 kn/m = 3.588 kn/m2 线活在设计值q = 1.44.0 kn/m = 5.6 kn/m2 合计9.188 kn/m2 每米板宽 g

5、 + q =9.188kn/m (2)内力计算 计算跨度 边跨 190010012080/21720mm 2 n h l 1900100120120/21740mm1720mm 2 n a l 取。 0 1720mml 中间跨 0 19002001700mm n ll 计算跨度差(1720-1700)/1700 = 1.1% 10%，说明可按照等跨连续板计算内力（统 一取） 。取 1m 板宽带作为计算单元，计算见图如图所示。 0 1720mml 连续板各截面的弯矩计算见表 1。 表 1 连续板各截面弯矩计算 截面边跨跨内离端第二支座 离端第二跨跨内 中间跨跨内 中间支座 弯矩计算系数 m 1

6、11 1 11 1 16 1 14 2 0 () m mgq l /(kn m)a 2.472.471.701.94 （3）截面承载力计算 0 1 22 1000,80,802555 1.0,14.3/,n / mmmmmmmmmm mm300mm cy bhh fnf 最小配筋率 min 45%0.215% t y f f 2 ,minmin 0.215% 80 1000172mm s abh 连续板各截面的配筋计算见表 2。 表 2 连续板各截面配筋计算 截面 1b2c m（）mkn 1 m b m 2 m 2 8 . 0 m c m c m8 . 0 2 0 )(lqgm 2.47-2.

7、471.701.36-1.94-1.55 （） 2 01 bhfcmkn 43.26 2 01 bhf m c s 0.0570.0570.0390.0310.0450.036 s 211 ()614 . 0 b 0.0590.0590.0400.0310.0460.037 =/（mm2 s a c fbh 10 y f ） 1541541058112197 （mm2）%)215 . 0 ( mins a172 选配钢筋 820082008200820082008200 实际配筋251mm2251mm2251mm2251mm2251mm2251mm2 各内区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨内和

8、中间支座考虑板的内拱作用，计算弯 矩降低 20%。 连续板的配筋示意图如图 3 所示。 边区板带 计算154mm2 实配251mm2 8200(隔一弯一） 计算154mm2 实配251mm2 8400(左跨弯来） 8400(右跨弯来） 计算105mm2 实配251mm2 8200(隔一弯一） 计算121mm2 实配251mm2 8400(左跨弯来） 8400(右跨弯来） 中间区板带 图 3 板的配筋示意图 2次梁计算 取主梁高，梁宽。次梁有关尺寸及支 3 5700mm 500mm475mm 1212 l h 250mmb 承情况如图 4 所示。 q+g=19.64kn.m 5700 5400

9、0 5700 5400 0 5455 5400 0 5450 5400 0 计算154mm2 实配251mm2 8200(隔一弯一） 计算154mm2 实配251mm2 8400(左跨弯来） 8400(右跨弯来） 计算81mm2 实配251mm2 8200(隔一弯一） 计算97mm2 实配251mm2 8400(左跨弯来） 8400(右跨弯来） 图 4 次梁的尺寸和计算简图 （1）荷载 恒载设计值 由板传来 3.588kn/m21.9m = 6.82 kn/m 次梁自重1.225 kn/m30.2m(0.4m0.08m) = 1.92 kn/m 梁侧抹灰1.217 kn/m30.02m(0.4

10、m0.08m)2 = 0.26kn/m g = 9.0 kn/m 活载设计值 由板传来q =5.6 kn/m21.9 m = 10.64 kn/m 合计g + q = 19.64kn/m （2）内力计算 计算跨度 边跨5700 120250/25455mm n l 0.24m 5.4555.575 2 mm 2 n l a 1.0251.025 5.4555.5915.575mmm n l 取 0 5.575ml 中间跨 0 5.70.255.45m n ll 跨度差(5.575-5.45) / 5.45= 2.3% 10% 则可以按等跨连续梁计算内力。 连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表

11、3 和表 4。 表 3 连续次梁弯矩计算 截面边跨跨内离端第二支座 离端第二跨跨内 中间跨跨内 中间支座 弯矩计算系数 m 1 11 1 11 1 16 1 14 2 0 () m mgq l /(kn m)a 55.4955.4936.4641.67 表 4 连续次梁剪力计算 截面端支座内侧 离端第二支座外 侧 离端第二支座内 侧 中间支座外、内 侧 弯矩计算系数 v 0.450.60.550.55 () vn vgq l /kn 48.2164.2858.8758.87 （3）截面承载力计算 次梁跨内截面按 t 形截面计算，翼缘计算宽度为： 边跨 00 11 5575mm1858mm200

12、mm1700mm1900mm 33 f blbs 离端第二跨、中间跨 0 1 5450mm1817mm1900mm 3 f bbs 梁高 0 400mm400mm40mm360mmhh 翼缘厚 80mm f h 判定 t 形截面类型： 10max 55.49 80 ()1.0 14.3 1858 80 (360)680.18 n mn m 22 f cff m h f b hhkk 故各跨中截面属于第一类 t 形截面。 支座截面按矩形截面计算 各支座按布置一排纵筋考虑，。 0 360mmh 最小配筋率 2 ,minmin 0.2%400200160mm s abh 连续梁的承载力计算见表 5

13、和表 6。 表 5 连续次梁正截面承载力计算 截截 面面 1 1b b2 2c c 弯矩弯矩 m m)(mkn 55.4955.49-55.49-55.4936.4636.46-41.67-41.67 2 0 1 2 01 hbf m bhf m fc s c s 或 0.0150.0150.1610.1610.0100.0100.1210.121 s 211 )350 . 0 ( b 0.0150.0150.1770.1770.0100.0100.1290.129 y c s y cf s f fbh a f fhb a 10 1 或 442.8442.8506.2506.2295.2295

14、.2368.9368.9 选用钢筋选用钢筋2 2c c182 2c c182 2c c182 2c c18 实际钢筋截面实际钢筋截面 面积（面积（mmmm2 2） 509509509509509509509509 表 6 连续次梁斜截面承载力计算 截 面端支座内侧 离端第二支 座外侧 离端第二支 座内侧 中间支座内 侧、外侧 v)(kn48.2148.2164.2864.2858.8758.8758.8758.87 0 25 . 0 bhfc c )(knv 4 . 257 v 4 . 257v 4 . 257v 4 . 257 0 7 . 0bhfv tc )(knv072 . 2 7v07

15、2 . 2 7 v072 . 2 7v072 . 2 7 箍筋肢数、直径 2 2b b 82 2b b 82 2b b 82 2b b 8 1svsv naa 101101101101101101101101 )/( 0csvyv vvhafs 构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋 实配箍筋间距 200200200200200200200200 连续次梁的配筋示意图如图 5 所示。 计算506.2mm2 实配509mm2 1 18(左跨弯来） 1 18(右跨弯来） 计算368.9mm2 实配509mm2 1 18(左跨弯来） 1 18(右跨弯来） 计算295.2mm

16、2 实配509mm2 1 18+1 18(弯起） 2 82002 82002 8200 计算442.8mm2 实配509mm2 1 18+1 18(弯起） 图 5 次梁配筋示意图 三主梁计算三主梁计算 主梁配筋计算 柱截面尺寸为 400mm 400mm，主梁有关尺寸及支承情况如图 6 所示。 gg gggg qq qqqq 图 6 主梁尺寸及计算简图 5700 5400 0 5700 5400 0 （1） 荷载 恒载设计值 由次梁传来 9.0kn/m5.7m =51.3kn 主梁自重（折算为集中荷载） 1.225kn/m30.25m(0.5m-0.08m)1.9m =5.99kn 梁侧抹灰（折

17、算为集中荷载） 1.217kn/m30.02m(0.5m-0.08m)21.9m = 0.65kn g = 57.94kn 活载设计值 由次梁传来 q = 10.64kn/m5.7m =60.65kn g + q = 118.59kn （2） 内力计算 边跨 5.70.120.4/25.38 n lm 0.37m0.4m 5.38m+5.765m 2222 n ab l 0.4m 1.0251.025 5.38m5.715m 22 n b l 则 0 1.0255.715m 2 n b ll 中间跨 5.70.45.3mm n l 0 5.30.45.7m cn lllb 取1.051.05

18、5.305.565m5.7m n l 0 5.565ml 跨度差(5.715-5.565)/5.565m =2.7% 10%，则可按等跨连续梁计算，由于主梁刚度教 柱线刚度大得多（i梁/i柱=6） ，故主梁可视为铰支在柱顶上的连续梁。 在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨内 和支座最大弯矩及剪力按下式计算，即 00 mkglkql vkgkq 具体计算结果以及最不利荷载组合见表 7 和表 8。 将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及三种剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可 得到主梁的弯矩包络图，如图 7。 表 7 主梁弯矩计算 边跨跨内中间支座 中间跨跨 内 序

19、 号 计算简图 1 m k c b mm k 2 m k gg gggg 80.80 224 . 0 87.25- 0.267- 60.21 067 . 0 qqqq 100.17 289 . 0 49.45- 133 . 0 - -45.49 qq 3 1 16.15- b m 49.45- 133 . 0 - 69.32 002 . 0 qq qq 79.37 292 . 0 44.30-38.106- 089 . 0 311 . 0 - 92.58 170 . 0 qqqq 3 1 -10.15 b m -30.44(-106.38)-30.44(-106.38)58.9258.92 +

20、180.97180.97-132.74-132.74-23.89-23.89 +65.6465.64-132.74-132.7490.9290.92 +160.17160.17 -193.63(-117.69)-193.63(-117.69)80.5280.52 最 不 利 组 合 +70.6570.65 -117.69(-193.63)-117.69(-193.63)80.5280.52 表 8 主梁剪力计算 单位：? 单位： 图 7 主梁弯矩包络图及剪力包络图 边跨跨内中间支座中间跨跨内 序 号 计算简图 ain v k cexex b vv k bin v k gg gggg 42.47

21、 733 . 0 57.94-73.41- 1.0001.267- 73.4157.94 1.2671.000 qqqq 52.52 866 . 0 68.78- 1.134- 0 qq qq 41.79 689 . 0 47.19-79.56- 0.7781.311- 5.4074.11 0.0891.222 qqqq -5.40 bex v -5.40(-74.11)-5.40(-74.11)47.1947.19（79.5179.51） +94.9994.99-142.19-142.1957.9457.94 +84.2684.26 -152.92(-105.13)-152.92(-105.

22、13) 132.05132.05（78.8178.81 ） 最 不 利 组 合 +37.0737.07 -78.81(-132.05)-78.81(-132.05) 105.13105.13（152.92152.92 ） + + + （3） 截面承载力计算 主梁跨内截面按 t 形截面计算，其翼缘计算宽度为： 边跨： ， 00 11 5715mm1905mm5700mm 33 f blbs 中跨： 00 11 5565mm1855mm5700mm 33 f blbs 并取 0 500mm80mm420mmh 判定 t 形截面类型： 10max 80 ()1.0 14.3 1905 80 (420

23、)828.14 n m180.97 n m 22 f cff h f b hhkmk 故各跨中截面属于第一类 t 形截面。 支座截面按矩形截面计算，按布置两排纵进考虑， 0 500mm80mm420mmh 跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，。 0 500mm60mm440mmh 最小配筋率 2 ,minmin 0.200%500250250mm s abh 主梁的配筋计算见表 9 及表 10。 表 9 主梁正截面承载力计算 截 面 边跨跨内中间支座中间跨跨内 弯矩 m)(mkn 180.97-193.6390.92 -23.98 2/ 0b v 23.72 bvm 0 2 1 169.91

24、 2 0 1 2 01 hbf m bhf m fc s c s 或 0.0380.2690.0160.035 s 211 0.0390.3200.0160.036 ycs ycfs ffbha ffhba / / 10 10 1239.51334.7542157.3 选用钢筋6c86c 18 3c 18 2c 18 实际钢筋截面面 积（mm2） 15271527763509 表 10 主梁斜截面承载力计算 截 面端支座内侧离端第二个支座外侧 离端第二个支座内侧 v)(kn94.99-152.92132.05 0 25 . 0 bhfc c )(knv375.375 v375.375v375.

25、375 0 7 . 0bhfv tc )(knv105.105v105.105 v105.105 选用箍筋 2b82b 82b 8 1svsv naa 101101101 )/( 0csvyv vvhafs 构造配筋 266472 实配箍筋间距 200200200 0 h s a fvv sv yvccs 179.025179.025179.025 af vv a y cs sb sin8 . 0 00 0 选配弯起钢筋 实配钢筋面积 （4） 主梁吊筋计算 由次梁传至主梁的全部集中力为： g + q =51.3kn + 60.65kn = 111.95kn 则 3 2 2 111.8 10 n

26、 220mm 2sin2 360kn/mm0.707 s y gq a f 选 214（） 2 308mm s a 主梁配筋示意图如图 8 所示。 图 8 主梁配筋示意图 四裂缝和挠度验算四裂缝和挠度验算 （1）主梁裂缝宽度验算 恒载标准值计算： 57.94/1.248.28kn k g 活载标准值计算：7.6 5.743.32kn k q 由荷载标准值计算主梁的内力，计算如表 11 所示。具体的裂缝宽度验算见表 12。 表 11 荷载标准值计算 控制截面组合值 1020kmkmk mg lq l（考 k m 1b181b18 1b14 1b14 2b14 b 8200 计算 1239.5mm

27、2 实配 1527 mm2 418+218（弯起） 计算 1334.7mm2 实配 1527mm2 318（直筋） 218（左跨弯来） 118（右跨弯来） 计算 542mm2 实配 763 mm2 218+118（弯起） b 8200 虑支座影 响） 边跨0.24448.280.28943.325.715138.88138.88 中间跨跨 内 0.06748.280.20043.325.56567.5167.51 中间支座0.26748.280.311 43.325.64148.69 -148.69 主梁的裂缝宽度验算 c 统一取 c=30mm, 232 2.01n / mm ,200 10 n / mm tks fe 表 12 主梁的裂缝宽度验算表 项次边跨跨内中间支座中间跨跨内 1020kmkmk mg lq l138.88-148.6967.51 s eq d 181818 0.50.5 teff abhbhbb h或 62500