重庆大学钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

1、钢筋混凝土结构第一课程设计课程设计说明书 课 程 名 称: 混凝土结构课程设计 题 目: 现浇钢筋混凝土 单向板肋梁楼盖 学院(直属系) : 土木工程学院 年级/专业/班: 08级建工14班 学 生 姓 名: 钟雪飞 学 号: 20086348 指 导 教 师: 姬淑艳 开 题 时 间: 2011年 1月7日完 成 时 间: 2011年 1 月12日 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计目 录现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计31设计资料42楼盖的结构平面布置53板的设计63.1荷载63.2计算简图63.3弯矩计算值73.4正截面受弯承载力计算74.次梁设计8 4.1荷载设计值84.2计算简图84.

2、3内力计算94.4承载力计算94.4.1正截面受弯承载力94.4.2斜截面受剪承载力105.主梁设计115.1荷载设计值115.2计算简图115.3内力设计值及包络图125.3.1弯矩设计值125.3.2剪力设计值125.3.3弯矩、剪力包络图145.4承载力计算155.4.1正面受弯承载力155.4.2斜截面受剪承载力16现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、 设计题目单向板肋梁楼盖设计二、 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）、

3、结构平面布置图（1：200）（2）、板的配筋图（1：50）（3）、次梁的配筋图（1：50；1：25）（4）、主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩m、剪力v的包络图（5）、钢筋明细表及图纸说明三、 设计资料1、楼面的活荷载标准值为9.0kn/m22、楼面面层水磨石自重为0.65kn/m23、材料选用：（1）、混凝土： c20（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用级。规范1 建筑结构荷载规范 gb5000920012 混凝土结构设计规范 gb5001020023 房屋建筑制图统一标准 gb/t5010620014 建筑结构制图标准 gb/t501072001现浇钢

4、筋混凝土单向板肋梁楼盖设计1设计资料1、 荷载楼面面层 (0.65kn/m2);楼面可变荷载标准值 q=9kn/m2平顶粉刷 （0.25kn/m2）。2、 材料：混凝土： c20；钢筋：板hpb235级钢筋；主梁、次梁受力钢筋采用hrb335级钢筋3、 板伸入墙内120mm，次梁及主梁伸入墙内240mm，柱的截面尺寸bh=500 mm500mm4、题号l1（m）l2（m）可变荷载1218.042.69kn/m22楼盖的结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6m，次梁的跨度为6.1m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2m板： /=6.1/2=3.05，因此按单向板设计。按跨高比

5、条件，要求板厚h2000/40=50mm，对工业建筑的楼盖板，要求h70mm，取板厚h=80mm。次梁：次梁截面高度应满足h=（/18/12）=（6100/186100/12）=（339508）mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm。截面宽度取b=（1/31/2）h =（169254）mm，故取b=200mm主梁：主梁截面高度应满足h=（/14/8）=（6000/156000/10）=（429750）mm。取h=650mm。截面宽度为b=（1/31/2）h =（217325）mm，故取b=300mm。3板的设计3.1荷载永久荷载标准值：钢筋混凝土板 0.0825=2 kn/楼面面层

6、0.65 kn/平顶粉刷 0.25 kn/小计 2.9 kn/可变标准荷载值 9 kn/永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值等于4.0kn/，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值 g=2.91.2=3.48 kn/可变荷载设计值 q=81.3=11.7 kn/荷载总设计值 g+q=3.48+11.7=15.18 kn/ 3.2计算简图 （按塑性内力重分布设计）次梁截面为200mm500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨 =+h/2=2000-100-120+80/2=1820mm

7、1.025=1824mm，取=1820mm中跨 =2000-200=1800mm跨度差=（1820-1800）/1820=1.1% 10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图所示g+q=15.18kn/m3.3弯矩计算值板的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中b离端第二支座2中间跨跨中c中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=1.82l01=1.82l02=1.80l02=1.80(kn.m)15.181.821.82/11=4.571-15.181.821.82/11=-4.57115.181.801.80/16=3.074-15.

8、181.801.80/14=-3.513这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其和应乘以0.83.4正截面受弯承载力计算环境类别为一级，c20混凝土，板厚80mm，=80-20=60mm；板宽b=1000mm。c20混凝土，=1.0，=9.6kn/；hpb235钢筋，=210n/。板配筋计算的过程于下表。楼面板的配筋计算截 面1b2c弯矩设计值（knm）4.571-4.5713.074-3.513=/（b）0.13220.13220.08890.1016=1-0.14230.14230.09320.1074轴 线、计算配筋（）=b/390.3390.3255.6294.6实际配筋（）81

9、25=4028125=403.06/8125=3146/8125=314轴 线计算配筋（）=b/390.30.8=314390.30.8=314255.60.8=204.5294.60.8=235.7实际配筋（）8160=3148160=3146/8160=246.06/8160=246.0*对轴线间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘以0.8.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；min=/bh0=246/（100060）=0.41%，0.45/h/h0=0.451.1/21080/60=0.26%，同时大于0.

10、2%，满足最小配筋率。4.次梁设计 （按考虑塑性内力重分布设计） 根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。4.1荷载设计值永久荷载标准值由板传来的恒载： 2.92.0 = 5.8 kn/m次梁自重： 250.2（0.5-0.08）= 2.1 kn/m平顶粉刷： 0.25（0.5-0.08）2 = 0.21 kn/m小计 gk = 8.11 kn/m永久荷载设计值： g=8.111.2 = 9.732 kn/m可变荷载标准值 qk = 92 = 18 kn/m可变荷载设计值 q = 181.3 = 23.4 kn/m 荷载总计算值 g+q = 33.1

11、32 kn/m 4.2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 =+a/2=5660+120=5780mm 1.025=1.0255660=5802mm，故取=5780 mm中跨 =5800mm跨度差 （5800-5780）/5800=0.35%10%，可按等跨连续板计算。计算简图如图所示次梁跨度g+q = 33.132 kn/m 次梁的计算简图4.3内力计算由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：次梁的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中b离端第二支座2中间跨跨中c中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14

12、计算跨度l0(m)l01=5.78l01=5.78l02=5.8l02=5.8(kn.m)33.1325.782/11-33.1325.782/1133.1325.82/16-33.1325.82/14=100.63=-100.63=69.66=-79.61次梁的剪力设计值的计算截面位置a边支座 离端第二支座离端第二支座c中间支座剪力系数 0.450.60.550.55净跨度lnln1=5.78ln1=5.78ln2=5.8ln2=5.8(kn)0.45x33.132x5.780.6x33.132x5.780.55x33.132x5.80.55x33.132x5.8=86.18=114.9=1

13、05.69=105.694.4承载力计算4.4.1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，翼缘宽度去=/3=5800/3=1933mm；又=b+=200+1800=2000。故取=1933mm。近似取=1950mm。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=500-40=460mm。 c20混凝土，=1.0，=9.6n/，=1.1n/；纵向钢筋采用hrb335钢，=300n/，箍筋采用hpb235钢，=210n/。又因为： 跨内截面均属于第一类t形截面。正截面承载力计算过程列于下表。截 面1b

14、2c弯矩设计值（knm）100.63-100.6369.66-79.61=/（b）或=/（）=0.0254=0.2707=0.0176=0.1960=1-0.02600.3230.350.01720.22020.35=b/或=/746.3909.6493.7648.3选配钢筋（）318=763320 =941218 =509216+118 =656.5次梁正截面受弯承载力计算计算结果表明，支座截面的均小于0.35；min =/bh=493/（200500）=0.493%，0.45/h/h0=0.451.1/300500/460=0.179%，满足最小配筋率。4.4.2斜截面受剪承载力斜截面受剪

15、承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：=-=460-80=380mm，因/b=380/200=1.94，截面按下式验算：0.25b=0.2519.6200460=220.8 kn=114.9 kn，截面满足要求。验算是否需要按计算配置箍筋：=0.71.1200460=70.84knvmin=86.18kn需要按计算配筋, 采用8双肢箍筋，计算支座b左侧截面。= 1.25210100.6440/（114.91000 - 0.71.1200440）=246.48mm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%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距s=

16、0.8246.48=197.2mm最后取箍筋间距s=180mm。为了方便施工，沿梁长度不变。此时= 143.48knvmax=114.9kn验算配筋率下限值：弯矩弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3=0.31.1/210=0.157%。实际配筋率=100.6/（200180）=0.279%0.157% 满足要求。5.主梁设计主梁按弹性方法设计5.1荷载设计值为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。永久荷载标准值gk次梁传来的永久荷载值 8.116.1 = 49.47kn主梁自重 （0.65-0.08）2.00.325 = 8.55kn平顶粉刷 （0.65-0.08）20.25 = 0.285kn

17、小计 gk = 58.31kn永久荷载设计值g g = gk k = 58.311.2 =69.97kn 取g=70kn可变荷载标准值qk qk =186.1 = 109.8kn可变荷载设计值q q = qkq =109.81.3 = 142.7kn 取q=145kn荷载总的设计值 g+q = 215kn5.2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500mm500mm的混凝土柱上，其计算跨度:边跨 =6000-250-120-250 =5380mm 又1.025+b/2=5765mm +b/2+a/2=5815mm，取=5765mm中跨 =6000mm跨度

18、差 =(6000-5765)/6000 =3.91% 10%，故可利用附表6-2计算内力主梁计算跨度主梁计算简图5.3内力设计值及包络图5.3.1弯矩设计值弯矩m =g+q式中系数、由附表6-2相应栏内查得= 0.244706 + 0.2891456 = 353.86knm= -0.267706 - 0.3111456 = -382.71knm= 0.067706 + 0.2001456 = 202.14knm5.3.2剪力设计值剪力v=g+q式中系数、由附表6-2相应栏内查得= 0.73370+0.866145 = 176.88kn= -1.26770-1.311145 = -278.78k

19、n= 1.070+1.222145 = 247.2kn5.3.3弯矩、剪力包络图弯矩包络图： 第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载。由附表6-2知支座b或c的弯矩值为= -0.267706-0.133 1456 = -227.85knm第1跨内：以支座弯矩=0，=-227.85knm的连线为基线。作g=70kn，q=145kn的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：（g+q）+=（70+145）6-=350.96knm（与前面计算的=353.86knm接近）（g+q）+= （70+145）6-=271.92knm第2跨内：内以支座弯矩=-227.85knm，=-

20、227.85knm的连线作为基线，作g=70kn，q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：g+=706-227.85=-87.85knm第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载 第1跨内：在第1跨内以支座弯矩=0，= -382.71kn m的连线为基线。作g=70kn，q=145kn的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：（70+145）6- = 302.43knm（70+145）6- =174.86knm第2跨内：=-0.267706-0.0891456 = -189.57knm以支座弯矩=-382.71knm，=-189.57knm的连线为基线，作g=7

21、0kn，q=145kn的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：（g+q）+（-）=（70+145）6-189.57+（-382.71+189.57）=111.74knm（g+q）+（-）=（70+145）6-189.57 + （-382.71+189.57）=176.05knm第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载=-0.267706-0.1331456 = -227.85knm第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：（g+q）+= （70+145）6 - 227.85 = 202.15knm（与前面计算的= 202.14knm接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的

22、弯矩分别为：g+=706 - 227.85 = 64.05knmg+=706 - 227.85 = -11.9knm剪力包络图： 第1跨=176.88kn；过第1个集中荷载后为176.88-70-145=-38.12kn；过第2个集中荷载后为-38.12-70-145=-253.12kn= -278.78kn；过第1个集中荷载后为-287.78+70+145 = -63.78kn；过第2个集中荷载后为-63.78+70+145=151.22kn第2跨=247.2kn；过第1个集中荷载后为247.2-70 = 177.2kn。当可变荷载仅作用在第2跨时=1.070+1.0145=215kn；过第

23、1个集中荷载后为215-70-145=0。5.4承载力计算5.4.1正面受弯承载力主梁跨中按t形截面计算，t形截面的翼缘宽度,因=0.120.1。翼缘计算宽度按=6/3=2mm和b+=6m中较小值确定取=2.0m主梁跨中按t形截面计算，t形截面的翼缘宽度，按梁高： （边跨），（中间跨）翼缘厚： 判定t形截面类型：故各跨中截面属于第一类t形截面。b支座边的弯矩设计值=-b/2 = -382.71-2150.5/2 = -347.22knm。纵向受力钢筋除b支座截面为2排外，其余均1排。跨内截面经判别都属于第一类t形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。截 面1b2弯矩设计值（knm）353.86-328.96202.14-87.85=/（b）或=/（）=0.0495=0.339=0.0283=0.0820.0510.4330.0290.086=（1+）/20.9750.7840.9860.957=/198324111120502选配钢筋（） 422（弯3）+125=2010.9225+122 +322（弯）=2501322（弯1）=1140225=982计算结果表明，均小于b=0.550，满足要求；取中间跨跨中截面验算其承担负弯矩时的最小