钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计

1、某多层内框架结构房屋二层建筑平面如图 1 （不含楼梯间）所6600660066006600OgS9O106 DO660033000轴线尺寸:h = 6.6m ； I? = 6.3m ；（参考范例，请按照已有的作业要求进行修改）钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计设计资料示:(DHrasg图1二层建筑平面图b h = 350mm 350mm ；柱截面尺寸：楼面面层：单向板肋形楼盖设计板底粉刷：15厚混合砂浆；楼面活荷载标准值：2qk = 7.5kN /m ；混凝土强度等级：C25(fc =11.9N / mm2, ft= 1.27N/mm2)；梁主筋级别：U 级(fy = 3 0 ON /m2m)、川级

2、2(fy =360N /mm );其余钢筋级别：I 级(fy = 210N / mm2);恒载分项系数：1.2 ；活荷载分项系数：1.3 （因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN /m2 ）。二、板的计算主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.3m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.1m ，I2/I1 =6.6/2.1 =3.14，因此按单向板设计。板的厚度按构造要求取I2100h-80mm 1- 52.5mm。次梁4040(a)1880100WO190D21002100100 100(b)g+q=1i24kN/m憐Cl 颇)酬i顺】帧图2板的尺寸和计算简图

3、(a)板的尺寸；(b )计算简图截面高度应满足 h =12/18 Ll2 /12 =6600/18 _ 6600/12 =367L550mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取 h =500mm ,截面宽度 b =200mm ,板尺寸及支撑情况如图2a所示。1.荷载恒载标准值30厚水磨石面层0.65kN / m280厚钢筋混凝土板20.08 25 =2kN/m15厚混合砂浆0.015 17=0.26kN/m2小计gk =2.91kN/m2线恒载设计值g=1.2 2.91kN/m =3.49kN/m线活载设计值q =1.3 7.5kN / m = 9.75kN / m合计13.24kN /m即每米板宽

4、g q = 13.24kN / m2.内力计算次梁截面为200mm 500mm，现浇板在墙上的支撑长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度由附表 1得知:边跨ln - = 2.1m-0.12m- 0 殴=1.92m2 2 2a0.2m 0.12ln 2.1m -0.12m1.94m1.92m2 2 2取 lo = 1.92m中间跨l0 二 2.1m -0.2m = 1.9m表1连续板各截面弯矩计算截面边跨跨 内离端第一支 座离端第二跨 跨内中间跨跨内中间支 座弯矩计算系数1111%11一1116141。1.92m1.92m1.90m1.90mM =%(g+q)l： /(kN 旳)4

5、.444.442.99-3.41计算跨度差(1.92m-1.9m)/1.9m =1% :：: 10%，说明可按等跨连续板计算内力。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图2b所示。连续板各截面的弯矩计算见表1。3.截面承载力计算b 二 1000mm, h = 80mm, h0 = 80mm - 20mm = 60mm, m =1.0,板采用C25混凝土浇筑，钢筋采用HPB235级(f210N / mm2)， 连续板各截面的配筋计算见表2。表2连续板各截面配筋的计算板带部位截面边区板带（u，u轴线间）边跨跨 内离端第一支 座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支 座M /(kN_m)4.44-4.442

6、.99-3.410.1100.1100.0720.083A =ibho fc fy/(mm2)374374245282选配钢筋*8130*8130*6/8130*6/8130实配钢筋面积/mm2387387302302续表板带部位截 面中间板带（LI轴线间）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M /代貼）4.44-4.442.99 疋0.8= 2.393.41 疋0.8= -2.730.1100.1100.0570.066As =gbho fcfy/(mm2)374374194224选配钢筋8130*81306130*6130实配钢筋面积 /mm2387387218218

7、中间区格板带 轴线间，各内区格板的四周与梁整体连 接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用，计算弯矩降低 20%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； 人/bh =218/(1000 80)=0.27%，此值等于0.45ft/fy =0.45 1.27/210=0.27%同时又大于0.2%，满足最小配筋率，符合要求。均布活荷载 q与均布恒荷载g的比值：q/g = 9.75/ 3.49 二 2.79 ： 3,a = ln / 4 二 475mm取 480mm。连续板的配筋示意图如图3所示。(a)W130W1309Cjjl 牛 T *480 II9Ck480W/8130

8、甲/朝哲7T T j /8130M k188019001900(b)图3板的配筋示意图(a) 边区板带；(b)中间区板带三、次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。主梁截面高度应满足h =l2/15 Ll2/10 =6300/156300/10 = 420_ 630mm，取h = 600mm，梁宽b = 300mm。次梁有关尺寸及支撑情况见 图4a。1.荷载恒载设计值由板传来3.49kN / m2 2.2m =7.68kN / m次梁自重31.2 25kN/m 0.2m (0.5m-0.08m) = 2.52kN / m梁侧抹灰1.2 17kN / m 0.015m (0.5m-0.08m)

9、 2 = 0.26kN / m g = 10.46kN / m活载设计值由板传来q =9.75kN /m2 2.1m-20.48kN /m合计g q=30.94kN/m2.内力计算计算跨度查附表1边跨In =6.6m -0.12m=6.33m2ln 6.33m6.45m2 21.025n =1.025 汉 6.33m = 6.488m a 6.450m1J1JlLQJ0 Q150JfaISO熬 015QTW466W!1(a)(b)g+q=30,94kN/m图4次梁的尺寸和计算简图(a)次梁尺寸；(b)计算简图取 I。= 6.450m中间跨 lo =ln = 6.6m-0.3m = 6.3m跨度

10、差 (6.45m 6.3m)/6.3m =2.4% :：: 10%说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图 4b所示。连续 次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表 3和表4。表3连续次梁弯矩计算截面边跨跨离端第二离端第二跨跨内中间支内支座中间跨跨内座弯矩计算系数丄1 丄1am11111614l06.45m6.45m6.30m6.30m2M m(g +q)l /(kNLm)117.02-117.0276.75-87.71表4连续次梁剪力计算截面端支座内侧离端第一支 座外侧离端第二跨 跨内侧中间支座外侧、内侧剪力计算系数%0.450.60.550.55ln6.33m6.33m6.30m6.30mV =%

11、(g竹儿/(kN)88.13117.51107.21107.213.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：1bf =b So 二 200 1900 二 2100mm l0 二 6450 / 3 = 2150mm31离端第二跨、中间跨：bf =T0 =6300/3 =2100 mm3梁高： h = 500mm, h0 = 500 - 35 = 465mm翼缘厚：hf =80mm判别T形截面类型：按第一类T形截面试算跨内截面=0.024 ： hf/h0 =80/465 = 0.172，故各跨内截面均属于第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑,

12、取ho =500-60 =440mm,其他中间支座按布置一排纵筋考虑，h0 = 465mm。表5连续次梁正截面承载力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M /(kNlKi)117.02-117.0276.75-87.710.0220.2990.0140.188A5 一f| y/(mm2)8521044542694选配钢筋2 虫18+2 虫164鱼181 虫18+2 电142 尘 18+1 虫 16实配钢筋/mm29111017562710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 座内侧中间支座外 侧、内侧V / (kN)88.1311

13、7.51107.21107.210.25邑吐/(2276675 AV261800 aV261800 V276675 AV0.7仙/的82677 V78232 V78232 V82677 eV选配箍筋2828凶8282Asv = nA/1 /mm1011011011011.25fyvAvhs =V -O.7ftbh0 /mm2260296402502实配箍筋s/ mm200200200200支座截面按矩形截面计算，第一内支座按布置两排纵筋考虑,取ho =500-60 =440mm,其他中间支座按布置一排纵筋考虑,h0 = 465mm o连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表 5和表6。次梁配筋

14、示意图见图5疔41E2电18+俺16b/1J怡（專知+2创47图5连续次梁配筋示意图四、 主梁计算主梁按弹性理论计算。柱截面尺寸为350mm 350mm。1.荷载恒载设计值由次梁传来 10.46kN/m 6.6m =69.04kN主梁自重单向板肋形楼盖设计1.2 25kN/m3 0.3m (0.6m-0.08m) 2.1m=9.36kN梁侧抹灰1.2 17kN / m3 0.015m (0.6m0.08m) 2 2.1m = 0.67kNG =79.31kN活载设计值由次梁传来 Q=20.48kN/m 6.6m = 135.17kN合计G Q=79.31kN135.17kN =214.48kN

15、2.内力计算主梁按连续梁计算。端部支承在墙上，支承长度为250 120 =370mm中间支承在350mm 350mm的混凝土柱上。其计算跨度边跨In = 6.3m-0.12m-= 6.005m21.025ln - =1.025 6.005m 如=6.33m2 2i a +b丄 0.37m +0.35mln6.005m6.53mn 2 2取 l 6.330m中间跨I。=6.3m跨度差(6.33m -6.3m)/6.3m =0.4% ,6刃0图6主梁计算简图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表7主梁弯矩计算kN m序 号计算简图边跨跨内中间支座中间跨跨内kM1kMb(Mc)k m

16、2# |g |g |g # *G砂删0.244-0.2670.067蓉X7加Xft0C0122.50-133.7233.48F柜杠机枫畝1册0.289-0.133-M b鼻 2 X3 XABCB-113.53247.28-113.53皆X3 Xed0Jmb =3 B37.84-0.133-113.530.200170.310.229196.710.311(0.089)226.53(76.09)0.170孕1 X2 tX3 XBtD145.351化 一 M B =3-25.3676.09(226.53)145.3541肿加XBC0最 不 利 荷 载 组 合+369.78-247.25-80.05

17、+84.66-247.25203.79+319.21360.25(209.81)178.83+97.14-209.81(-360.25)178.83的内力系数进行，跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算, 则M 二 KGI0 k2QI0kN式中系数k值由附表2查得，具体计算结果及最不利荷载组合见 表7、表&将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及剪力图分别 叠画在同一坐标图上，即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图， 见图7。序 号计算简图边跨跨 内中间支座中间跨跨内表8主梁剪力计算kVb ex (VCex)VBin0.73358.13-1.267(-1.000)1.000(1.267)100.49(

18、79.31) 79.31(100.49)0.866117.06-1.134-153.280.68993.131.311(0.778) 1.222(0.089)= VBex =-12.0312.03(165.18) 105.16(177.2177.21(105.16)165.18(12.03* 町 协1必心丄EC0续表序号计算简 图边跨跨 内中间支座中间跨跨内kVAinkVBex(VCex)kVBin+175.19-253.7779.31最不利荷载 组合+151.26-277.70(-184.47)244.49(112.52)+46.10-112.52(-244.49)184.47(277.70

19、)及剪力包络图（单位 kN ）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:1 1bfI。6300mm = 2100mm ： b 氏=6600mm，并取33h0 = 600m -35mm 二 565mm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M /(kNLm)369.78-360.25203.79-80.05bf (b)/ (mm)21003002100300h0 / (mm)565520565540V0 b/(kNLm)232.17(M Vo 匕)/(kNLm)2328.08匕0.0470.4340.0260.080As = -bfhi fc / fy (As

20、=6hoCCifc/ fy)0.047父2100汉56511 92x=2212mm30026862 mm21224mm514mm2选配钢筋222+3 虫 252 坐 22+4虫251 坐 22+2252虫25实配钢筋面积/mm2223327241362982表10主梁斜截面承载力计算截面端支座内侧离端第一支座外侧离端第一支座内侧VV /(N)1751902777001751900.25Pcfcbh/(N)504262 V464100 V464100O.7ftbh0/(N)150685 V138684 VV138684选配箍筋2102102102Av =门他1 /mm1571571571.25f

21、yvAsvh。s 1.25 汇 210757 汉 565V -0.7ftbho/mm175190-150685= 950实配箍筋间距s/mm200200200V/ = 0.7 ftbh。+1.25 fyv Asvhc/(N)s245836245836Ab(=：s )/(mm )0.8fy sina1880选配弯筋1尘25实配弯筋面积/mm2491判断T形截面类型：按第一类T形截面计算跨内截面二0.080 ： hf / g =80/565 =0.142,故各跨内截面均属于第一类 T形截面。支座截面按矩形截面计算，取二600m80mm二520mm （因 支座弯矩较大考虑布置两排纵筋，并布置在次梁主

22、筋下面）。跨内 截面在负弯矩作用下按矩形截面计算，取 h0 = 6 0 m - 6m0m 5mm主梁正截面及斜截面计算分别见表 9和表10。4.主梁吊筋计算由次梁传至主梁的全部集中力为:G Q =69.04kN135.17kN =204.21kNG Q2 fy sin:2042102 300 .2/22=481mm选 2 ： 18 （乓=509mm2）五、施工图绘制见附图1和附图2六、附录附表1梁板的计算跨度支承情况计算跨度梁板两端与梁（柱）整体连接净跨ln净跨ln两端支承在砖墙上1.02%ein+b）In +h（兰 +a）一端与梁（柱）整体连接， 一端支承在砖墙上1.025ln（兰 ln +

23、b/2）ln+h/2（兰 ln+a/2）注：表中b为梁的支承宽度，a为板的搁置宽度，h为板厚。附表2三跨梁在常用荷载作用下的内力系数表荷载图跨内最大弯矩支座弯矩剪力M1m2MbMcVaVdVb左Vb右Vc左Vc右-0.267-1.000Loa0.2440.0670.733-1.267-0.267-0.7331.0001.267-0.133-1.1340-1.1340.2890.866 a 7 ft. tAA 1 R L0-0.133-0.8660-0.311-1.311-0.778n ii0.2290.1700.689a i 9 i 3 也 ABCD-0.0890.0891.2220.089-0.133-1.000nABCD0.200-0.133-0.1330.133-0.1331.0000.133注：M =表中系数XQ|0 （或91。）； V =表中系数 g （或汉G ）。七、设计感想本次课程设计能顺利完成首先要感谢张先进教授对混凝土结构设计原理这一课程的讲解，为我们学习后续课程及进行本 单向板肋形楼盖设计-22 -次课程设计打下了坚实的基础；感谢张先进教授对我们“单向板 肋形楼盖设计”的释义与指导；感谢张耀庭教授对混凝土