钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计(1)

1、.钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计一、初步选择梁、板的截面尺寸1 板的尺寸除满足承载力、刚度、裂缝宽度要求外，尚应满足施工要求。板厚取；按施工要求，一般楼板厚度不少于60mm，密肋板厚度不少于50mm，工业建筑楼板厚度不少于70mm，本设计楼板厚度选80mm。2 次梁截面尺寸：次梁高度取，宽度取。本设计次梁截面尺寸选b×h=200×450mm2。3 主梁截面尺寸：主梁高度取，宽度取。本设计主梁截面尺寸选b×h=300×600mm2。二、在计算书上绘出结构平面布置图在计算书上画出图二，并标注出柱、主梁、次梁和板的名称（或编号），布置上板、次梁和主梁的计算单

2、元及荷载的取值范围。三、板的设计（1）荷载板的永久荷载标准值 20mm厚水泥砂浆 20x20x10x10-3=0.4kN/ 15mm厚混合砂浆 0.015x17=0.255 kN/ 80mm现浇板自重 0.08x25=2.0 kN/. . 小计 2.655 kN/板的可变荷载标准值 5.3 kN/永久荷载分项系数取1.2；因楼面可变荷载标准值大于4.0 kN/，所以可变荷载分项系数取1.3，于是板的永久荷载设计值 g=2.655x1.2=3.186 kN/可变荷载设计值 q=5.3x1.3=6.89 kN/荷载总设计值 g+q=10.076 kN/，近似取10 kN/.（2）计算简图次梁截面为

3、200mm x 450mm，按塑性重分布设计，板的计算跨度：边跨 l0=ln+h/2=2000-250-100+80/2=1690mm<1.025ln=1691.4mm 取l0=1690mm中间跨 l0=ln=2000-200=1800mm因跨度相差10，可按等跨连续板计算，取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下。（3）弯矩设计值由表可得，板的弯矩系数m分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，1/11；中跨中，1/16；中间支座，1/14。故 M1 =（g+q）l012/11=10×1.692/11=2.60kN.m MB =-（g+q）l012/11=-2.95 kN.m M

4、c =（g+q）l012/14=-2.31 kN.m M2 =（g+q）l012/16=2.03 kN.m这是对端区格单向板而言的，对于中间区格单向板，其Mc和M2应乘以0.8，分别为 M2=0.8x2.03=1.624 kN.m Mc =-0.8x2.31=-1.848 kN.m（4）正截面受弯承载力计算环境类别一级，C25混凝土，板厚80mm，h0=80-20=60mm；板宽1000mm。C25混凝土，1=1.0，fc=11.9N.mm2；HRB300钢筋，fy=270N/mm2。截面边跨跨中（1）第一内支座（B）中间跨中（2）、（3）中间支座（C）边板带(中间板带)边板带(中间板带)2.

5、60-2.952.031.624-2.31-1.8483.764.32.912.323.332.653.76214.3212.91212.32213.33212.6521166190128102147117选配钢筋（实配AS）8190As=2018190As=2018190As=2018150As=2018190As=2018190As=201板的配筋计算 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；As/（bh）=201/（1000x80）=0.25%，此值大于0.45ft/fy=0.45x1.27/270=0.21%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。4次梁设计

6、按考虑塑性内力重分布设计。根据本厂房楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑从属面积的荷载折减。（1） 荷载设计值永久荷载设计值 板传来的永久荷载 3.186x2.0=6.37kN/m次梁自重 0.2x（0.45-0.08）x25x1.2=2.22 kN/m次梁粉刷 0.015x（0.45-0.08）x2x17x1.2+0.015x0.2x17x1.2=0.287 kN/m. . 小计 g=8.88 kN/m 可变荷载设计值 q=6.89x2.0=13.78kN/m 荷载总设计值 g+q=8.88+13.78=22.66 kN/m（2）计算简图 次梁在砖墙上的支承长度为240mm，

7、主梁截面为300mm x 600mm，计算跨度：边跨 l0=ln+a/2=6000-250-300/2+240/2=5720mm<1.025ln=1.025x5600=5740取l0=5720mm。中间跨 l0=ln=6000-300=5700mm因跨度相差小于10，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图如下。（3） 内力计算由表分别查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值： M1 =-MB=（g+q）l02/11=67.4kNm M2=（g+q）l02/16=46.0 kNm MC=-（g+q）l02/14=-52.60 kNm剪力设计值：VA=0.45（g+q）ln1=0.45x22.66x5

8、.6=57.1 kN VBL =0.60（g+q）ln1=0.60x22.66x5.6=76.14 kN VBr =Vc0.55（g+q）ln2=0.55x22.66x5.7=71.04 kN(4)承载力计算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，翼缘宽度取bf=l/3=6000/3=2000mm除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值67.4-67.446.0-52.60s0.0160.1860.0110.1220.0170.208<0.350.0120.131<0.35AS621.88715.1

9、439450选配钢筋（实配 AS）216+118（弯）As=656.5218+118（弯）As=763214+114（弯）As=461214+114（弯）As=461 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；As/（bh）=461/（200x450）=0.51%，此值大于0.45ft/fy=0.45x1.25/360=0.16%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。2)斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸：hw=h0-hf=390-80=310mm,因hw/b=310/200=1.55<4，截面尺寸

10、按下式验算：0.25cfcb h0=0.25x1x11.9x200x390=232.05Kn>Vmax=98.94kN截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由Vcs=0.7ftb h0+1.25fgy(Asv/s) h0,可得箍筋间距 s=1.25x270x56.6x390/(98.94x1000-0.7x1.27x200x390)=251.7mm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=0.8x251.7=201mm，最后取箍筋间距s=200mm。为方便施工，沿梁长不变。验算配箍率下限值：弯矩调幅时

11、要求的配箍率下限为：0.3ft/fyv=0.3x1.27/270=0.141，实际配箍率sv=Asv/（bs）=56.6/（200x200）=0.1415>0.141，满足要求。5.主梁设计主梁按弹性方法设计。（1） 荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载 8.88x6.0=53.28kN主梁自重（含粉刷） （0.6-0.08）x0.3x2.0x25+0.015x0.6-0.08)x2x2.0x17x1.2+0.015x0.3x17x1.2=10kN. .永久荷载设计值 G=53.28+10=63.28kN可变荷载设计值 Q=13.78x6.0=82.68kN

12、（2） 计算简图主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支撑长度为370mm；中间支承在400mm x 400mm的混凝土柱上。其计算跨度边跨 ln=6000-200-250=5550mm，因0.025ln=0.025x5550=138.75mm<a/2=185mm取l0=1.025ln+b/2=1.025x5550+400/2=6088.75mm,近似取6100mm。中跨 l0=6000mm主梁的计算简图如下，跨度相差不超过10。（3） 内力设计值及包络图1） 弯矩设计值弯矩 M=k1Gl0+k2Ql0式中系数k1、k2，由表查得。M1,max=0.244x63.28x6.1+0.289x

13、82.68x6.1=100.86+145.75=246.61kNmMB,max=-0.267x63.28x6.1-0.311x82.68x6.1=-103.06-156.85=-260 kNmM2,max=0.067x63.28x6.1+0.200x82.68x6.1=28.14+148.27=126.73kNm2)剪力设计值 剪力 V=k3G+k4Q式中系数k3、k4，由表查得。 VA,max=0.733x63.28+0.866x82.68=118,14kNVBl,max=-1.267x63.28-1.311x82.68=-188.47kNVBr,max=1.0x63.28+1.222x82

14、.68=164.31kN3)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知，支座B或C的弯矩值为：MB=MC=-0.267x63.28x6.1-0.133x82.68x6.1=-170.17kNm在第1跨以内支座弯矩MA=0，MB=-170.17kNm的连线为基线，作G=63.28kN，Q=82.68kN的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1/3（G+Q）l0+MB/3=1/3(63.28+82.68)x6.1-170.17/3=240.1kNm(与前面计算的M1,max=246.61kNm接近)1/3（G+Q）l0+2MB/3=

15、1/3(63.28+82.68)x6.1-2x170.17/3=183.34kNm在第2跨内以支座弯矩MB=MC=-170.17kNm的连线为基线，作G=85kN,Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用处的弯矩值:1/3Gl0+MB=1/3x63.28x6.0-170.17=-43.61kNm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MA=0,MB=-260kNm的连线为基线，作G=63.28kN，Q=82.68kN的简支梁弯矩图，得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1/3x(63.28+82.68)x6.1-260/3=210.11kNm1/3x(6

16、3.28+82.68)x6.1-2x260/3=123.45kNm在第2跨内：Mc=-0.267x63.28x6.1-0.089x82.68x6.1=-147.9kNm。所以支座弯矩MB=-260kNm，Mc=-147.9kNm的连线为基线，作G=63.28kN，Q=82.68kN的简支梁弯矩图，得1/3（G+Q）l0+Mc+2/3（MB-Mc） =1/3x(63.28+82.68)x6.1-147.9+2/3x(-260+147.9) =74.15kNm1/3（G+Q）l0+Mc+1/3（MB-Mc） =1/3x(63.28+82.68)x6.1-147.9+1/3x(-260+147.9)

17、 =111.52kNm 第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载MB=MC=-0.267x63.28x6.1-0.133x82.68x6.1=-170.14kNm第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：1/3（G+Q）l0+MB=1/3(63.28+82.68)x6.1-170.14=121.78kNm(与前面计算的M2,max=126.73kNm相近)第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩为：1/3Gl0+1/3MB=1/3x63.28x6.1-1/3x170.14=71.96kNm1/3Gl0+2/3MB=1/3x63.28x6.1-2/3x170.14=15.24kNm弯矩包络图如图a所示。剪力包

18、络图：第1跨VA,max=118.14kNm；过第1个集中荷载后为118.14-63.28-82.68=-27.82kN；过第2个集中荷载后为-27.82-63.28-82.68=-173.78kN.VBl,max=-188.47kN；过第1个集中荷载后为-188.47+63.28+82.68=-42.51kNm；过第2个集中荷载后为-42.51+63.28+82.68=103.45kNm。第2跨VBr,max=164.31kN；过第1个集中荷载后为164.31-63.28=101.03kN。当可变荷载仅作用在第2跨时VBr=1.0x63.28+1.0x82.68=145.96 kN；过第1个

19、集中荷载后为145.96-63.28-82.68=0。剪力包络图如图b所示。（4） 承载力计算1） 正截面受弯承载力截面1B2弯矩设计值246.61-260126.73-43.61s0.0320.2500.0170.042s0.9840.8530.9910.979AS16422090.6838.3305.5选配钢筋（实配 AS）222+320（弯）As=1701225+420（弯）As=2238220+120（弯）As=941220As=628主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。2） 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw=h0-hf=540-80=460mm，因hw/b=460/300=1.53<4，截面尺寸按下式验算： 0.25cfcb h0=0.25x1x11.9x30