整体式现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

1、整体式现浇钢筋混凝土单向板 肋梁楼盖课程设计目录1 .设计资料1.1 建造地点与基本概况1.2 楼面构造层做法（至上而下）13设计方案1.4 材料选用2 .楼盖的结构平面布置13333353 .板的设计第2页3.1 荷载3.2 计算简图.3.3 弯矩计算值3.4正截面受弯承载力计算4 .次梁设计4.1 荷载设计值4.2 计算简图.4.3 内力计算.4.4承载力计算4.4.1正截面受弯承载力4.4.2斜截面受剪承载5 .主梁设计5.1 荷载设计值5.2 计算简图.5.3内力设计值及包络图5.3.1弯矩设计值.5 .5 .6 .7 .7 .7 .8 .8 .9 .9 10 12 12 12 13

2、13533弯矩、剪力包络图1414171718191919191717532剪力设计值5.4承载力计算5.4.1 正面受弯承载力5.4.2 斜截面受剪承载力6、绘制施工图6.1 施工说明6.2 结构平面布置图6.3 板配筋图6.4 次梁配筋图6.5 主梁配筋图整体式单向板肋梁楼盖设计1、设计资料某一般金工车间楼盖，采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构形式，其柱网布置 下图所示1、1建造地点与基本概况建造地点为西安市某地，外墙采用490mm号的砖墙。该结构的重要性系数为L 0,使 用环境类别为2a类。板的外墙上的支承长度为120mll1,梁在外墙上的支承长度为370mm。1、2楼面构造层做法（

3、至上而下）(Y =20kN/m2);(Y =25kN/m2)(y=17kN/ms)o楼面水泥砂浆面层厚20mm 现浇混凝土楼板厚80mm 混合砂浆天棚抹灰厚15mm1、3设计方案题号Lt (m)L、(m)可变荷载取值3b6b7b6.06.6二类金工1、4材料选用楼板、次梁及主梁的混凝土强度等级均为C30 (fc=14. 3N/mm2 ；"=1.43*向)板中 钢筋和梁中箍紧采用HPB335级钢筋；主梁、次梁受力钢筋采用HRB400级钢筋。板伸入外墙内120mm,次梁及主梁伸入墙内370mm,柱的截面尺寸b X h=350mmX 350mm,结构层高为4. 2m2、楼盖的结构平面布置主

4、梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6.6叫次梁的跨度为6.0m,主梁每跨 内布置两根次梁，板的跨度为心/加=6.6/2=22,因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h2 2200/30=73mm,对工业建筑的楼盖板，要求h280mm,取板厚 h=80mmo次梁截面高度应满足h=/, /18- lo /12=6000/18-6000/12=333-500mmo考虑到楼面可变荷载比较大，取h=450mm。截面宽度取b=200mn主梁截面高度应满足 h=/,/15/,/12=6600/156600/10=440660mln。取 h=650mm 截 面宽度为b=300mm第11页相。页睚汁瓶榔

5、结构表名称数量尺寸跨度h(mm)b(mm)边跨(mm)中跨(mm)板5480220020202000次梁4545020058735700主梁1265030066406600柱8350350外墙442004903、板的设计3荷载板的永久荷载标准值0. 08X25=2kN/«20. 02 X 20=0. 4kN/n20. 015X17=0. 255kN/2. 655kN/12. 0kN/ J80mm厚现浇钢筋混凝土楼板20mm厚楼面水泥砂浆面层15mm厚混合砂浆抹灰小计板的可变标准荷载值永久荷载分项系数取L 2,因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/J,所以可变荷载分项 系数应取1.3。于

6、是板的永久荷载设计值g=2. 655X1. 2=3.186kN/n2可变荷载设计值q=12. 0X1. 3=15. 6kN/n2荷载总设计值g+q=3. 186+15. 6=18. 786kN/n2近视值为 g+q=18. 8kN/J3、2计算简图按塑性内力重分布设计，次梁截面为200mmX450mm,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 /” /n +h/2=2200-120-100+80/2=2020mm中间跨：/o=/n=2200-200=2000mm因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计

7、算单元，计算简图如 图所示1980220020002200200022001.3 弯矩计算值不考虑板块供作用截面弯矩的折减。由表11T可查得，板的弯矩系数%分别为：边 支座为0,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M=-Mn= (g+q)11=18. 8X 2.02:/ll=6. 97kN - mMc=- (g+q) ；02/14=-=-18. 8X2. 02 /14="5. 37kN mM3 = M2= (g+q) /j2/16=18. 8X2. 02 /16=4. 70kN - m这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其Me

8、和“2应乘以0.8, Mc=0.8 X-2. 24=-l. 79kN m； M2=O.8X1. 96=L 57kN m1.4 正截面受弯承载力计算环境类别为2a类，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=20mmo假定纵向钢筋直径d 为 10mm,板厚 80mm, ho =h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板宽 b=l000mm。C30 混凝土，,=1.0, X=14. 3kN/n2； HPB335钢筋，/y=300N/H2 o板配筋计算的过程于下表。楼面板的配筋计算截面1B2或3c弯矩设计值 (KN-m)6. 97-6. 974.7-5. 37as = M /0.1660.1610

9、. 1090.124=i-71-2as0.1770. 177<0. 350. 1160.133<0. 35计算配筋(mm2)4=独自6fjA464.0464.0304.1348.7实际配筋 (mm2)010/120170 As=462. 0010/120170 A=462.08 160As=314.008/100180A =358.0计算结果表明，支座截面的J均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则； As/b*h=314. 0/ (1000X80) =0.392%,此值大于 0. 45/t/y=0. 45X1. 43/300=0. 21%,同 时大于0.2%,满足最小配筋率。4

10、.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 荷载设计值由板传来的恒载：3.186X2. 2=7. 0kN/n2次梁自重：次梁150mm抹灰:25X0.2X (0. 45-0. 08) XI. 2=2. 22kN/n217X0. 015X (0.45-0. 08) X2XL2=0. 3kN/n2小计g=9. 52kN/板的可变荷载标准值q=15. 6X2. 2=34. 32kN/»2荷载总计算值P=g+q=43. 84kN/尸4.2 计算简图按塑性内力重分布设计。次梁在砖墙上的支承长度为370mm。主

11、梁截面为300mmX 650mm。计算跨度：边跨 /oi = /n= (6000-120-300/2) X1. 025=5873inm中间跨 =/n =6000-300=5700mm因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。计算简图如下图所示图3次梁的儿何尺寸及支撑情况200第11页拖领5.875n74.3 内力计算由表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：MFM产-Mb =(g+q)/oi/H=43. 84X 5.873711=137. 47kN - mM2= (g+q) /2/16=43. 84X 5.72/16=89. 02kN mMc=- (g+q)虑/14=-

12、43. 84X5.72/14=-101.74kN m 剪力设计值：VA =0. 45 (g+q) /nl =0. 45 X43. 84X5. 75=113.44kNVB1 =0. 60 (g+q) /nl=0. 60X43. 84X5. 75=151. 25kN 'ZBr=Vc=0. 55 (g+q) /n2=0. 55X43. 84X5. 7=134. 81kN4.4 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=6000/3=2000mm； 又勺:b+$200+2000=2200, b+12h . =200+12X80

13、=1160 故取"=1660mm。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2a级，C30混凝土，梁的最小保护厚度c=25皿，假定箍紧直径为10mm, 纵向钢筋直径20mm,则一排纵向钢筋儿二450-25-10-20/2=410mm二排纵向钢筋 ho=410-25=385mmoC30 混凝土，4尸 1.0, Pt =l, /c=14.3N/znw2, /t=l. 43N/w/n2；纵向钢筋采用 HRB400 钢，/y=360N/二箍筋采用HRB335钢筋，/» =360N/。正截面承载力计算过程列于 下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。次梁正截

14、面受弯承载力计算截面1B2c弯矩设计值 (KN m)137. 47-137. 4789. 02-101.74二M /(%£bh；)或 as = M /137.47 xlO6137.47 xlO689.02 xlO6101.74 xlO61x14.3x1160x4052=0. 051x14.3x200 x3802=0. 331x14.3x1160 x 4052=0. 0321x14.3x200x4052=0. 22/0. 232as0. 050. 33 <0. 350. 0320. 22<0. 35AYb 儿/ fj fy或A ifc/>933.08996. 2359

15、7.17707. 85选配钢筋 (mm2)计算结果表明，支座截面的J均小于0.35； As/b*h=565/ (200X500) =0.57%,此值大于0.45f/4=0.45XL 43/360=0. 18%,满足最小配筋率。442斜截面受剪承载斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截 面尺寸：K = ho - =380-80=300mm, S/zlt /b=300/200=1. 5 <4,截面按下式验算：0. 25 P f b %=0. 25X1X14.3X 200 X 380=2751.17X 103N> Vm, =15L 25N,截面满足 要

16、求O计算所需腹筋采用采用6双支箍筋，计算支座B左侧截面。A% = 0.7工bho + & 于也可得到箍筋间距/yvAv% _360x56.6x380_VBr- 0.7 于岫134.81xl03-0.7xl.43 x 200x380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. 8X131. 82=105. 46mm,截面高度在300到500 mm的梁，最大箍 紧间距200 mm最后取箍紧间距S=150胸。为了方便施工，沿梁长度不变验算配筋率下限值：弯矩弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3/、产0.3X14. 3/360=0.

17、 12%。实际配筋率 Pw = AjZ?s=56.6/ (200X150) =0. 19%>0. 12%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。次梁传来的永久荷载9. 52 X 6. 0=57.12kN主梁自重(含粉刷)(0.65-0, 08) X0. 3X2. 2X25+0. 015X (0. 65-0. 08) X2X2.2X17) X1. 2=12. 05kN永久荷载设计值G=51.12+12. 05=69.17kN可变荷载设计值Q=34. 32 X 6. 0=205. 9kN5.2 计算简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大

18、于5,竖向荷载下主梁内力近视按连续梁计算，按 弹性理论设计，计算跨度支承中心线之间的距离，/0=6600»端部支承在砖墙上，支承长度 为370mm,中间支承在350mmX 350mm的混凝土柱上，其计算跨度：边跨L = 1.025/“ +- = 1.025 x (6600-120-200) + = 6637mm- + - = 6600-120-200 + 370/2 + 400/2 = 6665mm2 2/01 = 6640 mm中跨 /()=/n+- + - = 6200 + 400/2 + 400/2 = 6600mn?主梁的计算简图如下，因跨度相差不超过10%,故可利用附表6-

19、2计算内力1。I。1。1。1。1。IgIggI ggg身 1 至 2 正 号 ""/ / /7777,66406600,6640,/777主梁的计算简图5.3 内力设计值及包络图5.3.1 弯矩设计值弯矩M=&G/°十七Q/。式中系数片、的由附表6-2相应栏内查得 MlmiX=0. 244X69. 17X6. 6+0. 284X205. 9X6. 6=504. 13kN m267X69. 17X6. 6-0. 311X205. 9X6. 6=-544 53kN mM、nii =0. 067 X 69.17X6. 6+0 200 X 205. 9 X 6 6

20、=302. 37kN - m5.3.2 剪力设计值剪力V=k3G+g Q式中系数h、3由附表6-2相应栏内查得V. =0. 733X69. 17+0. 866X205. 9=229. OlkN%/max=-l. 267X69. 17-1. 311X205. 9=-357. 57kN“JI .1117A0X68 17+L 222X205. 9=320. 78kN533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M/, = Mc=-0. 267X69.17X6. 6-0.133X205. 9X6. 6=-302. 63kN m在第1跨内以

21、支座弯矩M,=-302. 63kN-m的连线为基线。作G=69.17kN, Q=205. 9kN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-H3)1. + = - (69.17+205. 9) X6. 6-色竺Z=504. 28kN m (与前面计算的3333max =504.13kNm 接近)-(G+Q) /= 1 (69.17+205. 9) X6. 6_.2x544 53 -(69. 17+205. 9) X6. 6-=242. 13kN m 3在第 2 跨内：M(.=-0. 267X69. 17X6. 6-0. 089X205. 9X6. 6=-242.

22、 83kN m 以支座弯 矩M8=-544.53kNm, "0=-242. 83kN m 的连线为基线，作 G=69.17kN, Q=205. 9kN 的简 支梁弯矩图，得1、212-(G+Q) /0 += _ ( 69. 17+205. 9 ) X 6. 6-242. 83+ -33(-544. 53+242, 83) =161. 2kN m-(G+Q) /o + "c + : (Mg-Me) = - ( 69. 17+205. 9 ) X 6. 6-242. 83+ -3333 x ?()2 6?-403< 4kN m30333在第2跨内以支座弯矩AG =-302

23、. 63kN m, M(.=-302. 63kN - m的连线作为基线，作G=69.17kN, Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：G/o + M8=;X69.17X 6. 6-302. 63=-150. 46kN m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"尸0, M8=-544.53kNm的连线为基线。作 G=69.17kN, Q=205. 9kN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：1544 53-(69. 17+205. 9) X6.6-2=432. 64kN - m 33(-544. 53+242,

24、83) =261. 8kN - m第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载M/, = MC=-O. 267X69.17X6. 6-0. 133X205. 9X6. 6=-302. 6kN m第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：-(G+Q) /0 + 知8 = 1 (69.17+205.9) X 6. 6-302. 6=302. 55kN m (与前面计算的33加九叱=302.37kN-m接近) I IB 41人第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：1g/0 + -M=1x69. 17X6. 6- X302. 6=51. 3kN m303331?12-G/o + - M =-X69.17

25、X6. 6 X302. 6=-49. 56kN m3°333在第1跨内有可变荷载，在第2、3跨内没有可变荷载由附表6-2知支座B或C的弯矩值Mb=-0. 267X69. 17X6. 6-0. 178X205. 9X6. 6=-120. OkN mM. =-0. 267X69.17X6. 6+0. 044X205. 9X6. 6=-181. 68kN m在第2跨内以支座弯矩M8=-120.0kNm的连线为基线，作G=69. 17kN, Q=205. 9kN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) +=(69.17+205.9) X 6. 6- -

26、 X 302. 63=504. 28kN m3° 3331?12-(G+Q) Z() + -AfB=-X (69.17+205. 9) X6. 6- X302. 63=403. 40kN - m3333在第2跨内以支座弯矩M8=T20.0kNm, Mc=T8L68kNm的连线作为基线，作G=69.17kN, Q=0的简支梁弯矩图，得第1个和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1212-G/() +-( “8 - Me ) + =-X 69.17 X 6. 6+-( -120. OkN+181. 68 )3333-181.68=11. 42kNm-G /0 + 1 ( AG - M M

27、 = L X 69.17 X 6. 6+ 1 ( -128 OkN+181. 68 )3333-181. 68=-8. 9kN - m弯矩包络图如下(a)所示。剪力包络图：第1跨匕 nwc=229. OlkN；过第 1 个集中荷载后为 229. 01-69. 17-205. 9=-46. 06kN；过第 2个集中荷载后为-46. 06-69.17-205. 9=-312.13kN%/n®=-357.57kN；过第 1 个集中荷载后为-357. 57+69.17+205. 9=-82. 5kN；过第 2个集中荷载后为-82. 5+69. 17+205. 9=192. 57kN第2跨%5

28、我二320. 78kN；过第 1 个集中荷载后为 320. 78-69. 17=251. 61kN。当可变荷载仅作用在第2跨时Vfir=l. 0X69. 17+1. 0X205. 9=275. 07kN；过第1个集中荷载后为275. 07-69. 17-205. 9=0。剪力包络图如下（b）所示第19页拖颂主梁的内力包络图(a)弯矩包络图；(b)剪力包络图18II .10192.S1万.亚TUT75.11019/7:：,no197.5512"6207.78180.111j不妮耶第25页夬吸页5.4承载力计算5.4.1 正面受弯承载力跨内按T形截面计算，因4/%=80/665 =0.1

29、2 >0.1。翼缘计算宽度按"3=6. 6/3=2. 2mm 和b+.$=6m中较小值确定取/乙=2. 2mo主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因 存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土 保护层厚度20mm、板上部纵筋10皿、次梁上部纵筋直径18mm。假定主梁上部纵筋直径25mm, 则一排钢筋时，ho =650-20-10-18-25/2=590mm,二排钢筋时，4=590-25=565。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为一排。跨内截面经判别都属于第一类T 形截面0B支座边的弯矩设计值加力加8

30、3、-%"2=-544.53+263. 02X0. 35/2=-498.5kN a 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）504.13544.53302. 37-150. 456as=M /（% fbh；）或= M /5M.13xl06544.53 xlO6302.37 xlO6150.456 xlO61x14.3 x 2200 x 6OO2=0.0451x14.3 x 300 x 5652=0.3981x14.3x2200 x6002=0. 0271x14.3x300x6002=0. 097(% £ 4 h；)九二(1+J1-2a. ) /20

31、.9770. 7260. 9860. 949/九力儿2388.43687. 51419. 7734选配钢筋 (mm2)梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。5.4.2 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：九=%一力;=565-80=485mm,因 / /b=485/300=l. 62<4 截面尺寸按下式验算： 0. 25 力/b h=Q. 25X1X14.3X 300 X 565=605. 96X10skN> Vmax =357. 57kN,截面尺寸满足 要求。算算所需腹筋：采用力10200双肢箍筋，AS7 fH+ 亡凤2 x 57=0.7xl.43x300x565 + 360x 乂 ' x385200=489.0 x 1 n=489.0%N匕2 = 229.0%VV%, VBrmax = 357.57kN<Vcsf V,/max = 320.78<V .,因此支座 B 截面左右不需配置弯起钢筋。验算最小配箍率：0 =ik=. 1>7 =0. 52%>0. 24- = 0.24x =0.10%,满足要求。bs 300x100fyv 360次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力尸尸5712+205. 9七263. 02kN,九二650-450=200皿，附加箍筋布置范围 s=2 hx +3b=2 X 200+3 X 2