单向板肋梁楼盖设计赵华版

1、西安电大单向板肋形结构设计西安电大第20页共18页钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计任务书一、设计题目：单向板勒形结构设计二、设计目的1、控固与理论教学的基本概念和基础知识；2、培养学生使用规范、查阅手册和资料的能力；3、熟悉设计步骤，学会设计计算方法；4、培养学生分析和解决工程实际问题的能力。三、基本设计资料某现浇钢筋混凝土勒行楼盖，结构安全级别为H级。平面尺寸为22.5mx 32.5m，采用单向板了形结构，其结构平面布置如下图所示rei-14圏傩绪构叩帀布圈O初步拟定尺寸：板跨为 2.5m,板厚为80mm次梁跨度6.5m,截面尺寸200mrX 500mrp主梁跨度7.5m,截面尺寸300mr

2、X 700mrp柱子截面尺寸 300mmx 300mm按刚度要求，板厚 h > L/40=2500/40=62.5mm,次梁高度 h > L/25=6500/25=260mm 主梁高度 h> L/15=7500/15=500mm 拟定尺寸均满足刚度要求。楼面面层用20mn厚水泥砂浆抹面（丫 水泥=20KN/r3）,梁板的底面用15mm 厚混合砂浆粉刷（丫石灰= 17KN/n3）,楼面可变荷载标准值为（qk=8.0KN/ m2）, 外墙采用370mn厚砖墙，不设边柱，板在墙上的搁置长度为120mn,次梁在墙上的搁置长度为240mm主梁在墙上的搁置长度为 370mm混凝土强度等级

3、C25,梁中受力钢筋为H级，其余钢筋为I级。试为此楼 盖配筋并绘制结构施工图。四、设计步骤1、板的设计（1）荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。2、次梁的设计（1）荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。3、主梁的设计（1）荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。五、设计要求 扳、次梁内力按1S性内力重分布计算。（2）主梁內力按弹性理论计算。（3）绘出楼闻结构平面布置及板*次梁和主梁的配筋施工图,现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计计算书平面结构布置:1、确定主梁的跨度为7.5m,次梁的跨度为6.5m,主梁每跨内布置两根次梁，板

4、的跨度为2.5m。楼盖结构布置图见附图2、按高跨比条件，当h 401 62.5mm时满足刚度要求可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求h 80mm，取板厚h 80mm次梁的截面高度应满足h （丄丿）L12181 1（）h （167250）mm ,取 b 200mm。主梁的截面咼度应该满足h （1T）l8141 1（）h （233 350）mm ,取 b 300mm <3、b4、h板的设计（按塑性内力重分布计算）：（362 541）mm ,取 h 500mm 则（536 937）mm , h 700mm，则1、荷载计算：板的恒荷载标准值：取1m宽板带计算：20mm厚水泥砂浆地面80mm钢

5、筋混凝土板0.02 20 10.4kN/m0.08 25 1 2.0kN/m15mm厚混合砂浆粉刷0.015 17 10.255kN / m恒载： gk 2.655kN / m活载：qk 8 1 8kN / m恒荷载分项系数取1.2 ;活荷载分项系数取1.3于是板的设 计 值 总 值g q = 1.2gk 1.3qk 1.2 2.655 1.3 8 13.586kN/m近似取为：g q=13.6kN/m2、板的计算简图：次梁截面为200mm 500mm，现浇板在墙上的支承长度取120mm按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：a J 1h 2500 100 120 802 2320 1.02比 2

6、337mm,取 l0i 2320mm( a 120mm)中跨：l02 ln 2500 200 2300mm板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%寸，均可按五跨等跨度连续板计算。计算简图如下图：g+ |'3,6kN/rr123201230C51 Au230012320 J/1 板的计算简图3、内力计算及配筋：用塑性内力重分布理论计算，则有a系数如下：表1.0支承情况截面 位置端支座边跨支座离端第一支座离端第二跨中中间支座中间跨中A1B2C3梁板搁支在 墙上01/11两跨连续：-1/10 三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板梁与梁

7、 整浇 连接-1/161/14-1/24梁与柱整浇 连接-1/161/14则由M (g q)lo可计算出M1、Mb、M2、Me，计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14M(g q)lo21.11 13.6 2.322T/11 13.6 2.3221/16 13.6 2.321/14 13.6 2.3(kN/m)6.656.654.55.14由题知：b 1000mm,设20mm,则 h。h 80 20 60mm,板内采用 HPB235级钢筋，fc 11.9N / mm2， ft 1.27N / mm2， fy 210N / mm2，1 = 1.0 ,根据各跨跨中及支

8、座弯矩可列表计算如下：截面1B2CM (kN m)M1M bM 20.8M2Mc0.8McM(g q)lo6.65-6.654.503.60-5.14-4.111 fcbh： ( kN m)42.84MS1 fcbh；0.1150.1150.1050.0840.1200.0961 J1 2 s(b 0.614)0.1690.1690.1110.0880.1280.101s 1 0.50.9160.9160.9440.9560.9360.950AsM / sfyh0 (mri)577577379299436344选钢筋12轴线56轴线冷12180中 12180 12240* 1224025轴线申

9、 12180* 12180也 12240'12240实际配筋12轴线56轴线2628mm2628mm471miVi471mm25轴线2628mm2628mm22471mm471mm位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（M2、M3 ）和中间支座（Mc ）计算弯矩可以减少20%其他截面则不予以减少。配筋验算：均小于0.35，符合内力重分布的原则，二仝 4710.59% ,可知 0.45 主 0.45 1270.27% ,且 0.2% ,所bh 1000 80fy210以配筋符合要求。4、确定各种构造钢筋：分布筋选用申8300嵌入墙内的板面附加钢筋选用少830

10、0垂直于主梁 的板面附加钢筋选用 审8300板角构造钢筋：选用8300双向配置在板四角 的上部。具体配筋祥见附板的配筋图三、次梁设计(按塑性内力重分布计算)：1、 次梁的支承情况：次梁在墙上的搁置长度为240mm2、荷载计算：由板传来：2.655 2.5 6.6375kN/m次梁肋自重：0.20.5 0.0825 2.1kN/m次梁粉刷重0.015 0.5 0.08 2 17 0.2142kN /m恒载： gk 8.9517kN / m 活载：qk 8 2.5 20kN / m设计值总值：g q=1.2gk 1.3qk 36.75kN /m3、确定计算跨度及计算简图。塑性内力重分布计算时，其计

11、算跨度：中跨：l02 ln 6500 3006200mm边跨：l01 ln a26500 240 150 24026230mm1.025ln 1.025 62006355mm,取 l016230mm ( a 240mm)因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算，计算简图如下：_+1 V/tkN. ILIIIIIIInniniiii1Illi人a-6200丄620° 1fJ£-200 Jb I "62；A / XR J"J次梁计算简图4、内力计算：则由M (g q)lo可计算出Mi、Mb、M2、Me，计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/1

12、6-1/14M(g q)lo21/11 36.75 6.2321/11 36.75 6.232116 36.75 6.221/1436.75 6.2(kN/m)103.03103.0388.29100.91由V (g q)ln可计算出Va、Vbi、Vb、乂，计算结果如下表:截面位置VaV BlVBrVea0.450.600.550.55V (g q)ln0.45 36.75 6.230.60 36.75 6.230.55 36.75 6.20.55 36.75 6.2(kN)103.03137.37125.32125.325、截面承载力计算:由题知： 设as 20mm,砼 C25 梁内采用 H

13、PB335级钢筋，fe 11.9 N / mm ,fy 300N/mm2,1 = 1.0 ,(1)、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度b'f，按1 1bf -l -33梁高：6500 2167mm b s0 200 2300 2500mm，故取 bf 2100mm。h 500, h0500 35465mm翼缘厚：1hf 80mm判定T形截面类型:1febfhf (h0 也)1.0 11.9 2100 80 (465 80) 850 106N mm2 2850kN m129.67kN m(边跨中)62.32kN m(中间跨中) 故各跨中截面属于第一类T形截面。（2） 、C25 混

14、凝土， 1=1.0， c = 1.0, fc = 11.9KN/mn2，纵向钢筋采用 HRB335钢, fy=300KN/mm,箍筋采用 HPB235 fyv =210 KN/mml。钢筋保护层 35mm 单层 设as 35mm,双层设70mm。支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置 两排纵向钢筋考虑，取h。500 70 430mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋 考虑，取h0465mm。（3）、次梁正截面承载力计算见下表：截面1B2C弯矩M(kN m)129.67-129.6788.29-100.911 fcbh02或汀血帛1.0 11.9 2100 4651.0 11.9 200 4

15、361.0 11.9 2100 46弓1.0 11.9 200 465(kN m)5403.46440.0625403.46514.62M 或Ms1 fcbht2s1 fcbfh20.0240.2950.0160.1961 J 2 s(b 0.350)0.0240.3600.0160.220s 10.50.9880.8200.9920.89AsM / sfyh。94112266398132222选用钢筋2525+2252516实际钢筋截面面积（mrf）9821384982982验算配筋：计算结果表明，均小于0.35，符合塑性内力重分布的设计原则；同时AS9820.98% 0.45 上 0.45

16、 127 0.19% ,且 0.2%，故符合bh 200 500fy300要求。（4）、次梁斜截面承载力计算见下表：hw h0 h'f 430 80 350mm，因 hw/b 350/200 1.75 4。截面尺寸下式演算：0.25 cfcbh0 = 0.25 1.0 11.9 200 430 255.85 KN Vmax 137.37 KN 截面尺寸满足要求。 Vc 0.7ftbh0 = 0.7 1.27 200 430 76.454 VA 103.03 故各截面需按计算配置箍筋。 采用8双支箍筋Vcs Vc 1.25fyvAsvh0 计算出 S=267mms调幅后受剪承载力应加强，

17、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% 取 s=200mm关于配筋的说明：8200沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mn处开始布置。梁底钢筋不弯起，225钢25为通长筋，B支座筋通长布置。梁面筋2216设在二排，在支座两侧 2200mn处截断。四、主梁设计(按弹性理论计算)：1、 主梁支承情况：柱截面300X 300,主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370mm2、荷载计算：为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。次梁传来的荷载：8.9517 6.5 58.19kN主梁自重：(0.70.08) 0.3 2.5 25 11.625kN主梁粉刷重：0.015 (0

18、.7 0.08) 2 2.5 17 0.7905kN恒载：Gk 70.6055kN恒载设计值： G 1.2Gk 84.72kN取 G 85KN活载设计值： Q 8 2.5 6.5 1.3 169kN取 Q 169KN3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度：边跨：1。1 J 】b主 0.025ln 7230 - 300 0.025 7230 7561mm2 21 1ln ab主 7230 370/2 300/2 7565mm，2 2近似取l017560mm中跨：I。In 1b柱主 7200 300/2 300/2 7500mm因跨度相差不超过10%可按等跨梁计算，计算简图如下。G GG GG G

19、4d14 R7 厶U吕D厶丄 7560 丄 7500 丄 7560 丄主梁计算简图4、内力计算：1）、弯矩设计值：M k1Gl0 k2Ql0其中，k1 k2可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻 两跨的平均值。M 1,max 0.244 85 7.560.289 169 7.56526KN .mM B,max 0.267 85 7.560.311 169 7.56568.9KN.mM 2,max 0.67 85 7.5 0.2 169 7.5680.6 KN .m2） 、剪力设计值：V ksG kQ，其中，k3 k4可由书中表查可知。VA,max 0.733 85 0.82

20、2 169201.2KNVBl,max1.267 85 1.311 169329.3KNVBr,max1.0 85 1.222 169 291.5KN3）弯矩、剪力包络图弯矩包络图：第1、3跨有活载，2跨不布置M A 0， MB MC 0.267 85 7.56 0.133 169 7.56341.5KN .m第一跨内集中力处弯矩值：（以Ma 0， MB 341.5KN .m的连线做基线）第一个集中荷载处弯矩值第二个集中荷载处弯矩值第二跨内集中力处弯矩值：（以Mb1 (G Q) l0 吐 526.2KN .m331 ，2 Mb ， (G Q) l0- 412.4KN.m3 3341.5KN .

21、m， MC 341.5KN .m 的连线做基3Gl01Mb129KN.m第1、2跨内布置活荷载，3跨不布置M a 0， M b 568.9KN .m， MC0.267 85 7.56 0.089 129 7.56258.4 KN .m第一跨内集中力处弯矩值:（以Ma 0， Mb 568.9KN .m的连线做基线）第一个集中荷载处弯矩值第二个集中荷载处弯矩值1 (G Q) l0 丛-450.4KN.m331 ，2 Mb(G Q) l0-260.8KN .m33第二跨内集中力处弯矩值:(以 Mb 568.9KN.m， MC 258.4KN .m 的连线做基第一个集中荷载处弯矩值1( GQ)l012

22、MbMC-169.6KN.m333第二个集中荷载处弯矩值1 GQ l01Mb273.1KN.m333第2跨内布置活何载，1、3跨不布置线）M A 0， M b MC 0.267 85 7.56 0.133 169 7.56341.5KN.m第一跨内集中力处弯矩值：第一个集中荷载处弯矩值怙0Mb 100.4KN.m33第二个集中荷载处弯矩值3Gl02Mb一 13.5KN .m3第二跨内集中力处弯矩值：1( GQ)l°1 Mb 293.5KN .m剪力包络图:第一跨VA,max 201.2KN 过第 1 个集中荷载后为：201.2-254=-52.8kN过第2个集中荷载后为：-39.6-

23、254=-293.6kNVBi,max329.3KN 过第 1 个集中荷载后为：-329.3+254=-74.3kN过第2个集中荷载后为：-74.3+254=179.7kN第二跨VBr,max 291.5KN 过第 1 个集中荷载后为：291.5-85=206.5kN当仅有2跨布置活载时V 254kN过第1个集中荷载后为0。有上述计算可绘出主梁弯矩及剪力包络图如下：526./主梁弯矩包络图71 51/Oft c-329.3主梁剪力包络图5、主梁正截面和斜截面承载力计算：正截面承载力计算：、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度bf，按1 1 bfI 6500 2167mm b Sq 650

24、0mm,故取 bf 2100mm。33梁高： h 700, h0700 35 665mm翼缘厚：hf 80mm判定T形截面类型属于第一类T形截面。、支矩座截面按矩形截面计算，B支座弯设计值按：bMB Mmax V0b568.9 254 0.15 530.8KN.m2离端第一跨、第二支纵座B按布置两排向钢筋考虑。h。700 70 630mm正截面配筋计算。1B6-530.8680.6106530.8 106680.6 10600 63021 11.9 300 63020.3751 11.9 2100 630.06902730.750.964613745373632 532 52140214021验算配筋：计算结果表明，均小于0.518，满足要求。同时As bh2413300 7001.15%0.45 f0.451.273000.19%,且0.2%，故符合要求梁底钢筋532通长，梁上面筋332为通长布置，支座B截面下层