xiugaihou整体式现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计(2) (2)

1、整体式单向板肋梁楼盖设计一、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 建筑平面图1、1建造地点与基本概况建造地点为临沂市某地，外墙采用490mm 厚的砖墙。该结构的重要性系数为1.0，使用环境类别为2a 类。板的外墙上的支承长度为120mm ，梁在外墙上的支承长度为370mm 。1、2楼面构造层做法（至上而下）楼面水泥砂浆面层厚20mm (=20kN/m3; 现浇混凝土楼板厚90mm 80 (=24kN/m3 25混合砂浆天棚抹灰厚20mm 15 （=17kN/m3）。 1、3 1、4材料选用N/mm2）板中钢筋和梁中箍紧采用HPB335级钢筋

2、；主梁、次梁受力钢筋采用HRB400级钢筋。1、5 设计内容1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置2、单向板板和次梁的强度计算（按塑性内力重分布计算） 3、主梁强度计算（按弹性理论计算） 4、绘制结构施工图 （4、绘制结构施工图 （1）、楼盖结构平面布置图（1：250 ，1：200） （2）、板的配筋图（1：50） （3）、次梁的配筋图（1：50） （4）、主梁的配筋图（1：50）及弯矩M 、剪力V 的包络图 （5）、次梁和主梁的截面配筋图（1：20） （6）、板和次梁的钢筋一览表（可在次梁的抽筋图和次梁的钢筋表中任选其一）二、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

3、为7.2m ，次梁的跨度为6.0m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2o l /1o l =7.2/3=2.4，因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h 2200/30=80mm，对工业建筑的楼盖板，要求h 80mm ，取板厚h=80mm。次梁截面高度应满足h=o l /18o l /12=6000/186000/12=333 500 mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm。截面宽度取b=200mm主梁截面高度应满足h=o l /15o l /12=7200/157200/10=4807200mm 。取h=700mm截面宽度为b=300mm 三、板的设计板的永久荷载标准值永久荷

4、载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/2m ，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的荷载总设计值 g+q=3.186+15.6=18.786kN/2m 近视值为g+q=19kN/2m3、2计算简图按塑性内力重分布设计，次梁截面为200mm ×500mm ，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：边跨按以下二项较小值确定：o l =n l +h/2=2400-120-100+80/2=2220mml 011=ln+a/2=(2400-120-200/2+120/2=2240mm 故边跨板的计算

5、跨度取lo1=2220mm中间跨：o l =n l =2400-200=2200mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m 宽板带作为计算单元，计算简图如图所示 因边跨与中跨的计算跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数M, ，分别为边支座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 环境类别为2a 类，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=20mm。假定纵向钢筋直径d 为10mm, 板厚80mm ，o h =h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板宽b=1000mm。C30混凝土，1a =1.0，c f =1

6、4.3kN/2m ；HPB335钢筋，y f =300N/2m 。板配筋计算的过程于下表。 计算结果表明，支座截面的均小于0.3符合塑性内力重力分布的原则； As/bh=413/(1000×80=0.51%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.43/270=0.21%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。四. 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。次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52 kN/m 次梁粉刷： 2×0.02

7、×（0.5-0.08）×17×1.2=0.34 kN/m小计 g=10.51 kN/m按塑性内力重分布设计。次梁在砖墙上的支承长度为370mm 。主梁截面为300mm ×700mm 。计算跨度：l01=ln+b/2=(6000-120-300/2+120/2=6100mml011=1.025ln=1.025×(6000-120-300/2=5873.25mm 故边跨板的计算跨度取lo1=5873.25mm 中间跨： l02=ln=6000-300=5700mm 4.3 弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差小于10%，可按等跨

8、连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数M 和剪力系数V 。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表： 承载力计算正截面受弯承载力计算时，跨内按T 形截面计算，边跨翼缘宽度去' f b =l /3=5873.25/3=1957.75mm；又' f b =b+n s =2520,比较取' f b =1957.75 中跨' f b =l /3=1900、' f b =2500故取' f b =1900mm。取' f b =1900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=20mm，假定箍紧直

9、径为10mm ，纵向钢筋直径20mm, 则纵向钢筋o h =500-20-10-20/2=460mmC30混凝土，1a =1.0，c =1，c f =14.3N/2m m ，t f =1.43N/2m m ；纵向钢筋采用HRB400钢，y f =360N/2m m ，箍筋采用HRB335钢筋，yv f =360N/2m m 。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。 计算结果表明，支座截面的均小于0.35符合塑性内力重力分布的原则；As/bh=402/(200×500=0.40%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.18%

10、，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。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：故截面尺寸满足要求计算所需腹筋采用采用6双支箍筋，计算支座B 左侧截面。007. 0h sAf bh f V sv yv t cs +=可得到箍筋间距Br 0yv 7. 0bh f V h A f S t sv -=291.5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20%加或箍筋间距减小20%。先调整箍筋间距，s=0.8×291=233mm截面高度在300至500mm 的梁，最大箍筋间距200mm ，最后取箍筋间距200mm ，为了方便施工，沿梁长

11、不变验算配筋率下限值：弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3ft224.64/fyv=0.3 x1.43 x360=0.12%；实际配筋率psv=Asv/(bs=56.6/(200 x 200=0.14%>0.12%,满足要求。五. 主梁设计主梁按弹性方法设计。因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于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，0l =6600。端部支承在砖墙上，支承长度为370mm ，中间支承在350mm ×350mm 的混凝土柱上，其计算跨度：边跨mm l 720201=中跨 lo2=7200mm主梁的计算简图如下，因跨度相差

12、不超过10%，故可利用附表6-2计算内力 Ql k Gl k M 21:+=弯矩，式中系数k1k2由附表相应栏查得。5.3.2剪力设计值：剪力，V=K3G+K4Q式中系数k1k2由附表相应栏查得。V Bl ,max=-1.267×77.65-1.311×224.64 =-392.88KN V Br ,max=1×77.65+1.222×224.64=352.16 KN5.3.3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B M =C M =-0.267×77.65×7.

13、2-0.133×224.64×7.2=-364.39kN·m在第1跨内以支座弯矩A M =0，B M =-364.39kN·m 的连线为基线。作G=77.65kN，Q=224.64kN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：31（G+Q）0l +3B M =31（77.65+224.64）×7.2-364.39/3=604.03kN·m （与前面计算的max , 1M =582.92kN·m 接近）31（G+Q）0l +32B M =31（77.65+224.64）×7.2-2×

14、;364.39/3=482.56kN·m 在第2跨内以支座弯矩B M =-364.39kN·m ，C M =-364.39kN·m 的连线作为基线，作G=77.65kN，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：31G 0l +B M =31×77.65×7.2-364.39=-178.03kN·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A M =0，B M =-650.74kN·m 的连线为基线。作G=77.65kN，Q=224.64kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作

15、用点弯矩值分别为：31（77.65+224.64）×7.2-650.74/3=508.71kN·m 31（77.65+224.64）×7.2-2×650.74/3=291.67kN·m 在第2跨内：C M =-0.267×77.65×7.2-0.089×224.64×7.2=-293.22kN·m 以支座弯矩B M =-650.74kN·m ，C M =-293.22kN·m 的连线为基线，作G=77.65kN，Q=224.64kN的简支梁弯矩图，得31（G+Q）0l +C

16、M +32（B M -C M ）=31（77.65+224.64）×7.2-293.22+32（-650.74+293.22）=491.26kN·m31（G+Q）0l +C M +31（B M -C M ）=31（77.65+224.64）×7.2-293.22+31（-650.74+293.22）=610.46kN·m第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载B M =C M =-0.267×77.65×7.2-0.133×224.64×7.2=-364.37kN·m 第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别

17、为： 31（G+Q）0l +B M =31（77.65+224.64）×7.2-364.37=361.13kN·m （与前面计算的max , 2M =3360.94kN·m 接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：312×364.37=-54.35kN·m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B M =-0.267×77.65×7.2-0.178×224.64×7.2=-437.17kN·m c M =-0.267×77.65&#

18、215;7.2+0.044×224.64×7.2=-78.10kN·m在第2跨内以支座弯矩A M =0，B M =-437.17kN·m 的连线为基线，作G=77.65kN，Q=224.64kN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：31（G+Q）0l +31B M =32×437.17=434.05kN·m 在第2跨内以支座弯矩B M =-437.17kN·m ，c M =-78.10kN·m 的连线作为基线，作G=77.65kN，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

19、弯矩值分别为：31G 0l +32（B M -c M ）+c M =31×77.65×7.2+32（-437.17+78.10）-78.10=-131.00kN·m 31G 0l +31（B M -c M ）+c M =31×77.65×7.2+31（-437.17+78.10）-78.10=-11.37kN·m 弯矩包络图如下（a ）所示。 剪力包络图： 第1跨第2跨max , Br V =352.16kN；过第1个集中荷载后为352.16-77.65=274.51kN。当可变荷载仅作用在第2跨时Br V =1.0×77.

20、65+1.0×224.64=302.29kN；过第1个集中荷载后为302.29-77.65-224.64=0。5.4.1正面受弯承载力（按矩形截面计算）跨内按T 形截面计算，因0' b f =0.120.1。翼缘计算宽度按l =7.2/3=2.4mm和b+n s =6m中较小值确定取' f b =2.4m。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10mm 、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

21、时，o h =720-20-10-18-25/2=660mm，二排钢筋时，o h =660-25=635。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。B 支座边的弯矩设计值B M =max , B M -0V b/2=-650.74+302.29×0.35/2=-597.83kN·m 。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。 梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。 按构造截断5.4.2斜截面受剪承载力（按矩形截面计算）验算截面尺寸：w h =0h -' f h =635-80=555mm，因w h /b=555/300=1

22、.854截面尺寸按下式验算：0.25c c f b o h =0.25×1×14.3×300×635=681.037×310kN max V =353.57kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用10200双肢箍筋，007. 0h sA f bh f V svyvt cs += 385200157236056530043. 17. 0+= kN N 0. 489100. 4893= cs A V kN V 229.01max , =，cs Br V kN V 357.57max , =，cs Bl V V 320.78max , =，因此支座

23、B 截面左右不需配置弯起钢筋。 验算最小配箍率：sv =bs Asv =100300157=0.52%0.2436043. 124. 0=yv t f f =0.10%，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力l F =57.12+205.9263.02kN ，1h =650-450=200mm，附加箍筋布置范围s=21h +3b=2×200+3×200=1000mm。取附加箍筋8200双肢，则在长度s 内可布置附加箍筋的排数，m=1000/100+1=11排，次梁两侧各布置5排。另加吊筋118，sb A =254.52mm ，由式m*nyv f 1sv A =11×2×360×157=518×310KN l F =263.02，满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm ，需在梁侧设置纵向构造筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm 。现每侧配置214，308/（300×565=0.18%0.1%，满足要求主梁边支座需设置梁垫，计算从略。六、绘制施工图楼盖施工图包括施工