整体式现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计

1、目录1. 设计资料 11.1 建造地点与基本概况 3.1.2 楼面构造层做法（至上而下） 3.1.3 设计方案 3.1.4 材料选用 3.2. 楼盖的结构平面布置 3.3. 板的设计 53.1 荷载 53.2 计算简图 5.3.3 弯矩计算值 63.4 正截面受弯承载力计算 7.4. 次梁设计 7 4.1 荷载设计值 74.2 计算简图 8.4.3 内力计算 8.4.4 承载力计算 94.4.1 正截面受弯承载力 斜截面受剪承载 1.05. 主梁设计 荷载设计值 计算简图 内力设计值及包络图 弯矩设计值 1.55

2、.3.2 剪力设计值 弯矩、剪力包络图 1.55.4 承载力计算 .1 正面受弯承载力 斜截面受剪承载力 2.06 、绘制施工图 施工说明 结构平面布置图 板配筋图 次梁配筋图 1.76.5主梁配筋图17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 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，

3、梁在外墙上的支承长度为370mm。精彩文档(尸20kN/m 2);(Y=25kN/m 2)(Y=17kN/m 3)。1、2楼面构造层做法(至上而下) 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(m)Ly (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 ; ft=1.43 N/mm 2 )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 Xh=3

4、50mmx350mm , 结构层高为4.2m2、楼盖的结构平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6.6m，次梁的跨度为6.0m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为|。2/|。1=6.6/2=2.2 ，因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h 2200/30=73mm，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= lo/181/2=6000/186000/12=333500mm。考虑到楼面可变荷载比较大，取 h=450mm。截面宽度取b=200mm主梁截面高度应满足h= lo/151。/12=6600/15 6600/10=440 660mm。

5、取h=650mm 截面宽度为b=300mm-Qoo:.Cnn-HLJnmTL3C 迅s匚门豹二3C0C0CCJfLrLCJUlx.rLDDn-rL- EILn7 u l:ln-ILITcn-n ITI:lrLLlILIonsCJccug 口口 eruss oocug 003CJCO4Txrl3S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3.1荷载板的永久荷载标准值80mm厚现浇钢筋混凝土楼板20mm厚楼面水泥砂浆面

6、层15mm厚混合砂浆抹灰0.08 X25=2kN/ m20.02 X20=0.4kN/ m20.015 Xl7=0.255kN/ m22.655kN/ m212.0kN/ m2系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值可变荷载设计值 荷载总设计值小计板的可变标准荷载值永久荷载分项系数取1.2 ,因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/ m2 ,所以可变荷载分项g=2.655 X1.2=3.186kN/ m2 q=12.0 X1.3=15.6kN/ m2 g+q=3.186+15.6=18.786kN/ m2近视值为 g+q=18.8kN/ m23、2计算简图按塑性内力重分布设计，次梁截面为 200mm

7、 X450mm，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 I。= In +h/2=2200-120-100+80/2=2020mm中间跨：I。= I n =2200-200=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图 如图所示 V 1f V 7tvA I1丄-I JL丄2. Qlm仪IQm2伽 /2.0;/工伽* *J3.3弯矩计算值不考虑板块供作用截面弯矩的折减。由表11-1可查得，板的弯矩系数am分别为：边支座为0,边跨中，1/11 ;离端第二支座，-1/11 ;中

8、跨中，1/16 ;中间支座，-1/14。故M ,=- M B = (g+q)时/1仁 18.8 X2.022/11=6.97kN mMC=- (g+q ) 102/14=-=-18.8 X2.02 /14=-5.37kNmM3= M2= (g+q ) l02/16=18.8 X2.02 /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和M2应乘以0.8，Me =0.8X-2.24=-1.79kNm ; M 2=0.8 X1.96=1.57kN m3.4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=20mm。假定纵向钢筋直径 d 为 10mm

9、,板厚 80mm ， ho=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm;板宽 b=1000mm 。 C30混凝土，a1=1.0，fc=14.3kN/ m2 ; HPB335 钢筋，fy =300N/ m2。板配筋计算的过程于 下表。楼面板的配筋计算截面1B2或3e弯矩设计值(KN m)6.97-6.974.7-5.37比=M /(ai fcb h0)0.1660.1610.1090.124=1- J-2as0.1770.1770.350.1160.1330.35计算配筋(mm2)As=b ho a1 fc/ fy464.0464.0304.1348.7实际配筋(mm2) 10/12170

10、乓=462.0 10/12170 乓=462.0 8 160 As=314.0 8/10180As =358.0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贝A/b*h=314.0/(1000 X80) =0.392%，此值大于 0.45 fj fy=0.45 X1.43/27O=O.24%同时大于0.2%，满足最小配筋率。4. 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：次梁自重：次梁150mm抹灰：3.186 X2.2=7.0kN/ m225 X0.2 x(0.

11、45-0.08 ) X1.2=2.22kN/ m217 X0.015 X(0.45-0.08 ) X2 X1.2=0.3kN/ m2小计板的可变荷载标准值何载总计算值g=9.52kN/ m2 q=15.6 X2.2=34.32kN/ m22P=g+q=43.84kN/ m4.2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。主梁截面为300mm X650mm。计算跨度：边跨 4=ln= (6000-120-300/2 )xi.025=5873mm中间跨 1。2 = 1 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

12、几何尺寸及交扌常情况4.3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：MA =0M1=- MB= (g+q )牴/1 仁43.84 X5.873/11=137.47kN mM2= (g+q ) 102/16=43.84 X5.72/16=89.02kNmM C =- (g+q ) l02/14=-43.84 X5.72/14=-101.74kNm剪力设计值：Va =0.45 (g+q )扁=0.45 X43.84 X5.75=113.44kNVbi =0.60 (g+q ) ln1 =0.60 X43.84 X5.75=151.25kN精彩文档VBr = VC

13、=0.55 (g+q ) ln2=0.55 X43.84 X5.7=134.81kN4.4承载力计算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 bf = l /3=6000/3=2000mm ；又 bf =b+ sn =200+2000=2200,b+12 hf =200+12 X 80=1160故取bf =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=25mm，假定箍紧直径为10mm , 纵向钢筋直径 20mm,则一排纵向钢筋 ho=450-25-10-20/2=410mm二排纵向钢筋ho =4

14、10-25=385mm。C30 混凝土，a1=1.0，Bc=1，fc =14.3N/mm2， ft =1.43N/mm2;纵向钢筋采用HRB400 钢，fy=360N/ mm2，箍筋采用 HRB335 钢筋，fyv=360N/ mm2。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。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值137.47-137.4789.02-101.74(KN m)as= M /(a1 fcb h2 )或as= M /137.47 10137.47 10689.02 106101.741061 143 11604051 14.3 200 38021

15、 14.3 1160 40521 14.3 200 4052(a1 fc bf h)=0.05=0.33=0.032=0.22/0.23=1- 1 - 2as0.050.33 0.350.0320.22Vmax=151.25N，截面满 足要求。计算所需腹筋米用米用6双支箍筋，计算支座B左侧截面。Vcs 0.7 ftbh。 fyv A he可得到箍筋间距s131.82 mmcfyvAvh。360 56.6 380S=VBr 0.7 ftbhc134.81 100.7 1.43 200 380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=

16、0.8 X131.82=105.46mm ，截面高度在300到500伽的梁，最 大箍紧间距200 m最后取箍紧间距s=150 m。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 fr fyv =0.3 X1.43/300=0.12% 。实际配筋率 sv=nAv. bs=28.3 X2/ (200 X150 ) =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 X6.0=57.12kN主梁自重(含粉刷)(0.65-0.08 )X0.3 X2.2 X25+0

17、.015 X(0.65-0.08 )X2 X2.2 X17) X1.2=12.05kN永久荷载设计值可变荷载设计值5.2计算简图G=51.12+12.05=69.17kNQ=34.32 X6.0=205.9kNb400I011.025ln225 (6600 120200)26637 mm11abl01ln226600120 200 370/2 400/26665mml016640mmllb bl0ln2 26200 400/2 400/26600mm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，lo=66OO。端部支承在砖

18、墙上，支承长度为370mm，中间支承在350mm X350mm 的混凝土柱上，其计算跨度:边跨中跨主梁的计算简图如下，因跨度相差不超过10%，故可利用附表6-2计算内力5.3内力设计值及包络图弯矩设计值弯矩M= &GI0+ kzQI。式中系数&、k2由附表6-2相应栏内查得M,max =0.244 X69.17 X6.6+0.284 X205.9 X6.6=504.13kN mM B,max =-0.267 X69.17 X6.6-0.311 X205.9 X6.6=-544.53kNmM2,max =0.067 X69.17 X6.6+0.200 X205.9 X6.6=302.37kN m

19、剪力设计值剪力V= ksG+ kqQ式中系数k3、k4由附表6-2相应栏内查得VA,max =0.733 X69.17+0.866 X205.9=229.01kNVBl,max =-1.267 X69.17-1.311 X205.9=-357.57kNVBr,max=1.0 X69.17+1.222 X205.9=320.78kN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Mb= M c =-0.267 X69.17 X6.6-0.133 X205.9 X6.6=-302.63kN m在第1跨内以支座弯矩Ma=0, M b =-30

20、2.63kN 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+Q ) l0 + B= - (69.17+205.9 )X6.6- 302.63 =504.28kN m (与前面计算的 3333M1,max=504.13kN m 接近)12M b 12 302.63(G+Q ) l0 +- =(69.17+205.9 ) X6.6-=403.4kN m3333在第2跨内以支座弯矩M-=-302.63kN m , Mc =-302.63kN m的连线作为基线，作11G=69.17kN , Q=0的简支弯矩图，得

21、集中荷载作用点处的弯矩值：-GI0+Mb = X69.1733X6.6-302.63=-150.46kNm 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, M b =-544.53kN 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个集中荷载作用点精彩文档(-544.53+242.83)=161.2kN m11(G+Q ) l0 + MC +( M b33MC ) = 1 ( 69.17+205.9 ) X6.6-242.83+3(-544.53+242.83)=261.8kN m弯矩值分别为：1544 53

22、丄(69.17+205.9 ) X6.6-=432.64kN m3312 544 53-(69.17+205.9 )X6.6-=242.13kN m33在第 2 跨内：M C =-0.267 X69.17 X6.6-0.089 X205.9 X6.6=-242.83kNm 以支座弯矩M b =-544.53kN m，MC=-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( G+Q)1。+ Mc+ 2 3 ( Mb33Mc ) = 212 ( 69.17+205.9 ) X6.6-242.83+ -33 第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变

23、荷载Mb= M C =-0.267 X69.17 X6.6-0.133 X205.9 X6.6=-302.6kN m第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：11-(G+Q ) I+Mb=- (69.17+205.9 )X6.6-302.6=302.55kNm (与前面计算的33M2,max=302.37kN m 接近)第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：1 1 1 1G10 + M B = X69.17 X6.6- X302.6=51.3kN m33331212-Glg+ Mb= X69.17 X6.6-X302.6=-49.56kN m3333 在第1跨内有可变荷载，在第2、3跨内没有

24、可变荷载由附表6-2知支座B或C的弯矩值M B =-0.267 X69.17 X6.6-0.178 X205.9 X6.6=-120.0kNmMc =-0.267 X69.17 X6.6+0.044 X205.9 X6.6=-181.68kN m在第2跨内以支座弯矩Ma=0, MB=-120.0kN 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：1111-(G+Q ) |0+ Mb= X(69.17+205.9 )X6.6- X302.63=504.28kN m3333-181.68=11.42kN m11G l

25、 o +( Mb33-181.68=-8.9kN mMc )+ Mc11丄 X 69.17 X 6.6+ 1 ( -120.0kN+181.68)33弯矩包络图如下(a)所示剪力包络图： 第1跨VA,max=229.01kN ;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=-312.13kNVBl,max=-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VBr,max

26、=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VBr=1.0 X69.17+1.0 X205.9=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)所示主梁的内力包络图(a)弯矩包络图；(b)剪力包络图217.78.II II:.IlII1Q T9?.51.?346.8* 3531.；192.5SB&IIIIr141引1217.&5.4承载力计算正面受弯承载力跨内按T形截面计算，因b； h。= 80 665 =0.12 0.1。翼缘计算宽度按l 3=6.6/3=2.2mm

27、和 b+ sn =6m 中较小值确定取 b； =2.2m 。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,则一排钢筋时，h。=650-20-10-18-25/2=590mm,二排钢筋时，ho =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。B 支座边的弯矩设计值Mb = M B,max - V b/2=-544.53+263

28、.02 X 0.35/2=-498.5kN m。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(kN m)504.13544.53302.37-150.4563s = M /(31 fcb h0 )或as= M /(31 fcbf h)6504.13 106544.53 106302.37 106150.456 101 14.3 2200 6002=0.0451 14.3 300 565=0.39821 14.3 2200 600=0.02721 14.3 300 600=0.097s=( 1+ J1- 2as )/20.9770.7260.9860.949As= M / s fy

29、ho2388.43687.51419.7734选配钢筋(mm2)梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。 精彩文档SVAsv _bs =157300 100=0.52% 0.24ftf yv1 43024議=.10%，满足要求542斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw= h0- hf =565-80=485mm，因 hw/b=485/300=1.62v 4 截面尺寸按下式验算：0.25 cfcbho=0.25X1X14.3X300X565=605.96xl0 1570.7 1.43 300 565 360385200 489.0 103N 489.0kN VA,max 229.01kNv Vcs

30、 , VBr,max 357.57kNv Vcs, Vbx 320.78v Vcs，因此支座 B 截 面左右不需配置弯起钢筋。 验算最小配箍率:kN Vmax =357.57kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用10200双肢箍筋，Vcs 0.7ftbh。fyvAh。s次梁两侧附加横向钢筋的计算:次梁传来集中力 F =57.12+205.9263.02kN，h =650-450=200mm ，附加箍筋布置范围s=2 g+3b=2 X200+3 X200=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+仁11 排,次梁两侧各布置5排。另加吊筋1 18，Asb =254.5 mm2，由式 m*n fyv Asv1=11 X2 X360 X157=518 X103KN Fl =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/ (300X565=0.1