钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

1、.钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计选择题号2。题号5的已知条件为：某多层民用建筑，平面尺寸为18.9m×31.2m,采用砖混结构，楼盖要求采用单向板肋形楼盖。墙厚240mm，壁柱截面尺寸为500mm×500mm；中柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为400mm×400mm。可变荷载标准值：Qk=4.5kN/,Q=1.3。材料选用：C25混凝土；梁内纵向受力钢筋采用HRB335级热轧钢筋，其余钢筋采用HPB235级热轧钢筋。查附表2.2得fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,ftk=1.78N/mm2,Ec=2.8×1

2、04N/mm2查附表2.6和2.8得HPB234级钢筋fy=fy、=210N/mm2,Es=2.1×105N/mm2 HRB400 fy=360N/mm2,Es=2.0×N/mm2按照塑性内力重分布计算板和次梁，用弹性方法设计主梁。结构平面布置如图1.1所示，主梁为横向布置，跨度为6240mm，间距为6240mm；次梁为纵向布置，跨度为6300mm，间距为2100mm，区格长边与短边之比为2.97，按单向板肋形楼盖进行设计。图1.11.2板的设计根据表2.2的要求，取板厚80mm。1. 荷载的计算板自重 0.08×25=2.0kN/m2楼面面层 0.02×

3、;20+0.01×25=0.65 kN/m2天棚抹灰 0.02×17=0.34 kN/m2恒荷载标准值 gk=2.0+0.65+0.34=2.99 kN/m2恒荷载设计值 g=1.2gk=1.2×2.99=3.59 kN/m2活荷载标准值 qk=4.5 kN/m2活荷载设计值 q=1.3qk=1.3×4.5=5.85 kN/m2设计总荷载 g+q=3.59+5.85=9.44 kN/m2 2设计简图（1）次梁截面高度按h=(1/181/12)l=(1/181/12)6240=346520mm，取h=500mm,截面宽b=（1/21/3）h=（1/21/3

4、）500=166250mm,取b=200mm。结构平面布置及板的几何尺寸如图1.2所示图1.2（2）取1m板宽作为计算单元，各跨的计算跨度为中间跨：l0=lc=2100-200=1900mm边跨：l0=ln+h/2=(2100-120-100)+80/2=1920mm由以上数值得计算简图，如图1.3所示。 图1.3且边跨与中间跨相差：×100%=1.05%<10%故可按等跨连续梁计算。2. 弯矩计算板的弯矩计算如表1.1所示。表1.1 板的弯矩计算表边跨中B支座中间跨跨中中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14M= ql2(kNm)3. 配筋计算取h0=80-20=

5、60mm，板的配筋计算如表1.2所示。边跨中B支座中间跨跨中中间支座M(kNm)3.16-3.162.132.13×0.8-2.43-2.43×0.8as=0.0740.0740.0500.0400.0570.045=1-0.0770.0770.0510.0410.0580.046As=261261173138199158选配钢筋819081906/8190830082508300实配钢筋面积（mm2）265265265168201168注：1. 轴线间的中间跨及支座，考虑推力的有利影响，弯矩值减少20%。2.最小配筋率验算：=168/(1000×60)=0.28

6、%min=0.45×1.27/210=0.272%板的配筋图如图1.4所示。图1.41.3次梁的设计主梁的梁高按h=(1/141/8)l=(1/141/8)6300=428787mm，取h=650mm；梁宽b=(1/21/3)h=(1/21/3)650=217325mm,取b=300mm。于是次梁的几何尺寸与支撑情况如图1.5所示。图1.51. 荷载计算板转来的恒荷载标准值： 2.99×2.1=6.279kN/m次梁自重标准值： 25×0.2×（0.5-0.08）=2.10 kN/m次梁梁侧抹灰标准值： 17×0.02×（0.5-0.

7、08）×2=0.286 kN/m恒荷载标准值： gk=6.279+2.10+0.286=8.665 kN/m恒荷载设计值： g=1.2gk=1.2×8.665=10.398 kN/m活荷载标准值： qk=4.5×2.1=9.45 kN/m活荷载设计值： q=1.3qk=1.3×9.45=12.285 kN/m设计总荷载： g+q=10.398+12.285=22.683 kN/m2.计算简图主梁截面尺寸：300mm×650mm中间跨计算跨长：l0=lc=6240-300=5940mm边跨计算跨度：l0=lc+a/2=6240-120-300/2

8、+250/2=6095mml0=1.025=1.025×(6240-120-300/2)=6119.25mm取l0=6095mm,并按等跨连续梁计算。 计算简图如图1.6所示。 图1.63.内力计算（1） 弯矩计算次梁弯矩计算如表1.2所示。表1.2 次梁弯矩计算表边跨中B支座中间跨跨中中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14M=ql2(kN·m)(2)剪力计算可查附表5查得各种情况下的剪力系数。次梁剪力计算如表1.3所示。表1.3 次梁剪力计算表A支座B支座（左）B支座（右）C支座弯矩系数0.450.600.550.55M=qln(kN)0.45×2

9、2.683×5.97=71.380.60×22.683× 5.97=81.250.55×22.683×5.94=74.110.55×22.683×5.94=74.114.截面配筋计算次梁跨中截面按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面两者较小值：bf=1.98mbf=b+S0=0.2+1.9=2.1m故取bf=1.98m判断各跨中T形截面的类型：取h0=500-35=465mm则a1fcbfhf(h0-hf)=11.9×1980×80×(465-)=801.1kN·m大于表中各弯矩值

10、，故各跨中截面均按第一类T形截面计算，支座截面处按矩形截面计算，支座与跨中截面均按一排钢筋考虑，取h0=465mm。次梁的正截面承载力计算如表1.4所示；次梁的斜截面承载力计算如表1.5所示；次梁的配筋示意图如图1.7所示。表1.4 次梁的正截面承载力计算截面边跨中B支座中间跨跨中中间支座M(kNm)76.60-76.6050.02-57.17as=0.0150.1500.0100.111=1-0.0150.1620.0100.118As=461498300363选配钢筋2B182B202B182B18实配钢筋面积（mm2）509509509509表1.5 次梁的斜截面承载力计算截面A支座B支

11、座（左）B支座（右）C支座V(kN)60.9481.2574.1174.110.25cfcbh0276.675>V276.675>V276.675>V276.675>V0.7ftbh082.677>V82.677>V82.677>V82.677>V箍筋肢数、直径28282828Asv=nAsv1101101101101s=实配箍筋间距8300830083008300 1.4主梁的设计由题目已知，柱的截面尺寸为400mm×400mm，主梁的几何尺寸及支承情况如图1.8所示。1. 荷载的计算次梁传来的集中荷载标准值Gk：8.665×

12、;6.24= 54.070kN主梁自重标准值：25×(0.65-0.08)×0.3×2.1=8.976 kN梁侧抹灰标准值：17×0.02×2(0.65-0.08)×2.1=0.814kN恒荷载标准值：Gk=54.070+8.976+0.814=63.86 kN恒荷载设计值：G=1.2Gk=1.2×63.86=76.632kN活荷载标准值：Qk=9.45×6.3=59.535kN活荷载设计值：Q=1.3Qk=1.3×59.535=77.396kN设计总荷载：G+Q=76.632+77.396=136.93

13、kN2. 计算简图由于主梁线刚度较柱刚度大得多，故主梁中间支座按铰支承考虑。主梁支承在砖墙上，支承长度为370mm。计算跨度分别为：（1） 中间跨：l0=lc=6.30m（2） 边跨：l0=1.025ln+b/2=1.025×(6.3-0.12-0.2)+0.2=6.33mln+a/2+b/2=(6.3-0.12-0.2)+0.37/2+0.2=6.365m故取l0=6.33m计算简图如图1.9所示。 图1.9 主梁计算简图3. 内力计算 （1）弯矩计算M=m1Gl0+m2Ql0Gl0=76.632×6.3=482.78 kNm Ql0=77.396×6.3=48

14、7.59kNm 可由附录5查得各种情况下的m值。主梁弯矩计算如表1.6所示。 表1.6 主梁弯矩计算表项次荷载简图 Mmin组合值 -280.54Mmax组合值 258.71 129.87（2）剪力计算V=G+Q=76.632+77.396可由附录5查得各种情况下的v值。主梁的剪力计算如表1.7所示。表1.7 主梁剪力计算表项次荷载简图 Vmin组合值 109.5-198.56 76.63Vmax组合值 123.19-184.86 171.214. 截面配筋计算主梁跨中截面在正弯矩作用下按T形截面计算，其翼缘宽度取下列值的较小值：bf=m bf=b+Sn=0.30+6.0=6.3m故取bf=2

15、.1m，并取h0=650-35=615mm。判断各跨中T形截面的类型：a1fcbfhf(h0-hf)=11.9×2100×80×(615-)=1149.54kN·m该值大于表中任一弯矩值，故属于第一类T形截面。主梁支座截面及在负弯矩作用下的跨中截面按矩形截面来计算。取h0=650-70=580mm。主梁正截面及斜截面配筋计算分别如表1.8和表1.9所示。表1.8 主梁正截面配筋计算截面边跨中B支座中间跨跨中M(kNm)258.71-280.54129.87 Mcal=M-258.71-280.54129.87as=0.02740.2340.0137=1-

16、0.02780.27010.0138As=1185.01553.3590.7选配钢筋6206B204B18实配钢筋面积（mm2）188418841017表1.9 主梁斜截面配筋计算截面A支座B支座（左）B支座（右）V(kN)123.19198.56171.210.25cfcbh0548.9>V517.65>V517.65>V0.7ftb164.02>V154.7<V154.7<V箍筋肢数、直径282828Asv=nAsv1101101101弯起筋1B181B18每道弯起钢筋面积（mm2）254.3254.3Vb=0.8fyAsbsin45。51.7943.1

17、5s=实配箍筋间距(mm2)350250250 5.主梁吊筋计算由次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值：F=1.2Gk*+Q=1.2×54.07+77.396=142.28kN则 A=479.2mm2吊筋选用220（628mm2）。 6. 主梁的裂缝宽度验算Gk=63.86kN Qk=59.535kN （1）由荷载标准值计算主梁的内力。计算结果如表1.14所示。 表1.14 主梁的内力计算表控制截面组合值Mk=m1Gkl0+m2Qkl0Mk(考虑支座影响)边跨跨中（0.244×63.86+0.289×59.535）×6.3=206.56-206.56B支座

18、（-0.267×63.86-0.311×59.535）×6.3=-224.07-224.07中间跨中(0.067×63.86+0.200×59.535)×6.3=101.97-101.97（2）主梁的裂缝宽度验算。验算结果如表1.15所示。 表1.15 主梁的裂缝宽度验算表项次边跨中B支座中间跨中(kNm)206.56-224.07101.97(mm2)188418841017(mm)202018Ate=0.5bh(mm2)9750097500Ate=0.5bh+(bf-b)hf(mm2)241500=(N/mm2)204.9235.7187.40.01930.0