现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计_苏州科技学院

1、现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计一、设计资料1、 某多层厂房，内框架结构体系，结构平面布置图如下：2、荷载2；1)水磨石面0.65kN/m2)钢丝网抹面吊顶0.45kN/m2；3)楼面活荷载5.5kN/m3；3、材料221),混凝土： C30（ f c =14.3N/mmf t =1.43N/mm；）2)钢筋 : 梁钢筋 HRB400级（ f2 ），其余钢筋采用 HPB300级（ f2）。y =360 N/mmy =270N/mm二、楼盖梁格布置草图现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书三、构件尺寸的确定1、 确定主梁跨度为 6.6m，次梁的跨度 6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度

2、为 2.2m。2、 估计截面尺寸，按跨高比条件：板厚：板按考虑塑性内力重分布设计，按不验算挠度的刚度条件，板厚应不小于了L/30=2200/30=73.33mm，此值小于工业房屋楼面最小厚度70mm的构造要求，故取板厚h=80mm。次梁截面 b*h ： h= l o /18 l o /12=333500mm，考虑到楼面活荷载比较大， 初估取 h=450mm，截面宽度 b=(1/2 1/3)h ，取 b=200mm。主梁截面 b*h ： h= l o /15 l o /12=440 660mm,取 h=650mm，截面宽度取 b=250mm。四、板的设计1、 荷载板的永久荷载标准值：水磨石楼面0

3、.65 kN/m2 ；80mm钢筋砼板0.08× 25=2.0kN/ m 2 ；钢丝网抹灰吊顶0.45 kN/m2 ；恒载标准值3.1 kN/m2；活荷载标准值5.5 kN/m2；活载控制时，考虑恒载分项系数1.2 ，活荷载分项系数 1.4荷载总设计值g+q=1.2 ×3.1+1.4 × 5.5=11.54 kN/ m2恒载控制时，考虑恒载分项系数1.35 ，活荷载分项系数 1.4 ，组合系数 0.9.荷载总设计值g+q=1.35 × 3.1+1.4 ×0.9 × 5.5=11.12kN/ m2由此可确定为活载控制，即荷载总设计值为1

4、1.54kN/ m 22、 计算简图由板和次梁尺寸可以得到板的设计简， 板的支承情况如下图。 取 1m宽板带作为计算单元，按塑性内力重分布计算时，板与梁（柱）整体现浇，板的计算跨度为其净跨值：中间跨 l o =l n =2000mm；边跨： l o 2.2-0.1=2.1m边跨与中间跨的计算跨度相差（2.1-2 ）/2=5% 10%，因此可按等跨连续版来计算。第2页共11页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书g+q=11.54kN/ m 2A1B2C3C2B1A21002000200020002100楼盖板的计算简图3、 弯矩计算值由表 11-1 可查得，板的弯矩系数 am 分别为：端支

5、座 -1/16 ；边跨跨中 1/14 ；离端第二支座 -1/11 ；离端第二跨跨中 1/16 ；中间支座 -1/14 ；中间跨中 1/16 。故M A =-(g+q)lo2 /16=-11.54 ×2.1 2/16=-3.18 kN· mM 1 =（ g+q） l 02/14=11.54 × 2.12/14= 3.64 kN ·mM B =-(g+q)lo2 /11=-11.54 ×2.1 2/11=-4.63 kN· mM 2 =(g+q)lo2/16=11.54 × 22 /16=2.89kN ·mM C =-

6、 （ g+q） l 02 /14=-11.54 ×22/14=-3.3kN ·mM 3 =(g+q)lo2/16=11.54 × 22 /16=2.89kN ·m4、 正截面受弯承载力计算板的最小保护层厚度c=15mm。板厚 80mm， ho =80-20=60mm；板宽 b=1000mm。 C30混凝土，a1 =1.0，fc =14.3kN/ m2，f t2 ；HPB300级钢筋， f2。板配筋计算=1.43N/mmy =270N/mm的过程于下表。楼面板的配筋计算截面A1B2C3弯矩设计值（ kN·m）-3.183.64-4.632.89-

7、3.32.89as = M / （ a1f c b h 02 ）0.06180.07070.08990.05610.06410.0561=1- 1 - 2as0.06380.07340.09440.05780.06630.0578计算配筋（ mm2 ）203233300183.7210.7183.7As = b ho a1 fc / f y实际配筋（ mm2 ） 8180 818081808180 8180 8180As =296As =296As =390As =296As=296As =296* 对于四周与梁整体现浇的单向板，其支跨中和支座处弯矩设计值可减少20%。为了方便， 近似对钢筋面

8、积乘以 0.8 。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则，同时min =（0.45t/f y=0.45×1.43/270=0.21%，）max=0.21%As =296 mmf2%2 ×1000×80=168mm2符合要求。min bh=0.0021板中支座负筋伸出两边长度：由 q/g=1.4 ×5.5/1.2 ×3.1=2 3，应取 a=l n/4=2200/4=550mm 实取 550mm；板中构造筋参数确定：第3页共11页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书分布筋：根据构造要求，分布筋的截面面积不应小于

9、受力钢筋的15%，且不宜小于该方向板截面面积的 0.15%，间距不宜大于 250mm，15%=0.15 ×223=33.45 mm2， 0.15%bh=0.0015As× 1000× 80=120 mm 2 ，取分布筋为 8200， As=165 mm2 ，满足要求。垂直于主梁构造负筋， 8200伸出两边长度l /4=2200/4=550mm， 取 550mm。0沿轴的楼盖周边的板面钢筋可按垂直于主梁的构造负筋配筋。五、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计。根据本厂房楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。5.1荷载设计值由板传来的恒载

10、：1.2× 3.1 ×2.2=8.18 kN/m次梁自重：1.2× 25×0.2 ×（ 0.45-0.08）=2.22 kN/m次梁 20mm抹灰：1.2× 17×0.02 ×（ 0.45-0.08 ）× 2=0.15 kN/m恒荷载10.55 kN/m板的可变荷载标准值q=1.3×5.5 × 2.2=15.73kN/m荷载总计算值g+q=26.28kN/ m 2 近似取 P=27kN/m5.2计算简图次梁在主梁上的支承长度为250mm。主梁截面为 250mm×650mm，计

11、算跨度：边跨l o =l n -a/2=6000-50-125=5825mm中间跨l o =l n =6000-250=5750mm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第4页共11页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书g+q=27kN/mA12C3C2BB1A5825575057505750次梁计算简图5.3 内力计算5825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：M 1 =- M B =（g+q） l 02 /11=27 ×5.825 2/11=83.2kN · mM B =- （ g+q） l 02 /1

12、1=-27 ×5.75 2/11=-81.15kN ·mM 2 =（g+q） l 02 /16=27× 5.75 2/16=55.79kN ·mM C =- （ g+q） l 02 /14=-27 ×5.75 2/14=-63.76 kN ·m剪力设计值：VA =0.4 （ g+q） l n1 =0.5 ×27×5.825=78.64kNVBl =0.6 （ g+q） l n1 =0.55 ×27× 5.75=85.39kNVBr =VC =0.55 （ g+q） l n2 =0.55 

13、5;27× 5.75=85.36kN5.4 承载力计算5.4.1正截面受弯承载力正截面承载力计算：2C30 混凝土， a1 =1.0 ， f c =14.3kN/ mm2 ， f t =1.43N/mm；纵向受力钢筋采用 HRB400级，2，b=0.518 ；环境类别为一级，假定箍筋直径d=6mm，除 Bf y =360N/mm截面纵向钢筋排两排布置外，其余截面均布置一排，则 ho =450-35=415mm次梁支座截面按 b*h=200*450 的矩形截面计算，跨中按 T 形截面计算，其翼缘计算宽度为边跨：b 'f =l 0 /3=5825/3=1942mmb+Sn=200

14、+2000=2200mm取 h， h'ho =80/415=0.1970.1取b'=1942mmo =450-35=415mmf /f离端第二跨、中间跨：b f' =5750/3=1917mmb+Sn=200+2000=2200mm取b f'=1917mma1 f c b'f h f'（ ho - h'f /2 ）=1.0 ×14.3 ×1917×80×（ 415-80/2 ）=822.39 kN ·mM =112.46 kN ·m均为第一类 T 形截面。max第5页共11页现浇

15、钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书次梁正截面承载力计算过程见下表次梁正截面承载力计算截面弯矩设计值（ kN·m）截面类别及截面尺寸as = M / （ a1fc b h 02 ）或as =M / （ a1f c b'f h 02 ）=1-1 - 2as1B2C83.2-81.1555.79-63.76一类 T形矩形一类 T形矩形b*h=1942*450b*h=200*450b*h=1917*450b*h=200*45083.2 10681.15 10655.7910663.76 1061 14.31942 4152114.320041521 14.31917 41521

16、14.32004152=0.017=0.165=0.012=0.1290.0170.181 0.350.0120.139As= b ho a1 f c / f y 或548.7596.7379.2458.3As = bf' ho a1 f c / f y选配钢筋320222+120220220（ mm2 ）As =536As=582As =536As =421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设计原则，同时min =（ 0.45* f t /fy =0.45*1.43/360=1.79% ，0.2%，） max =0.2%As =536mm2 min bh

17、=0.002*200*450=180 mm2 ，符合要求。5.4.2斜截面受剪承载力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：hw =ho - h 'f =415-80=335mm，因hw /b=335/200=1.675 4，截面按下式验算：0.25 c f c b ho =0.25 × 1× 14.3 ×200× 415=296.73KN Vm ax =VBl =93.15KN，0.7f t bho=0.7×1.43××=VBl =93.15KN200415=83.083K

18、N Vm ax截面满足要求，但需计算配置腹筋。采用 6 双支箍筋，计算支座 B1 处所需腹筋由 Vcs=0.7f t b ho + f yv * Asv s * ho得 s= f yv Asv ho / （V-0.7f t b ho ）=146.6mm考虑调幅对受剪承载力的影响，在局部方位内梁的箍筋面积增大20%，现调整箍筋间距S=0.8×146.6=117.3mm次梁高 450mm，在 300mm500mm之间，则梁的箍筋最大间距为200mm，取箍筋间距 S=110mm，沿梁长不变。验算最小配筋率，弯矩调幅时要求最小配筋率为-30.3* f t / f yv =0.3*1.43/2

19、70=1.59 × 10实际配筋率为 Asv /bs=2× 28.3/200 × 110=2.57× 10-3（满足要求）sv=第6页共11页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书六、主梁设计主梁按弹性方法设计6.1荷载设计值为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。恒载设计值：次梁传来的永久荷载10.55×6=63.3kN主梁自重1.2×25×2.2 ×0.25 ×（ 0.65-0.08） =9.41kN梁侧抹灰1.2 ×17×2.2 ×0.02 ×（ 0.65-

20、0.08 ）× 2=1.02kN小计G=73.73KN活荷载设计值：由次梁传来Q=15.73×6.6=103.82kN合计G+Q=73.73+103.82=177.55kN6.2计算简图ABC主梁按连续梁计算， 端部支承在砼柱上， 支承长度为 400mm，按弹性理论计算梁跨度时，其计算跨度长取支座中心线间距离： l o =6600mm，计算简图如下，因跨度相同，故可利用附表 6-2 计算内力第7页共11页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书6.3 内力设计值及包络图6.3.1弯矩设计值内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨中和支座截面最大弯矩和剪力按下式计算：M

21、=k1 Gl 0 +k 2 Ql0 式中系数 k1 、 k2 由课本附录中相应附表栏内查得。不同荷载组合下各截面的弯矩和剪力计算结果如下表：主梁弯矩计算（ kN·m）荷载简图KKK项次M 1M BM 20.222- 0.3330.222-124.53130.5113.650.222- 0.3330.222-176.72128.43128.430.278- 0.167- 0.056-136.72- 44.27249.5- 0.056- 0.1670.278-136.72249.5- 44.27组合值+242.08-301.25258.93+363.15-261.2586.23+69.3

22、8-261.25380注：下划线者为该截面弯矩最大值（绝对值）6.3.2剪力设计值剪力 V=k3 G+k4 Q式中系数 k3 、 k4 由书本相应附录栏内查得第8页共11页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书项次KKK荷载简图V BlV BrV A0.667-1.3331.333- 74.0574.0533.650.667-1.3331.333- 139.33139.33127.210.833-1.1670.167104.76- 123.5821.04- 0.167- 0.1671.167- 21.04- 21.04123.58+160.86-212.38213.38组合项+138.41

23、-197.6395，09+12.61-95.09197.63注：下划线者为该截面剪力最大值（绝对值）6.3.3弯矩、剪力包络图已 +组合为例，由M11=VA l /3 得出结果与该组合下的最大弯矩值相近。弯矩：由公式M12=M- VBl l /3 可得BM12=-301.25- （-212.13 ）× 6.6/3=165.44 kN ·m 查表计算结果误差忽略不计。同理 +、 +组合下，弯矩 M12 的值分别为 173.54 kN ·m和 -52.1kN · m 。弯矩包络图如下（ a）所示剪力： V11= VA- （G+Q） =160.86-177.5

24、5=-16.69 kN剪力包络图如下（ b）所示第9页共11页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书6.4 承载力计算6.4.1正面受弯承载力C30 混凝土， a1 =1.0 ， fc =14.3kN/ mm22HRB400级， ft =1.43N/mm；纵向受力钢筋采用f2， =0.518；环境类别为一级， 假定箍筋直径 d=8mm，跨中截面钢筋单排布置，y =360N/mmb则 ho =650-40=610mm；支座截面纵筋双排布置，则 ho =650-80=570mm。次梁支座截面按 b× h=250×650 的矩形截面计算；跨中截面按T 形截面计算。因 b &#

25、39;f h0 =80 610 =0.131 0.1 ，翼缘计算宽度按 l 3 =6.6/3=2.2mm 与 b+ sn 数值比较取较小者，确定取 b 'f =2.2m。B 支座边的弯矩设计值：M B =M B , max - V0 b/2=-301.25-177.55×0.4/2=-336.76kN截面1弯矩设计值（ kN· m）363.15as = M/ （ a1f c b h 02 ）或363.15 106as = M/ （ a1f c b f' h02 ）1 14.3 2200 6102 =0.031=1- 1 - 2as ）0.0315As = b ho a1 fc / f y 或As = b f'1679.18ho a1 fc / f y·m。正截面承载力的计算见下表：B-336.76336.76 106=0.2901 14.3 250 57020.35191991.9选配钢筋225+222425+222（ mm2）As =1742As =2724注： min =（ 0.45 *ft / f