钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书

1、word格式文档YuonAnAAricuitarAJUn)vcr?ity课程设计计算书课程名称：水工钢筋混凝十结构题目名称：单向板整潜肋形楼盖设计教学班目录一、设计资料22、 楼盖结构平面布置及截面尺寸确定33、 板的设计（按塑性内力重分布计算）43.1 荷载计算43.2 板的计算简图专业整理3.3 内力计算及配筋5（按塑性内力重分布计算）4、 次梁的设计（按塑性内力重分布计算）64.1 荷载计算64.2 次梁的计算简图74.3 内力计算及配筋710五、主梁设计（按弹性理论计算）4.4 荷载计算104.5 主梁的计算简图104.6 内力计算及配筋113钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书、设

2、计资料(1) )该建筑位于非地震区(2) 3级水工建筑物，基本荷载组合。(3) 结构环境类别一类。(4) 楼面做法：20mm厚水泥砂浆(重度为20KN/n3)面层，钢筋混凝土现浇板(重度为25KN/n3)，12mn厚纸筋石灰(重度为17KN/n3)粉底。(5) 楼面可变荷载标准值为4KN/卅。(6) 材料：混凝土采用C25;梁内纵向受力钢筋采用HRB40C钢筋，板内纵向受力钢筋采用HRB335钢筋，其他钢筋采用HPB235钢筋。(7) 外墙厚度为370mm板在墙上的搁置长度为120mm次梁在墙上的搁置长度为240mm主梁在墙上的搁置长度为370mm(8) 钢筋混凝土柱截面尺寸为350mM350

3、mm二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定1 、主梁和次梁布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6.9m,次梁跨度为6.0m,板的跨度为2.3m,L02/L01=6.9/2.3=3,按单向板设计。 按高跨比条件，要求板的厚度h>2300X1/40=57.5mm,对于工业建筑的楼盖板，要求h>80mm所以取板厚为80mm 次梁的高度要求h=L02(1/181/12)=333mm500mm考虑到楼面的活荷载比较大，取h=450mm宽度b=h(1/31/2)=150mm225mm取b=200mm 主梁的高度要求h=L01(1/151/10)=460mm690mr取h=650mm宽度b

4、=h(1/31/2)=217mm325mm取b=300mm 楼盖的结构平面布置图见图1。1!WS4J5(57-p4=D4一一>jbij._L-1,T1iii1r=.C»ri11211b_LI：I11.AIL-11H-TI11234567DCBA图1楼盖结构平面布置图三、板的设计（按塑性内力重分布计算）3.1 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0.02X20X1=0.4KN/m80mm厚钢筋混凝土现浇板0.08X25X1=2.0KN/m12mm厚纸筋石灰0.012X17X仁0.204KN/m小计恒荷载：gk=2.604KN/m活荷载：qk=4KN/m

5、恒荷载分项系数取1.05，活荷载分项系数取1.20于是板的荷载设计值总值：g+q=1.05gk+1.20qk=1.05X2.604+1.20X4=7.53KN/m3.2 板的计算简图次梁截面为200mm450mm，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120mmo按塑性内力重分布设计，板的计算边跨:Lo仁Ln+1/2h=2300-100-120+80/2=2120<1.025Ln=1.025x(2300-100-120)=2132mm取L0i=2120mm中间跨：L02=Ln=2300-200=2100mm边跨与中间跨相差:2120 2100100% =0.94%

6、 V 10%262120板为多跨连续对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨所受荷载相同，且秘度相差不超过10%寸，可按五跨等跨连续板计算结构内力计算简图如图2所示g+q=7.53KN/m一2120210021002100L2100图2板的计算简图3.3 内力计算及配筋由M=am(g+q儿。2,可计算出Mi、Mb、M2、Mc,计算结果如表1所示截面位置弯矩系数a mM=a mg+q)L 02(KN- m)1/111/11 X 7.53X 2.122=3.08表1各截面弯矩B-1/11-1/11 X 7.53 X2.12 2/2= - 3.0821/161/16 X 7.53 X2.1 2=2.0

7、8C-1/14-1/14 X 7.53 X2.1 2=- 2.37板宽b=1000mm;板厚h=80mm,a=c+5,环境类别一类c=20,所以a=25。则h0=h-a=80-25=55mmC25混凝土，fc=11.9KN/mm2;HRB335I冈筋，fy=300KN/mm2。3级水工建筑物，基本组合荷载K=1.200根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如表2所示。表2各跨跨中及支座配筋计算截面M (kN m)M 20.8M2Me0.8MeM=a Fg+q)L 02(KN- m3.08-3.082.081.664-2.37-1.896a s=KM/fcbh020.1030.1030.0690.05

8、50.0790.0630.1090.1090.0720.0570.0820.065As =匕 febh。/ fy (mm2)238238157124179142实配筋选配 钢筋 8 190 8 190 8 190 8 190265 mm265265mrm265mrhmrm 6/8190 6/8190207mm207mrm 6/8190 6/8190207mrm207mrm计算结果表明支座截面处ZW0.85Zb=0.522均满足，符合塑性内力重分布原则。p=As/bh=207/（1000X80）=0.26%>pmin=o.2%,满足要求。M2、M3）和中间支座（Me）计算弯矩可以减少20%

9、其他截面则不予以减少。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（四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算）4.1 荷载计算由板传来2.73X2.3=6.28KN/m次梁肋自重0.2X(0.45-0.08)X25=1.85KN/m次梁粉刷重0.012X_(0.45-0.08)_X_2X_17_=0.15_KN/m小计恒荷载：gk=8.28KN/m活荷载：qk=4X2.3=9.2KN/m恒荷载分项系数取1.05,活荷载分项系数取1.20。于是板的荷载设计值总值g+q=1.05gk+1.20qk=1.05X8.28+1.20X9.2=19.73KN/m4.2 次梁的计算简图塑

10、性内力重分布计算时，其计算跨度：次梁在砖墙上的支承长度为240mm主梁截面为650mrK300mm边跨：L01=Ln+a/2=6000-240-300/2+240/2=5730mmL0i=5730v1.025Ln=1.025X5610=5750mm取L0i=5730中跨：L02=Ln=6000-300=5700mm跨度差：(L01-L02)/L02=(5730-5700)/5700=0.53%<10%因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算，计算简图如图3所示g+q=19.73KN/m1JJL2_JJ122257305700_ _5700图3次梁计算简图570057304.3 内力计算及配

11、筋截面位置1B2Cam1/11-1/111/16-1/141/11X19.73-1/11X19.73X1/16X19.73-1/14X19.73M=am(g+q)L。22272222(KN-m)X5.735.732X5.7X5.7=58.89=-58.89=40.06=-45.79由M=am(g+q)L02可计算出Mi、表3各截面弯矩Mb、M2、Mc,计算结果如表3所示。由V=av(g+q)Ln可计算出Va、Vbi、g、V,计算结果如表4所示表4各截面剪力Br截面位置a vV=a v(g+q)L n(KN)0.450.600.550.550.45 X 19.73X 5.61=49.810.60

12、 X 19.73 X5.61=66.410.55 X 19.7X 5.7=61.850.55 X 19.73 X 5.7=61.85梁高：h=450mm,h0=450-35=415mm翼缘厚：hf=80mm。次梁跨中按T形截面计算，h'f/h0=80/(450-35)=0.193>0.1,独立T形梁。边跨：b'f=L0/3=5730/3=1910mmb'f=b+sn=200+(6000/3-240-300/2)=1810mm<1910mm所以,取b'f=1810mm中间跨：b'f=L0/3=5700/3=1900mmb'f=b+sn=

13、200+(6000/3-300)=1900mm,所以,取b'f=1900mm判定T形截面类型:C25混凝土，fc=11.9KN/mm2,ft=1.27KN/mm2纵向钢筋HRB400fy=360KN/mm2箍筋HPB235fyv=210KN/mm2KM=1.2X58.89=70.668KN?mfcb'fh'f(h0-h'f/2)=11.9X1900X80X(415-80/2)=678.3KN?m>KM故各跨中截面属于第一类T形截面。(1)支座截面按bh=200mm450mm的矩形截面计算。各截面均只按一排筋布置，次梁正截面承载力计算如表5所示。表5次梁正截

14、面承载力计算截面1B2CM(kNm)58.89-58.8940.06-45.79as=KM/fcb'fh02或as=KM/fcb0.0190.1720.0140.134h02匕=1_2叫0.0190.1900.0140.144As=Lfcbho/fy471.76mm22521.29mm2364.90mm2395.08mm选用钢筋2B16+1B142B16+1B142B162B16、一，一一_c222头际钢月力截面面积5559mm555.9mm402mm402mm计算结果表明ZW0.85Zb=0.440,符合塑性内力重分布。p=As/bho=4O2/(2OOX415)=0.48%>

15、pmin=o.2%,满足要求。(2)斜截面承载力计算如下所示：hw=ho-h'f=415-80=335mm因hw/b=335/200=1.675<4,截面尺寸按下式验算0.25fcbh0=0.25X11.9X200X415=246.92KN>KVax=1.2X66.41=79.69KN,故截面尺寸满足抗剪条件VC=0.7ftbh0=0.7X1.27X200X415=73.79KNKVa=49.81X1.2=59.77KN<Vcbi=66.41X1.2=79.69KN>Vcb=61.85X1.2=74.22KN>Vcc=61.85X1.2=74.22KN&g

16、t;Vc所以A支座截面不需进行斜截面抗剪配筋计算，只需按照构造要求配置箍筋，B、C支座需按计算配置箍筋采用直径为6mm勺双肢箍筋，Asv=57mm2B支座：由b=Vc+1.25fyv(Asv/s)h0S=1.25fyvAsvh0/(KVBi-Vc)=1.25X210X57X415/(79690-73790)=1052mm取s=200mm=sax,psv=Asv/bs=57/(200X200)=0.14%>psv,min=0.10%满足最小配筋率要求。B-和C支座:KV=Vg+1.25fyv(Asv/s)h。S=1.25fyvAsvh0/(KV-Vc)=1.25X210X57X415/(7

17、4220-73790)=14440mm取s=200mm=sax,psv=Asv/bs=57/(200X200)=0.14%>psv,min=0.10%满足最小配筋率要求。故，箍筋选配双肢6200(3)钢筋锚固要求伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式计算确定L=La=a(fy/ft)d=0.14X360/1.27X16=635mm伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按下式计算确定L=12d=12X16=192mm取200mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度按L>12d=192mm取200mm纵筋截面断点据支座距离L=Ln/5+20d=5610/5+20X16=1442mm取1500mm

18、五、主梁设计(按弹性理论计算)5.1 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：8.69X6=52.14KN/m主梁自重：0.3X(0.65-0.08)X25=4.28KN/m主梁粉刷重：0.012X(0.65-0.08)X2X17=0.23KN/m小计恒载：Gk=56.65KN/m活荷载：Q=11.04X6=66.24KN/m恒荷载分项系数取1.05,活荷载分项系数取1.20。于是板的荷载设计值总值：G+Q=1.05G+Q1.20=1.05X56.65+1.20X66.24=59.48+79.49=138.95KN/m5.2 主梁的计算简图柱截面为350mrX350mm由

19、于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作较支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370mm。主梁计算跨度：边跨：Ln1=6900-240-350/2=6485mm,因为0.025Lm=6485X0.025=162mm<a/2=185mm取L01=1.025Ln+b/2=1.025X6485+350/2=6822mm中跨：L02=6900-350=6550mm跨度差：(Loi-L02)/L02=(6822-6500)/6500=4.2%<10%因跨度相差不超过10%可按等跨梁计算，计算简图如图4所示。G=59.48KN/m一_一1

20、一216822ABCD65506822图4主梁计算简图5.3 内力计算及配筋1弯矩设计值：M=&GL"2QL,其中，、k2可由相关资料查取，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。主梁弯矩得计算如表6所示。表6主梁弯矩计算11苛载简图k/M2k/Mc0.244/99.0O1O267/-108,340.067/27.18-0.267/-108,340.289/156.72S133/-72.12-0.133A72. 12-0.133/-72.12。044/23.86-0.133/72.120.200/108.46O133/-72.120.229/124.18-0.

21、311M68,640 J 70/92.19-0.089/-48.26kN m)牡合值+2<3)中255.72-27674135.64-156.60弯矩包络图:1）第1、3跨有活荷载,第2跨没有活荷载支座B或C的弯矩值为Mb=M=-0.267X59.48X6.686-0.133X79.49X6.686=-176.87KN?m在第1跨内以支座弯矩MA=0,MB=-176.87KN?m的连线为基线，作G=59.48KNQ=79.49KN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1/3(G+Q)Lo+MB/3=1/3X(59.48+79.49)X6.822-176.8

22、7/3=257.06KN?m(与前面计算的M,max=255.72KN?m相近)；1/3(G+Q)L0+2M/3=1/3X(59.48+79.49)X6.822-2X176.87/3=198.10KN?m在第2跨内以支座弯矩MB=-176.87KN?mMC=-176.87KN?m的连线为基线，作G=59.48KNQ=79.49KN的简支梁弯矩图，得第集中荷载作用点处弯矩值为：1/3GL0+MB=1/3X59.48X6.55-176.87=-47.01KN?m2) 第1、2跨有活荷载，第3跨没有活荷载在第1跨内以支座弯矩MA=0，MB=-276.74KN-m的连线为基线，作G=59.48KNQ=

23、79.49KN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1/3(G+Q)L0+MB/3=1/3X(59.48+79.49)X6.822-276.74/3=223.77KN?m1/3(G+Q)L0+2MB/3=1/3X(59.48+79.49)X6.822-2X276.74/3=131.52KN?m在第2跨内，MC=-0.267X59.48X6.686-0.089X79.49X6.686=-153.48KN?m以支座弯矩MB=-276.74KNmMC=-153.48KNm的连线为基线，作G=59.48KNQ=79.49KN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷

24、载作用点处弯矩值分别为：1/3(G+Q)L0+MC+2/3(MB-M)=1/3X(59.48+79.49)X6.822-153.48+2/3X(-276.74+153.48)=80.36KN?m1/3(G+Q)L0+MC+1/3(MB-MC)=1/3X(59.48+79.49)X6.822-153.48+1/3X(-276.74+153.48)=121.45KN?m3) 第2跨有活荷载，第1、3跨没有活荷载MB=MC=-0.267X59.48X6.686-0.133X79.49X6.686=-176.87KN?m第2跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值为：1/3(G+Q)L0+M/3=1/3X(5

25、9.48+79.49)X6.550-176.87/3=137.60KN?m(与前面计算的M,max=135.64KN?m相近)。第1、3跨两集中荷载作用的处的弯矩设计值分别为：1/3GL0+M/3=1/3X59.48X6.55-176.87/3=70.91KN?m1/3GL0+M/3=1/3X59.48X6.55-2/3X176.87=11.95KN?m根据以上计算，弯矩包络图如图5所示257.0622377198.10137.6080.36131.5170.9111.95-153.4824492-27674图5弯矩包络图2、剪力设计VnksG?k，Q,其中，其中，k3、k4可由相关资料查取值

26、:主梁剪力计算如表7所示表7主梁剪力计算项次荷载简图G GG GG GIIIJ JQ QQ Qk/VA0.733/43.600.866/68.84k/VB 左k/VB 右-1.267/-75.36-1.134/-90.141/59.480/0Q QQ Q组合项次_Vmin ( kN )剪力包络图：1)第1跨0.689/54.77-1.311/-104.211.222/97.1+112.44+-179.57+156.62VA,max=112.44KN,过第1个集中荷载后为112.44-59.48-79.49=-26.53KN,过第2个集中荷载后为-26.53-59.48-79.49=-165.5

27、KN。VBi,max=-179.57KN，过第1个集中荷载后为-179.57+59.48+79.49=-40.60KN,过第2个集中荷载后为-40.60+59.48+79.49=98.37KN。2）第2跨VBr,max=l56.62kn,过第1个集中荷载后为156.62-59.48=97.14KN;当活荷载仅作用在第2跨时，VBr=1.0X59.48+1.0X79.49=138.97kn,过第1个集中荷载后为138.97-59.48-79.49=0。根据以上计算，剪力包络图如图6所示-179.57图6剪力包络图112.4138.9797.1410-26.53'-40.60t657501

28、156.523、主梁正截面和斜截面承载力计算：主梁跨中按T形截面计算，h'f/ho=80/(650-35)=0.13>0.1T形截面的翼缘宽度bf按下式计算：b'f=L0/3=6900/3=2300mm<b+s=300+6900/3=6900,故取梁高：h0=650-35=615mm;bf-2300mm;翼缘厚：h'f=80mmC25混凝土，fc=11.9KN/mm2,ft=1.27KN/mm2;纵向钢筋HRB400fy=360KN/mm2;箍筋HPB235fyv=210KN/mm2判定T形截面类型：Wfcb；h；ho血=1311."2300住0汉802j'615-I2J-1259106Nmm=1259KN-m>KMax=1.2X255.72=306.86KN?m故各跨中截面属于第一类T形截面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ho=65070=580mm正截面配筋计算如表8所示。表8正截面配筋计算截面M (kN m)257.06-276.74137.60-47.01V b/2(kN m)(59.48+79.49)X 0.4/2=27.791M qV0b(kN m)-248.95%fcbho 或