现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计样本

华东交通大学理工学院课程设计计算书课程名称：题目：：土建 年级/专业/班：08土木建工1班学生姓名：黄河 学号：指导教师：吴浪开题时间:5月19日完成时间:5月23日目录TOC\o"1-3"\h\u24931目录 221606现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 392281．设计资料 3301392．楼盖构造平面布置 303．板设计 3271053.1荷载 3136883.2计算简图 433533.3弯矩计算值 4250773.4正截面受弯承载力计算 5285044.次梁设计 514684.1荷载设计值 680864.2计算简图 6125224.3内力计算 6159924.4承载力计算 6303674.4.1正截面受弯承载力 6315934.4.2斜截面受剪承载力 7138835.主梁设计 7305625.1荷载设计值 7142205.2计算简图 889315.3内力设计值及包络图 8310495.3.1弯矩设计值 864005.3.2剪力设计值 8196055.3.3弯矩、剪力包络图 8182705.4承载力计算 10279935.4.1正面受弯承载力 10295925.4.2斜截面受剪承载力 11现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计1．设计资料1.建筑物安全级别：二级；2.建筑物平面尺寸（L1×L2）：33.6×20.7（31号），墙厚370，钢筋混凝土柱350×350；3.荷载：1)楼面活载：7）楼面面层：20厚水泥砂浆)钢筋混凝土容重：）楼侧面、楼底粉刷层：15厚混合砂浆；4.材料：1）混凝土C20；2）钢筋：受力钢筋用HRB335级钢筋，腹筋用HPB235级钢筋。2．楼盖构造平面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5.6m，主梁每跨内布置两根次梁，两边板跨度为2.3m，中间跨度为2.3m，则按单向板设计。按跨高比条件，规定板厚h≥2300/40=57.5mm,对工业建筑楼盖板，规定h≥80mm，取板厚为h=80mm。次梁截面高度应满足，mm,取h=450mm.截面宽度b=h/3～h/2=150～225mm，取b=200mm。主梁截面高度应满足，取h=600mm。截面宽度b=h/3～h/2=200～300mm，取b=300mm。3．板设计轴线①～②，⑥～⑦板属于端区隔单向板，轴线②～⑥板属于中间区隔单向板。3.1荷载板永久荷载原则值80mm现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/20mm厚楼面水泥砂浆面层0.02×20=0.4kN/15mm板底混合砂浆抹灰0.015×17=0.255kN/小计2.655kN/板可变原则荷载值7kN/永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载原则值不不大于4.0kN/，因此可变荷载分项系数应取1.3。于是板永久荷载设计值g=2.665×1.2=3.186kN/可变荷载设计值q=7×1.3=9.1kN/荷载总设计值g+q=12.286kN/，取g+q=12.29kN/3.2计算简图次梁截面为200×450mm，取板在墙上支撑长度为120mm，按塑性内力重分布设计，板计算跨度：边跨：l0=ln+h/2=2300-100-120+80/2=2120mm<1.025ln=2358mm，取l0=2120mm中间跨：l0=ln=2300-200=2100mm因跨度差（2120-2100）/2100=0.9%<10%,可按等跨持续板计算，取1m板宽作为计算单元，计算简图如下：3.3弯矩计算值用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下：M1=-MB==5.02M2==3.39Mc==-3.87MD==-3.87这是对端区隔单向板而言，对于中间区隔单向板，其Mc和M2应乘以0.8，分别为：Mc=0.8×（-3.87）=-3.10M2=0.8×3.37=2.713.4正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C20混凝土，板最小保护层厚度c=20mm。板厚80mm，=80-25=55mm；板宽b=1000mm。C20混凝土，=1.0，=9.6kN/；HRB335钢筋，=210N/。板配筋计算过程于下表:楼面板配筋计算截面1B2C弯矩设计值（kN·m）5.02-5.023.39-3.87=/（b）0.1730.1730.1170.133=1-0.1910.1910.1240.144轴线①～②、⑥～⑦计算配筋（）=b/480.2480.2311.8362.1实际配筋（）8@100=5038@100=5036/8@125=3146/8@100=393轴线②～⑥计算配筋（）=b/480.2480.20.8×311.8=249.40.8×362.1=289.7实际配筋（）8@100=5038@100=5036@100=2836/8@125=314*对轴线②～⑤间板带，其跨内截面2、3和支座截面弯矩设计值都可折减20%。为了以便，近似对钢筋面积乘以0.8.计算成果表白，支座截面均不大于0.35，符合塑性内力重分布原则；/bh=314/（1000×80）=0.39%，此值不不大于0.45/=0.45×1.1/210=0.24%，同步不不大于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。依照本车间楼盖实际使用状况，楼盖次梁和主梁可变荷载不考虑梁从属面积荷载折减。4.1荷载设计值由板传来恒载：3.19×2.3=7.34kN/次梁自重：25×0.2×（0.45-0.08）×1.2=2.22kN/次梁粉刷：17×0.015×（0.45-0.08）×2×1.2=0.23kN/小计9.79kN/板可变荷载设计值q=9.1×2.3=20.93kN/荷载总计算值g+q=30.72kN/4.2计算简图次梁在砖墙上支承长度为180mm。主梁截面为250mm×550mm，计算跨度：边跨=+a/2=5600-90-125+90=5475mm<1.025=1.025×5355=5519.6mm取=5475mm，中间跨==5600mm因跨度相差不大于10%，可按等跨持续板计算。计算简图如图所示: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：=-=（g+q）/11=30.72×/11=83.71kN·m=-（g+q）/14=-30.72×/14=-68.81kN·m=（g+q）/16=30.72×/16=60.21kN·m剪力设计值：=0.45（g+q）=0.45×30.72×5.475=75.69kN=0.60（g+q）=0.60×30.72×5.475=100.91kN==0.55（g+q）=0.55×30.72×5.6=94.62kN4.4承载力计算4.4.1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=/3=5600/3=1867mm；又=b+=200+2300=2500。故取=1867mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，别的各截面均布置一排。环境类别为一级，C20混凝土，梁最小保护厚度c=30mm，一排纵向钢筋布置截面有效高度=450-30-10=410mm，二排布置=450-60=390mm。C20混凝土，=1.0，=9.6N/，=1.1/；纵向钢筋采用HRB335钢，=300N/，箍筋采用HPB235钢筋，=210N/。正截面承载力计算过程列于下表。（-/2）=1.0×9.6×1867×80×（410-80/2）=530.5kN·m>Mmax故跨内截面均属于第一类T型截面。次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（kN·m）83.71-83.7160.21-68.81=/（b）或=/（）=0.027=0.284=0.020=0.211=1-0.0270.343<0.350.0200.240=b/或=/671.5855.5494.9598.4选配钢筋（）116+218=710.1118+316=857.5218=509.0316=603.0计算成果表白，支座截面均不大于0.55/bh=509/（200×450）=0.566%，此值不不大于0.45/=0.45×1.1/300=0.165%，满足最小配筋率。4.4.2斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算涉及：截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：=-=410-80=330mm，因/b=330/200=1.65＜4，截面按下式验算：0.25b=0.25×1×9.6×200×410=196.8×N＞=100.91kN，截面满足规定。验算与否需要按计算配备箍筋0.7b=0.7×1.1×200×410=63.14×N<=100.9×N,需按计算配箍筋。采用10双肢箍筋，计算支座B左侧截面。S=1.25/（VBL-0.7b）=1.25×210×157×410/（100.9×-0.7×1.1×200×410）=447.49mm调幅后受剪承载力应加强梁局部范畴内将计算箍筋面积增长20%或箍筋间距减小20%。现调节箍筋间距s=0.8×447.49=358mm，取箍筋间距s=250mm。为了以便施工，沿梁长度不变。验算配筋率下限值：弯矩调幅时规定配筋率下限为：0.3=0.3×1.1/210=0.15%。实际配筋率==157/（200×450）=0.174%<0.20%，不满足规定。取=0.20%，最后取s=120mm。5.主梁设计主梁按弹性办法设计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。次梁传来永久荷载9.79×5.6=54.82kN主梁自重（含粉刷）[（0.6-0.08）×0.25×2.3×25+0.015×（0.6-0.08）×2×2.3×17）]×1.2=9.0kN永久荷载设计值G=54.82+9.0=63.83kN取G=65kN可变荷载设计值Q=20.93×5.6=117.21kN取Q=120kN5.2计算简图主梁按持续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为240mm，中间支承在350mm×350mm混凝土柱上，其计算跨度：边跨=6900-350/2-120=6605mm因0.025=165mm>a/2=120mm，取=+a/2+b/2=6900mm中跨=6900mm主梁计算简图如下，因跨度相差不超过10%，故可运用附表6-2计算内力5.3内力设计值及包络图5.3.1弯矩设计值弯矩M=G+Q式中系数、由附表6-2相应栏内查得=0.244×65×6.9+0.289×120×6.9=348.73kN·m=-0.267×65×6.9-0.311×120×6.9=-377.26kN·m=0.067×65×6.9+0.200×120×6.9=195.65kN·m5.3.2剪力设计值剪力V=G+Q式中系数、由附表6-2相应栏内查得=0.733×65+0.866×120=151.57kN=-1.267×65-1.311×120=-239.68kN=1.0×65+1.222×120=211.64kN5.3.3弯矩、剪力包络图弯矩包络图：①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弯矩值为==-0.267×65×6.9-0.133×120×6.9=-229.87kN·m在第1跨内以支座弯矩=0，=-229.87kN·m连线为基线。作G=65kN，Q=120kN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）+=（65+120）×6.9-=348.88kN·m（与前面计算=348.73kN·m接近）（G+Q）+=（65+120）×6.9-=272.53kN·m在第2跨内以支座弯矩=-229.87kN·m，=-299.87kN·m连线作为基线，作G=65kN，Q=0简支弯矩图，得集中荷载作用点处弯矩值：G+=×65×6.90-229.87=-80.37kN·m②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=0，=-377.26kN·m连线为基线。作G=65kN，Q=120kN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：（65+120）×6.9-=299.75kN·m（65+120）×6.9-=173.99kN·m在第2跨内：=-0.267×65×6.9-0.089×120×6.9=-193.44kN·m以支座弯矩=-377.26kN·m，=-193.44kN·m连线为基线，作G=65kN，Q=120kN简支梁弯矩图，得（G+Q）++（-）=（65+120）×6.9-193.44+（-377.26+193.44）=147.79kN·m（G+Q）++（-）=（（65+120）×6.9-193.44+（-377.26+193.44）=86.51kN·m③第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载==-0.267×65×6.9-0.133×120×6.9=-229.87kN·m第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：（G+Q）+=（65+120）×6.9-229.87=195.63kN·m（与前面计算=195.65kN·m接近）第1、3跨两集中荷载作用点处弯矩分别为：G+=×65×6.9-×229.87=72.88kN·mG+=×65×6.9-×229.87=-3.75kN·m弯矩包络图如下（a）所示。剪力包络图：①第1跨=151.57kN；过第1个集中荷载后为151.57-65-120=-33.43kN；过第2个集中荷载后为-33.43-65-120=-218.43kN=-239.68kN；过第1个集中荷载后为-239.68+65+120=-54.68kN；过第2个集中荷载后为-54.68+65+120=130.32kN②第2跨=211.64kN；过第1个集中荷载后为211.64-65=146.64kN。当可变荷载仅作用在第2跨时=1.0×65+1.0×120=185kN；过第1个集中荷载后为185-65-120=0。剪力包络图如下（b）所示主梁内力包络图（a）弯矩包络图；（b）剪力包络图5.4承载力计算5.4.1正面受弯承载力跨内按T形截面计算，因==0.14＞0.1。翼缘计算宽度按=6.9/3=2.3mm和b+=0.3+5.6=5.9m中较小值拟定取=2.3m。B支座边弯矩设计值=-b/2=-377.26-185×0.35/2=-409.64kN·m。纵向受力钢筋除B、C支座截面为2排外，别的均1排。跨内截面经鉴别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力计算过程列于下表。主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值（kN·m）395.93-377.26195.65-80.39=/（b）或=/（）=0.057=0.449=0.02