某机场大厅楼盖设计主柱网尺寸：7.5m215;7.5m楼面活荷载.doc
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《钢筋混凝土结构》课程设计计算书
题目：
某机场大厅楼盖设计
（主柱网尺寸：
7.5m×7.5m楼面活荷载3.5kN/）
院系：
建筑学院
专业班级：
土木工程二班
学生姓名：
学号：
指导教师：
2012年12月
目录
1.设计题目与设计条件 3
1.1设计题目：
3
1.2设计条件：
3
1.2.1结构类型：
3
1.2.2建筑材料：
3
1.2.2.楼面做法：
（自上而下） 3
2.楼盖的结构平面布置：
3
3.板的设计 4
3.1楼盖板的设计 4
3.1.1荷载 4
3.1.2计算简图 5
3.1.3弯矩计算值 5
3.1.4正截面受弯承载力计算 5
4.次梁设计 6
4.1荷载 6
4.2内力计算 7
4.3承载力计算 7
4.3.1正截面受弯承载力 7
4.3.2斜截面受剪承载力 8
5.主梁设计 9
5.1荷载设计值 9
5.2计算简图 9
5.3内力设计值及包络图 9
5.3.1弯矩设计值 9
5.3.2剪力设计值 9
5.3.3弯矩、剪力包络图 10
5.4承载力计算 12
5.4.1正面受弯承载力 12
5.4.2斜截面受剪承载力 13
6.绘制施工图 14
7.对主梁挠度与裂缝宽度的计算 16
7.1对主梁挠度的计算 16
7.1.1对支座B的配筋面积计算 16
7.1.2对第二跨中配筋面积计算 18
7.2对主梁裂缝宽度计算 19
7.2.1对支座B进行裂缝宽度计算 19
7.2.2对第一跨中进行裂缝计算 19
1.设计题目与设计条件
1.1设计题目：
某机场大厅楼盖，采用现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖形式。
混凝土采用C30级（=14.3kN/），梁中的纵向受力钢筋采用HRB335（=300N/），其他钢筋采用HPB300。
楼面活荷为3.5kN/，横向柱网尺寸取为：
7.5m，纵向柱网尺寸与横向柱网相同。
1.2设计条件：
1.2.1结构类型：
1.2.2建筑材料：
1.2.2.1楼面做法：
（自上而下）
20mm厚大理石地板（重度28kN/）；1：
3水泥砂浆找平20mm厚（20kN/）
现浇钢筋混凝土楼板（25kN/），板底混合砂浆抹灰20mm厚（17kN/）
2.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7.5m，次梁的跨度为7.5m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.5m，/=7.5/2.5=3，因此按单向板设计。
按跨高比条件，要求板厚h2500/40=62.5mm，对工业建筑的楼盖板，要求h70mm，取板厚h=80mm。
次梁截面高度应满足h=/18～/12=6600/18～6600/12=417～625mm。
考虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm。
截面宽度取b=200mm。
主梁截面高度应满足h=/15～/10=6600/15～6600/10=500～750mm。
取h=650。
截面宽度为b=300mm
3.板的设计
3.1楼盖板的设计
已如前述，轴线①～②、⑤～⑥的板属于端区格单向板；轴线②～⑤的板属于中间区格单向板。
3.1.1荷载
板的永久荷载标准值
20mm厚大理石地板0.02×28=0.56kN/
80mm现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/
20mm1：
3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/
20mm板底混合砂浆抹灰0.02×17=0.34kN/
小计3.3kN/
板的可变标准荷载值3.5kN/
永久荷载分项系数取1.2或1.35，因楼面可变荷载标准值等于3.5kN/，所以可变荷载分项系数应取1.4。
于是板的
荷载总计算值
①q=+=1.2×3.3+0.6×1.4×3.5=6.9kN/
②q=+=1.2×3.3+1.4×3.5=8.86kN/
由于②>①，所以取②q=8.86kN/，
3.1.2计算简图
次梁截面为200mm×500mm，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=+h/2=2500-100-120+80/2=2320mm<1.025=2337mm，取=2320mm
中间跨==2500-200=2300mm
楼盖板的计算简图
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
3.1.3弯矩计算值
由表11-1可查得，板的弯矩系数分别为：
边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，-1/14。
故
=-=（g+q）/11=8.86×2.322/11=4.34kN·m
=-（g+q）/14=-8.86×2.32/14=-3.35kN·m
==（g+q）/16=8.86×2.32/16=2.93kN·m
这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其和应乘以0.8，=0.8×-3.35=-2.68kN·m；=0.8×2.93=2.344kN·m
3.1.4正截面受弯承载力计算
环境类别为一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。
板厚80mm，=80-20=60mm；板宽b=1000mm。
C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB300钢筋，=270N/。
板配筋计算的过程于下表。
楼面板的配筋计算
截面
1
B
2或3
C
弯矩设计值（kN·m）
4.34
-4.34
2.93
-3.35
=/（b）
0.084
0.084
0.057
0.065
=1-
0.088
0.088
0.059
0.067
轴线
①～②、
⑤～⑥
计算配筋（）
=b/
279.6
279.6
187.5
212.9
实际配筋（）
Φ8@160
=314.0
Φ8@160
=314.0
Φ6/8@160
=246.0
Φ6/8@160
=246.0
轴线
②～⑤
计算配筋（）
=b/
279.6
279.6
150
170.3
实际配筋（）
Φ8@160
=314.0
Φ8@160
=314.0
Φ6/8@160
=246.0
Φ6/8@160
=246.0
*对轴线②～⑤间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。
为了方便，近似对钢筋面积乘以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；/bh=246/（1000×80）=0.308%，此值大于0.45/=0.45×1.43/270=0.238%，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
永久荷载设计值
板传来永久荷载3.96×2.5=9.9kN/m
次梁自重0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m
次梁粉刷0.02×（0.5-0.08）×2×17×1.2=0.34kN/m
小计g=12.76kN/m
可变荷载设计值q=4.55×2.5=11.375kN/m
荷载总设计值g+q=24.135kN/m
4.1.2计算简图
次梁在砖墙上的支承长度为240mm。
主梁截面为300mm×650mm。
计算跨度：
边跨=+a/2=7500-120-300/2+240/2=7350mm<1.025=7410mm，取=7350mm
中间跨==-300=7200mm
次梁计算简图
因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。
次梁计算简图如图所示。
4.2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=24.135×7.352/11=118.53kN·m
=-（g+q）/14=-24.135×7.22/14=-89.37kN·m
=（g+q）/16=24.135×7.22/16=78.20kN·m
剪力设计值：
=0.45（g+q）=0.45×24.135×7.23=78.52kN
=0.60（g+q）=0.60×24.135×7.23=104.7kN
==0.55（g+q）=0.55×24.135×7.2=95.57kN
4.3承载力计算
4.3.1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=7350/3=24500mm；又=b+=200+2300=2500。
故取=2450mm。
除B截面纵向钢筋排两排布置外。
其余截面均布置一排。
环境类别为一级，C30混凝土，梁的最小保护厚度c=25mm，一排纵向钢筋=500-35=465mm二排纵向钢筋=5000-60=440mm。
C30混凝土，=1.0，=14.3N/，=1.43N/；纵向钢筋采用HRB335钢，=300N/，箍筋采用HPB300钢，=270N/。
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
1
B
2
C
弯矩设计值（kN·m）
118.53
-118.53
78.2
-89.37
=/（b）或
=/（）
0.016
0.214
0.011
0.145
=1-
0.016
0.244〈0.35
0.011
0.157
=b/或=/
868.9
1023.5
597.3
696
选配钢筋
（）
2Φ20+1Φ18弯
=882.5
2Φ20+2Φ18弯
=1137
2Φ16+1Φ18弯
=656.5
2Φ6+2Φ18弯
=911
计算结果表明，支座截面的均小于0.35；/bh=656.5/（200×500）=0.66%，此值大于0.45/=0.45×1.43/300=0.21%，满足最小配筋率。
4.3.2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：
=-=465-80=385mm，因/b=385/200=1.925＜4，截面按下式验算：
0.25b=0.25×1×14.3×200×465=332.48×N＞=104.7×N，截面满足要求。
验算是否需要按计算配置箍筋
0.7b=0.7×1.43×200×465=93.093×N<=104.7×N当采用构造筋的时候经计算满足要求，构造配筋选用Φ6@160
===0.17%=0.24×=0.24×1.43/270=0.13%
采用Φ6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。
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=0.8×160=128mm最后取箍筋间距s=130mm。
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=0.3×14.3/270=0.
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