水工钢筋砼结构课程设计钢筋砼现浇单向板肋梁楼盖设计精品.docx
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水工钢筋砼结构课程设计钢筋砼现浇单向板肋梁楼盖设计精品
课程设计说明书
课程名称：
水工钢筋混凝土结构学
题目名称：
钢筋砼现浇单向板肋梁楼盖设计
班 级：
2006 级 水利 专业 2班
姓 名：
学 号：
指导老师：
评定成绩：
教师评语：
指导老师签名：
2009年月
单向板肋梁楼盖设计
1设计资料
（1）本设计是某多层建筑楼盖平面，采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁盖。
（2）L1=18m,L2=30m,墙体厚度：
370mm，板搁置长度：
120mm，次梁搁置长度：
240mm，主梁搁置长度：
240mm。
（3）建筑位于非地震区，结构安全级别为Ⅱ级，结构环境类别为一级。
（4）材料选用：
混凝土梁板采用C20，钢筋：
板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋为Ⅰ级，梁中受力筋Ⅱ级。
（5）荷载情况：
钢筋混凝土重力密度为25KN/m3，水磨石面层：
0.65KN/m2，石灰砂浆抹面15mm，重力密度为17KN/m3,楼面活荷载：
4KN/m2,（建议尺寸：
柱=350mm×350mm）。
2.楼盖梁格布置及截面尺寸确定
楼盖尺寸为（18×30），如果粱下不设钢筋砼柱，主粱跨度18米，截面尺寸太大，因此在设计中主粱下设置柱子，拟定尺寸（350×350）mm，整体现浇肋形楼盖结构平面布置图如附图2所示。
1、确定主梁的跨度为6m，次梁的跨度为6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2m，这样主粱的弯矩图较为平缓。
2、估计粱、板尺寸：
（1）对工业建筑的楼板，要求h=60～120，所以取板厚取h=80mm。
（2）次梁截面尺寸：
高度应满足h=L/18～L/12≈333.3～500mm，取h=400mm，
截面宽b=（l/2～l/3.5）h，取b=200mm。
（3）主梁截面尺寸
高度应满足h=L/14～L/8＝428.6～750mm,取h=600mm，
截面宽度取为b=250mm。
3.板的计算
考虑内力重分布设计标准[11-1]要求单向板的边长比满足L2/L1≥3,本次设计板的边长比为2.5,但考虑以往工程经验，仍然采用考虑内力重分布方法的连续单向板进行设计。
3.1荷载
恒荷载标准值：
水磨石面层：
0.65kN/m2
80mm钢筋砼板：
0.08×25＝2kN/m2
15mm石灰砂浆抹面：
0.015×17＝0.255kN/m2
小计2.905kN/m2
活荷载标准值：
4kN/m2
考虑恒荷载分项系数为1.05,因楼面活荷载标准值大于4.0Kn/m2,所以活荷载分项系数取1.2,则板上的
恒荷载设计值：
g＝2.905×1.05=3.05kN/m2
活荷载设计值：
q＝4×1.2=4.8kN/m2
荷载总设计值：
g＋q＝7.85kN/m2，
取g＋q＝8kN/m2
3.2计算简图
次梁截面（200×400）mm，次梁截面为b=200mm，现浇板在墙上支撑宽度240mm，板的长度见附图3。
板的计算跨度为：
1、边跨
l01＝ln+h/2=2120-100-120+80/2=1940mm
边跨的计算跨度取：
l01＝1940mm
2、中跨
l02=ln=2000-200=1800mm
跨度相差（1940-1800）/1800=7.8%小于10%，按照等跨连续板计算，取1m板宽作为计算单元，计算简图见附图4。
3.3弯矩设计值
查《水工钢筋混凝土结构学》（中国水利水电出版社1996年）表9-2,板的弯矩系数α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
M1=－Mb＝（g＋q）L012/11≈2.74kN.m
Mc=-（g＋q）L022/14≈-1.85kN.m
M2=M3=（g＋q）L022/16≈1.62kN.m
板的弯矩设计值计算过程见表：
板的弯矩设计值的计算
截面位置
1
边跨跨中
B
离端第二支座
2
中间跨跨中
C
中间支座
弯矩系数αM
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度l0（m）
l01=1.94
l01=1.94
l02=1.8
l02=1.8
M=αM（g+q）l02
（kN.m）
2.74
-2.74
1.62
-1.85
3.4配筋计算——正截面受弯承载力计算
板厚80mm，h0=80-20=60mm,b=1000mm,C20砼，fcm=10N/mm2,Ⅰ级钢筋fy=210N/mm2。
对轴线②～⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2、3截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。
板配筋计算过程见板的配筋计算
板的配筋计算
3.5绘制施工图
板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。
板的配筋图详见附图。
4.次梁计算
按考虑塑性内力重分布设计
4.1荷载设计值：
按考虑内力重分布设计，根据厂房的实际情况，楼盖的次粱和主粱的活荷载一律不考虑粱从属面积的荷载折减。
恒荷载设计值：
板传来的恒荷:
3.05×2＝6.1kN/m
次梁自重：
0.2×（0.4-0.08）×25×1.05＝1.68kN/m
次梁粉刷：
0.2×0.015×17×1.05＝0.54kN/m
小计g＝8..32kN/m
活荷载设计值：
q=4.8×2＝9.6kN/m
荷载总设计值：
q+g＝18.1kN/m
4.2计算简图
由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=（250×600）mm，次粱的跨长见附图5。
取计算长度为：
l01＝ln+a/2=（6120-120-250/2）+240/2=5995mm
又1.025ln=1.025×5875=5996mm>5995mm,边跨的计算跨度取：
l01＝5995mm；
中跨取：
l02=ln=6000-250=5750mm；计算简图所示。
4.3弯矩设计值和剪力设计值的计算
因边跨和中间跨的计算跨度相差（5995-5750）/5750=4.3%小于10%，可按等跨连续梁计算。
查《水工钢筋混凝土结构学》（中国水利水电出版社1996年）表9-3\4.次粱的弯矩系数α,β分别为：
边跨中，1/11，0.45；离端第二支座，－1/11,0.6；中跨中，1/16,0.55；中间支座，－1/14,0.55。
故弯矩设计值：
M1=－Mb＝（g＋q）L012/11≈59.1kN.m
Mc=-（g＋q）L022/14≈-42.7kN.m
M2=M3=（g＋q）L022/16≈37.4kN.m
剪力设计值：
VA＝0.45（g＋q）Ln1=47.9kN
VBl＝0.6（g＋q）Ln1=63.8kN
VBr＝0.55（g＋q）Ln2=57.2kN
Vc＝0.55（g＋q）Ln2=57.2kN
次梁的弯矩设计值的计算
截面位置
1
边跨跨中
B
离端第二支座
2
中间跨跨中
C
中间支座
弯矩系数αM
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度l0（m）
l01=5.995
l01=5.995
l02=5.75
l02=5.75
M=αM（g+q）l02
（kN.m）
59.1
-59.1
37.4
-42.7
次梁的剪力设计值的计算
截面位置
A
边支座
B（左）
离端第二支座
B（右）
离端第二支座
C
中间支座
剪力系数
0.45
0.6
0.55
0.55
净跨度ln
ln1=5.875
ln1=5.875
ln2=5.75
ln2=5.75
V=αV（g+q）ln
（kN）
47.9
63.8
57.2
57.2
4.4承载力计算
一、正截面受弯承载力计算
跨内按T型粱计算，翼缘计算宽度
bf‘=L/3=6000/3=2000mm，又bf’=b+Sn=200+2000-200=2000mm，故取bf‘＝2000mm。
除支座B截面纵向受拉，钢筋按两排布置外，其余截面均布置成一排。
故取bf’=2000mm，C20砼，fcm=11N/mm2,ft=1.1N/mm2,纵向钢筋采用Ⅱ级钢筋fy=310N/mm2，箍筋采用Ⅰ级钢筋fy=210N/mm2，h0＝400-35＝365mm,hf’=80mm。
判别跨中截面属于哪一类T形截面
fcbf’hf’（h0-hf’/2）=10×2000×80×（365-80/2）=520kN.m＞M1
支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。
次梁正截面受弯承载力计算
二、斜截面受剪承载力计算（包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算）。
1、复核截面尺寸：
hw=h0-hf’=365-80=285mm，且hw/b＝285/200＝1.425＜4，
截面尺寸按下式验算：
0.3fcbh0=0.3×10×200×365＝182.50kN＞Vmax=60.5kN故截面尺寸面足要求
0.7ftbh0＝0.7×1.1×200×365＝56.21kN＞VA＜VB和VC
所以B和C支座均需要按计算配置箍筋，A支座均只需要按构造配置箍筋
三、计算所需箍筋
采用Ф6双肢箍筋，计算B支座左侧截面。
Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/s，可得箍筋间距
S=1.25fyvAsvh0/（VBL-0.7ftbh0）=1.25×210×28.3×2×365/（63.8×103-0.7×1.1×200×365）＝682mm
调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围将计算的箍筋面积增加20%，现调整箍筋间距，S=0.8×682=545，为满足最小配筋率的要求，最后箍筋间距S=150mm。
配箍筋率验算：
弯矩调幅时要求配筋率下限为0.3ft/fyv＝0.3×1.1/210＝1.57×10-3
实际配箍率：
ρsv=Asv/bs=2×28.3/（200×150）＝1.89×10-3＞1.57×10-3，满足要求。
因各个支座处的剪力相差不大，为方便施工，沿梁长不变，取双肢Ф6@150。
4.5施工图的绘制
次梁配筋图详见附图，其中次梁纵筋锚固长度确定：
伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：
L=200mm。
梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足L=200mm。
纵筋的截断点距支座的距离:
L=Ln/5+20d=5750/5+20×16=1470，取L=1500mm。
5.主梁设计
主梁内力按弹性理论设计
5.1荷载设计值（为简化计算，将主梁长度为2m的自重等效为集中荷载）
恒荷载设计值：
次梁传来的恒荷载：
8.32×6＝41.6kN
主梁自重：
0.25×（0.6-0.08）×25×2×1.05＝6.825kN
主梁粉刷：
0.25×0.015×（0.6-0.08）×17×1.05＝0.348075kN
小计G＝48.1731kN
设计取G=48.2kN
活荷载设计值：
Q=9.6×6＝57.6kN
荷载总设计值：
Q+G＝105.8kN
5.2计算简图
主梁的实际结构如图所示，由图可知，主梁端部支承在墙内,支承长度a=240mm,中间支承在350×350mm的砼柱上，起跨度按以下方法确定：
边跨l01=ln+a/2=（6240-1
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