钢混单向板 课程设计.docx

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钢混单向板课程设计

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

一、设计基本资料

（1）序号：

34

（2）楼面活荷载标准值为q=5.5kN/㎡；。

（3）跨度：

6600mmx6600mm

（4）楼面层做法：

20mm厚水泥砂浆找平后做10mm厚水磨石面层。

板底采用20mm厚混合砂浆天棚抹灰。

（5）楼面面层---水磨石地面单位自重：

0.65kN/mm2

（6）钢筋混凝土容重：

25kN/mm3

（7）混合砂浆容重：

17kN/mm3

（8）水泥砂浆容重：

20kN/mm3

（9）材料选用

混凝土采用C25fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2；

钢筋梁中受力纵筋采用HRB400级fy=360N/mm2；

其余采用HPB335级fy=270N/mm2。

二、楼盖梁格布置及截面尺寸确定

确定主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2m。

平面布置图如下：

按高跨比条件要求板的厚度h≥l/40=2200/40=55㎜，对工业建筑的楼板，要求h≥80㎜，所以板厚取h=80㎜。

次梁截面高度应满足（1/18~1/12）l=（1/18~1/12）×6600=366.7~550mm，取h=450mm，截面宽b=（1/3~1/2）h=（1/3~1/2）×450=150~225mm，取b=200mm。

主梁截面高度应满足h=（1/14~1/8）l=（1/14~1/8）×6600=471~825mm,取h=650mm，截面宽度b=（1/3~1/2）h=（1/3~1/2）×650=217~325mm,取b=300mm。

3、板按考虑塑性内力重分布的设计

（1）、荷载计算

恒荷载标准值

楼面面层：

0.65×1=0.65kN/m

80mm钢筋混凝土板0.08×25×1=2.0kN/m

20mm板底混合砂浆0.02×17×1=0.34kN/m

20mm水泥砂浆找平层0.02×20×1=0.4kN/m

小计g=3.39kN/㎡

活荷载标准值：

q=5.5kN/㎡

因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/㎡，所以活荷载分项系数取

，

荷载设计总值：

g+q=3.39×1.2+5.5×1.3=11.218kN/㎡,

（2）、计算简图

取1m板宽作为计算单元，次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：

边跨按以下二项较小值确定：

l01=ln+h/2=（2200-120-200/2）+80/2=2020mm

l011=ln+a/2=（2200-120-200/2）+120/2=2040mm

故边跨板的计算跨度取lo1=2020mm

中间跨：

l02=ln=2200-200=2000mm

因边跨与中跨的计算跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算，取l0=2020mm。

计算简图如下

（3）弯矩设计值

由资料可查得：

板的弯矩系数αM,，板的弯矩设计值计算过程见下表

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

1/11

-1/11

1/16

-1/14

（kN.m）

4.16

-4.16

2.86

-3.27

（4）板的正截面受弯承载力计算（其中弯矩取80%设计值）

板的受弯承载力计算

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

弯矩设计值（

）

3.33

3.33

2.29

2.62

αs=M/α1fcbh02

0.053

0.078

0.078

0.053

0.055

0.081

0.081

0.055

计算配筋（mm2）

AS=ξbh0α1fc/fy

130.74

192.75

192.75

130.74

实际配筋（mm2）　

8@200

8@200

8@200

8@200

251

251

251

251

4、次梁按考虑塑性内力重分布的设计设计

（1）荷载设计值：

恒荷载设计值

板传来的荷载：

3.39×2.2×1.2=8.949kN/m

次梁自重：

0.2×（0.45-0.08）×25×1.2=2.2kN/m

次梁粉刷：

2×0.02×（0.5-0.08）×17×1.2=0.30kN/m

恒载总计g=11.47kN/m

从板传来的活载：

q=1.3×5.5×2.2=15.73kN/m

荷载总设计值：

q+g=27.20kN/m。

（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=300mm。

次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：

l01=ln+h/2=（6600-120-300/2）+240/2=6450mm

l011=1.025ln=1.025×6600=6765mm

故边跨板的计算跨度取lo1=6450mm

中间跨：

l02=ln=6600-300=6300mm

因边跨和中间跨的计算跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。

取ln=6450mm

次梁的计算简图如下：

（3）弯矩设计值和剪力设计值的计算

由表可分别查得弯矩系数

和剪力系数

。

次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：

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

1/11

-1/11

1/16

-1/14

（kN.m）

102.88

-102.88

70.73

-80.83

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

（kN）

78.95

105.27

96.50

96.50

（4）配筋计算

①正截面抗弯承载力计算

次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：

b’f=lo/3=6450/3=2150mm

b’f=b+Sn=200+2000-200=2000mm

故取b’f＝2000mm

次梁正截面受弯承载力计算

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

弯矩设计值（

）

102.88

-102.88

70.73

-80.83

αs=M/α1fcbh02

0.257

0.257

0.177

0.202

0.303

0.303

0.196

0.228

选

配

钢

筋

计算配筋

（mm2）

821

821

531

618

实际配筋

（mm2）

3

20

3

20

2

20

2

20

As=942

As=942

As=628

As=628

②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）。

复核截面尺寸：

hw=ho-b’f=450-80=370mm且hw/b=450/200=2.25<4,故截面尺寸按下式计算：

0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x200x410=243.97kN>Vmax=105.27kN

故截面尺寸满足要求

次梁斜截面承载力计算

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

V

78.95

105.27

96.50

96.50

243.95>V

截面满足

243.95>V

截面满足

243.95>V

截面满足

243.95>V

截面满足

72.90

需配箍筋

72.90

需配箍筋

72.90

需配箍筋

72.90

需配箍筋

选用钢筋

2

8

2

8

2

8

2

8

101

101

101

101

2565

480

658

658

实配箍筋间距

200

200

200

200

5、主梁按弹性理论设计内力

（1）荷载设计值

次梁传来的荷载：

11.47×6.6=75.71kN

主梁自重：

1.2×（0.65-0.08）×0.3×2.0×25=10.26kN

粉刷重：

2×（0.65-0.08）×0.02×17×2.0×1.2=0.930kN

恒荷载设计值：

G=86.90kN

活荷载设计值：

Q=103.82kN

总计荷载值G+Q=190.72kN

（2）计算简图

主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:

边跨:

lo1=ln+a/2+b/2=（6600-200-120）+400/2+400/2=6680mm

Lo1=1.025ln+b/2=（6600-200-120）+200=6480mm

故lo1取6480mm

中跨lo2=6200mm，因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。

取lo=6480mm

其计算简图如下：

（3）、内力设计值计算

①弯矩值计算：

， 

主梁的弯矩设计值计算（

）

项次

荷载简图

1

0.244

————

139.95

-0.2674

————

-153.14

-0.2674

————

-153.14

0.067

————

38.43

2

0.289

————

198.02

-0.133

————

-91.13

-0.133

————

-91.13

-0.133

————

-91.13

3

-0.045

————

-30.83

-0.133

————

-91.13

-0.133

————

-91.13

0.200

————

137.04

4

0.229

————

156.91

-0.311

————

-213.10

-0.089

————

-60.98

0.17

————

116.48

5

-0.17/3

————

38.83

-0.089

————

-60.98

-0.311

————

-213.10

0.17

————

116.48

最不利荷载组合

①+②

337.97

-244.27

-244.27

-52.70

①+③

109.11

-244.27

-244.27

175.47

①+④

296.86

-366.24

-214.12

154.91

①+⑤

178.78

-214.12

-366.24

154.91

其弯矩包络图如下

②、剪力设计值：

主梁的剪力计算（kN）

项次

荷载简图

①

恒载

0.733

63.70

-1.267

-110.11

1.00

86.90

②

活载

0.866

89.91

-1.134

-117.73

0

0

④

活载

0.689

71.53

-1.311

-136.11

1.222

126.87

⑤

活载

-0.089

-9.24

-0.089

-9.24

0.788

80.77

最不利荷载组合

①+②

153.61

-227.83

86.90

①+④

135.23

-246.21

213.77

①+⑤

54.46

-119.34

167.67

其剪力包络图如下

③正截面受弯承载力计算及纵筋的计算

翼缘计算宽度按lo/3=6.0/3=2.0m和b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m，中较小值确定，

取b’f=2000mm

判别跨中截面属于哪一类T形截面

a1fcb’fh’f（ho-h’f/2）=1.0x11.9x2000x80x（610-40）=1094.8kN.m>M1>M2.

属于第一类T形截面.

正截面受弯承载力的计算过程如下:

表1-15主梁正截面受弯承载力及配筋计算

截面

1

边跨跨中

B

离端第二支座

2

中间跨跨中

弯矩设计值（kN.m）

337.970

-366.236

175.468

-52.703

αs=M/α1fcbh02

0.272

-0.295

0.141

-0.042

0.325

0.359

0.153

0.043

选配

钢筋

计算配筋（mm2）

1899.553

1940.026

894.497

253.629

实际配筋（mm2）

3

25+2

20

3

25+2

20

2

25

2

20

As=2101

As=2101

As=982

As=628

④箍筋计算——斜截面受剪承载力计算

验算截面尺寸：

hw=ho-b’f=590-80=510mm且hw/b=510/300=1.7<4,故截面尺寸按下式计算：

0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x300x510=455.18kN>Vmax=246.21kN

故截面尺寸满足要求

斜截面配筋计算：

截面

A

边支座

B（左）

离端第二支座

B（右）

离端第二支座

V

153.61

246.21

213.77

526.6>V

截面满足

526.6>V

截面满足

526.6>V

截面满足

157.35>V

构造配箍筋

157.35

需配箍筋

157.35

需配箍筋

箍筋肢数、直径

_____

2

8

2

8

_____

101

101

_____

251

396

实配箍筋间距

_____

200

200

⑤两侧附加横向钢筋的计算：

由次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值为:

F=86.9+103.82=190.72kN

所需主梁内支撑次梁处附加吊筋面积为:

As=F/2fysina=190720/（2x360xsin45°）=374.6mm2

选用2

20（As=628mm2）