筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书.docx

筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书.docx

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筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书

一、钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

㈠、设计题目

设计某多层工业建筑（某生产车间）的中间楼面如图所示，其中纵向尺寸5*Ly,

横向尺寸3*Lx;楼盖尺寸由教师指定（根据学号进行分配）（采用现浇钢筋混凝土单向

㈡、设计内容

1结构平面布置图：

柱网、主梁、次梁及板的布置

2板的强度计算（按塑性内力重分布计算）

3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）

4、主梁强度计算（按弹性理论计算）

5、绘制结构施工图

（1）、结构平面布置图（1:

200）

（2）、板的配筋图（1:

50）

（3）、次梁的配筋图（1:

50;1:

25）

（4）、主梁的配筋图（1:

40;1:

20）及弯矩M剪力V的包络图

（5）、钢筋明细表及图纸说明

㈢、设计资料

1、Ly和Lx尺寸（见设计分组表）

楼盖平面轴线尺寸示意图如图2所示.

图2楼面平面轴线尺寸

2、生产车间的四周外墙均为承重砖墙，其中纵墙厚370mm横墙厚度240mm采用MU10烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。

内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350m材

350mm

3、荷载

（1）、楼面活荷载，单位为6kN/m2

2

（2）、楼面面层：

水磨石地面0.65kN/m

3

（3）、楼盖自重：

钢筋混凝土自重标准值25kN/m

（4）、平顶粉刷：

0.25kN/m2

4、材料

（1）、混凝土：

板C25梁C30

（2）、钢筋：

主梁及次梁受力筋用HRB40C级钢筋，梁箍筋及板内构造筋采用HRB400级钢筋。

（3）、环境类别：

一类。

二、现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书

1.设计资料

（1）楼面做法：

水磨石面层；钢筋混凝土现浇板；平顶粉刷。

（2）材料：

混凝土强度等级C30梁钢筋采用HRB40C级钢筋，板采用HRB40C级钢筋。

2.

楼盖的结构平面布置

主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。

主梁的跨度为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6/3=2m,Q/1。

1=6/2=3,因此按单向板设计。

按跨高比条件，要求板厚，对工业建筑的楼盖板，要求

h70mm，取板厚h80mm（注：

在民建筑中，楼板内往往要双向布设电线管，故板厚常不宜小于100mm）

考虑到

次梁截面高度应满足

楼面可变荷载比较大，取h=500。

截面宽度取为b=200mm

主梁截面高度应满足

h=600mm截面宽度取b=250mm

楼盖结构平面布置图

3.板的设计

（1）荷载

板的永久荷载标准值

0.65kN/m2

2

0.25kN/m

水磨石地面

80mn钢冈筋混凝土板

平顶粉刷

小计

板的可变荷载标准值

永久荷载分项系数取1.2;因楼面可变荷载标准值大于4.0kNm2，所以可变荷载分项系数应取1.3。

于是板的

恒荷载设计值：

g2.901.23.48kNm2

活荷载设计值：

q61.37.8kN..「m2

荷载总设计值；gq11.28kNm2，近似取为gq11.0kNm2。

按塑性内力重分布设计。

次梁截面为200mm〜500mm,板的计算跨度：

边跨

h80,r咲

l01In（2000120200/2）1820mm，中间跨l02ln20002001800mm

22

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，计算简图如下

图1-5所示：

gq11.0kN/m

At__1820B__1800C__1800_1800_胆1820严

板的计算简图

（3）弯矩设计值

不考虑板拱作用截面弯矩的折减。

由表11-1可查得，板的弯矩系数m分别为：

边支座0;边跨中1/11;离端第二支座-1/11;中跨中1/16;中间支座-1/14。

弯矩设计值计算过程列于表1-1

弯矩设计值计算表1-1

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m

1

11

1

11

1

16

1

14

计算长度l°（m）

l01.820

l01.820

l01.800

l01.800

2

MM（gq）l0

（kNm）

3.31

-3.31

2.23

-2.55

（4）正截面受弯承载力计算

环境类别为一类，C25混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm假定纵向钢筋直径d

为10mm板厚80mm则截面有效咼度h0

d

hc—8015

10

60mm；板宽b=1000mm

2

2

C25混凝土，11.0,fc11.9N/mm2；

HRB400钢筋，fy

360Nmm2。

板配筋计算的

过程列于表1-2

板的配筋计算

表1-2

截面

1

B

2

C

弯矩设计值（kNm）

3.31

-3.31

2.23

-2.55

sM/1fcbh02

0.0773

0.0773

0.0521

0.0595

0.081

0.081

0.054

0.061

1J12s

b0.550

Abh01fjfy

160.65

160.65

107.1

120.98

实际配筋（mm2）

血6@160

A177

並6@160

As177

血5@160

A123

亞5@160

A123

计算结果表明，支座截面的Z均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；

AS/bh177/（100080）0.22%，此值大于0.45ft/fy0.451.27/3600.16%，同时

大于0.2%，满足最小配筋率的要求。

（5）板的配筋图绘制

确定各种构造钢筋

⑴分布筋选用。

©5@160

⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用©6@160a=l°/7=285mm取300mm

⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用©6@160a=lo/4=5OOmm

⑷板角构造钢筋：

选用©6@160双向配置板四角的上部。

a=l°/4=500mm

板的配筋图如图所示

板的配筋图1:

50

4.次梁设计

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荷载不考虑梁从属面积荷载折减。

荷载设计值

（1）永久荷载设计值

板传来永久荷载：

3.48kN/m22.0m6.96kN;m

次梁自重：

0.2（0.50.08）251.22.52kNm

次梁粉刷:

小计

0.02（0.50.08）2171.20.34kN/mg9.82kNm

活荷载设计值:

q7.82.015.6kNm

荷载总设计值:

gq25.42kN/m，取荷载25.4kN

（2）计算简图

按塑性内力重分布设计。

主梁截面250mm600mm。

计算跨度：

边跨l01lna（6600120250/2）空06475mm

22

中间跨l02ln66002506350mm

因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。

次梁的计算简图见下图。

q+g=25.42kN/m

（3）内力计算

次梁的弯矩设计值的计算表1-3

截面位置

1

边跨跨中

B

离端第一支座

2

中间跨跨中

C

中间支座

弯矩系数M

1/11

-1/11

1/16

-1/14

计算跨度i0（m

l016.475

l016.475

l026.350

l026.350

2

25.46.475"11

MM（qg）ln

CQQ4

25.46.475211

25.46.350216

25.46.350214

（kN•m）

96.81

96.81

64.01

73.15

次梁的剪力设计值的计算表1-4

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

0.60

0.55

0.55

净跨度ln（m）

6.355

6.355

6.350

6.350

V（qg）ln

（kN）

78.9

96.85

88.71

88.71

（4）承载力计算

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:

'I。

bfmin—，b&

l06350

min-2117mmb&20024002002400mm

33

所以取bf2117mm

C30混凝土，11.0,fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2；

有效高度h050040460mm

判别跨中截面属于哪一类T形截面

1fcb'fhfh0hf/21.014.321178046080/21017kNmM1M2

跨中截面属于第一类T形截面

支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程见表1-5

次梁正截面受弯承载力计算

截面

1

B

2

C

弯矩设计值

（kNm）

96.81

-96.81

64.01

-73.15

sM/1fcbho或M/Jb；h0

s1cf

0.015

0.16

0.010

0.121

1J12s

b0.518

0.015

0.175

0.010

0.129

AbhJc/fy或

Ab'fhg1fc/fy

580.23

639.53

386.82

471.42

3业16

6J112

5业10

6H10

选配钢筋（曲）

AS=603

As=678

A=393

As=471

计算结果表明，支座截面的均小于0.518，符合塑性内力重分布的原则

As/bh393/（200500）0.39%，此值大于0.45ft/fy0.451.43/3600.18%，同时大

于0.2%，满足最小配筋率的要求。

②斜截面受剪承载力

斜截面受弯承载力计算包括：

截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍筋率验算。

验算截

面尺寸：

hwhbh'f46080380mm，因hw/b380/2001.94,截面尺寸按下列

验算：

0.25cfcbh。

3__

0.25114.3200460328.910Vmax96.85kN,截面尺寸满足

要求。

计算所需腹筋：

米用…6双肢箍，计算支座B左侧截面。

由Vcs0.7ftbh0fyv—svh0，可得到箍筋间距s

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，s0.8370296mm,截面高度在300~500mm勺梁，最大箍筋间距200mmt后取箍

筋间距s200mm。

为方便施工，沿梁长不变。

验算配筋率下限值：

弯矩调幅要求的配筋率下限值为：

0.3ft/fyv0.12%实际配筋率

svAsv/bs56.6/2002000.14%0.12%，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：

6@100

（5）

施工图的绘制

赠械臟蜩1:

25

伸入墙支座时，梁顶面纵向钢筋的锚固长度按下式确定：

0.14更12422.93mm,取450mm

1.43

伸入墙支座是，梁底面纵向钢筋的锚固长度按下式确定:

I12d1216192,取200mm

纵向钢筋的截断点距支座的距离：

120d635黒20181627mm，取1650mm

5.

主梁的设计

主梁自重（含粉刷）

10.26kN

[（0.6-0.08）0.32.025]1.2

恒载：

G64.81210.2675.072kN，取75.1kN

活载.Q15.66.6102.96kN，取103kN

（2）计算简图

主梁的实际结构图

主梁的实际结构如图1-10所示，由图可知，主梁的端部支承在墙上的支承长度为a370mm，中

间支承在350mm350mm的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定:

边跨lei60001751205705mm

因为0.025ln1143mma?

185mm

所以边跨取b1.025ln1b21.0255705350/26022mm

中跨丨6000mm

Q=103kN

G=75.1kN

主梁的计算简图

（3）内力设计值计算及包络图绘制

项

次

荷载简图

M

MB

M>

MC

弯矩图示意图

①

恒

载

gHg协**

109.95

-120.31

30.39

-120.31

斯1aJt2bta以

ABCD

xnntimnuti

6022-6000

因为跨度相差6000

①弯矩值计算：

表1-6

3

3.0671010%，按等跨连续梁计算。

288.54-181.61153.99-181.61

弯矩包络图：

为:

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

在第2跨内以支座弯矩

Mb202.50kNm,MC202.50kNm的连线为基线，作

G75.1kN,Q0kN的简支梁弯矩图，得第集中荷载作用点处弯矩值为:

11

-Gl0MB一75.16.0202.5052.3kNm。

33

2）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Ma0,Mb313.308kNm的连线为基线，作G75.1kN,

Q103kN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:

0.26775.16.00.0891036.0175.31kNm。

以支座弯矩

Mb

313.308kNm,Mc175.31kNm的连线为基线，作G75.1kN,Q103kN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:

12

（GQ）l。

Mc（MbMc）

33

12

-178.16.0175.31（313.308175.31）91.86kNm

33

11

-（GQ）l0Mc-（MbMc）

33

11

-178.16.02175.31-（313.308175.31）137.86kNm

33

3）第2跨有活荷载，第1、3跨没有活荷载

MbMc0.26775.16.00.1331036.0202.50kNm。

第2跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值为：

11

-（GQ）l0Mb一178.16.0202.5153.7kNm

33

（与前面计算的M2,max153.99kNm相近）。

第1、3跨两集中荷载作用的处的弯矩设计值分别为:

Mb

1

202.5

—

75.1

6.02

83.20kNm；

3

3

3

2Mb

1

2202.5

75.1

6.02

15.70kNm

3

3

3

1

Gl°

3

如。

②剪力设计值:

剪力VksGkqQ式中系数kyk4由附录6-2相应栏内查得

项次

荷载简图

恒载

活载

④活载

⑤活载

组合项次

（kN）

主梁的剪力计算

表1-7

Va

VBI

VBr

剪力图

55.05

89.20

70.97

-9.17

144.25

126.02

45.88

-95.15

（-75.1）

-116.80

（0）

-116.49

（-80.13）

-19.17

（-125.9）

-211.95

（-75.1）

-211.64

（-155.23）

-104.32

（-201.0）

剪力包络图：

1）第1跨

VA,max144.25kN，

过第1个集中荷载后为144.2575.1

个集中荷载后为33.85

75.1103211.95kN。

VBl,max211.95kN

（

33.85kN

2

1

33.85kN，

75.1

（95.15）

125.87

（9.167）

0

（-116.80）

.23

.64）

5）

.0

80.13（116

，过第1个集中荷载后为211.9575.1

2个集中荷载后为33.8575.1103144.25kN。

2）第2跨

VBr,max201kN，过第1个集中荷载后为20175.1125.9kN

当活荷载仅作用在第2跨时

VBr1.075.11.0103178.1kN，过第1个集中荷载后为178.175.11030。

③剪力包络图

-303.3

144.25

15.70

83.95

148.52

253.0

221.2

288.7

211.95

201

178.1

119*

；1:

20

（4）承载力计算

正截面受弯承载力

跨内按T形截面计算，因跨内设有间距小于主梁间距的次梁，翼缘计算宽度按

1。

/36.9/32.0m和bSn6m中取较小确定，取b'f2.0m。

主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。

板混凝土保护层厚度15mm板上部纵筋10mm次梁上部纵筋直径18mm假定主梁上部纵

筋直径25mm则一排钢筋时，h060015101825/2545mm;二排钢筋时，

h059525520mm。

B支座边的弯矩设计值MbMB,maxV°b/2244.38189.30.35/2211.25kNm。

判别跨中截面属于哪一类T形截面

1fcbfhfh。

hf/21.014.320008056580/21201.2kNmM1M2跨中截

面属于第一类T形截面

支座截面按矩形截面计

「算，正截面承载力计算过程见表1-8

截面

1

B

2

弯矩设计值（kN-m

288.54

-159.35

153.99

-52.3

M

s1fcbhb

0.034

0.150

0.018

0.049

s（1J12s）/2

0.982

0.918

0.991

0.975

选配钢筋

计算配筋

（mm2）

As

sfyhc

1497.60

928.14

792

328.20

实际配筋（mm

3施5

3理0

2脛22側

3血2

1473

942

782

339

斜截面受弯承载力

验算截面尺寸：

hw%

hf

52080

440mm,因hw/b

440/250

1.764，截面尺寸按下式计

算:

0.25

cfcbho

0.25

114.3250520464.75

103Vmax

201kN，截面尺寸满足要求。

计算所需腹筋

:

米用①

8@100双肢箍，

Vcs

0.7ftbh0

Asv

fyvh0

s

0.71.43

250520360

50W02520，不需要配置弯起钢筋。

260.789kNVmax201kN

验算最小配筋率：

svAsv

50.32

0.34%0.24上

0.10%，满足要求。

bs

250100

fyv

次梁两侧附加横向钢筋的计算

:

次梁传来的集中力Fl75.1103

178.1kN,

hi600500100mm，附加箍筋布置范围

s2g3b21003250950mm。

取附件箍筋」10-200双肢箍，则在长度s内可布

置附加箍筋的排数，m950/25015排，次梁两侧各布置3排，另加吊筋①18。

由公式11-22有，mnfyvA^5236050.32362.16103kNFi，满足要求。

因主梁的腹板高度小于450mm不需要在梁侧设置纵向构造钢筋。

（5）主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断

1按比列绘出主梁的弯矩包络图

2按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图），并满足以下构造要求：

弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax；钢筋的弯起点距充分利用

点的距离应大于等于ho/2，如2、3和5号钢筋。

按第四章所述的方法绘材料图，并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的交点，确定钢筋的理论截断点（即按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面）。

当VO.7ftbho130.1kN时，且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于ho

或20d，钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于1.21ho。

若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实际截断点到理论截

断点的距离不应小于等于1.3ho或20d。

钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于

等于.2I1.7ho。

如5号钢筋的截断计算：

因为剪力V211.95kN0.7ftbh0130.1kN，且钢筋截断后仍处于负弯矩区，

所以钢筋的截断点距充分利用点的距离应大于等于1.211.7h0，即:

1.2la1.7h0

360

1.20.14251.75201941mm

1.43

且距不需要点的距离应大于等于1.3h0或20d，即：

1.3h01.3520676mm.

20d2025500mm

主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：

梁顶面纵筋的锚固长度：