筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书.docx

1、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、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、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;

2、 1: 20）及弯矩M剪力V的包络图（5） 、钢筋明细表及图纸说明、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350mm3、 荷载(1)、楼面活荷载，单位为6kN/m22(2)、楼面面层：水磨石地面 0.65kN/m3(3) 、楼盖自重：钢筋混凝土自重标准值 25kN/m(4)、平顶粉刷：0.25kN/m24、材料(1)、混凝土：板C25梁C30(2)、钢筋：主梁及次梁受力筋用

3、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h 70mm，取板厚h 80mm （注：在民建筑中，楼板内往往

4、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 / m220.25kN / 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4.0kN m2，所以可变荷载分项 系数应取1.3。于是板的恒荷载设计值： g 2.90 1.2 3.48kN m2活荷载设计值： q 6 1.3 7.8kN.m2荷载总设计值； g q 11.

5、28kN m2，近似取为g q 11.0 kN m2。按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mm500mm ,板的计算跨度：边跨h 80 , r 咲l01 In (2000 120 200/2) 1820mm，中间跨 l02 ln 2000 200 1800mm2 2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：g q 11.0kN / mAt_1820 B_1800 C_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

6、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m111111116114计算长度l(m)l0 1.820l0 1.820l0 1.800l0 1.8002M M（g q） l0（kN m）3.31-3.312.23-2.55(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h0dh c 80 151060 mm ；板宽 b=1000mm22C25 混凝土， 1 1.0, fc 1

7、1.9N /mm2 ；HRB400钢筋，fy360N mm2。板配筋计算的过程列于表1-2板的配筋计算表1-2截 面1B2C弯矩设计值(kN m)3.31-3.312.23-2.55s M/ 1 fcbh020.07730.07730.05210.05950.0810.0810.0540.0611 J1 2 sb 0.550A bh0 1 fj fy160.65160.65107.1120.98实际配筋(mm2)血 6160A 177並 6160As 177血 5160A 123亞 5160A 123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/bh 177/(10

8、00 80) 0.22%，此值大于 0.45ft/fy 0.45 1.27/360 0.16%，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分布筋选用。 5160嵌入墙内的板面附加钢筋选用 6160 a=l/7=285mm取300mm垂直于主梁的板面附加钢筋选用 6160 a=lo/4=5OOmm板角构造钢筋：选用 6160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1:504.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/m2

9、 2.0m 6.96kN;m次梁自重： 0.2 (0.5 0.08) 25 1.2 2.52kN m次梁粉刷:小计0.02 (0.5 0.08) 2 17 1.2 0.34kN /m g 9.82 kN m活荷载设计值:q 7.8 2.0 15.6 kN m荷载总设计值:g q 25.42kN/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 250mm 600mm。计算跨度：边跨 l01 ln a (6600 120 250/2)空0 6475mm2 2中间跨 l02 ln 6600 250 6350mm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

10、+ 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 M1/11-1/111/16-1/14计算跨度i 0( ml01 6.475l01 6.475l02 6.350l02 6.350225.4 6.475 11M M (q g)lnCQ Q 425.4 6.4752 1125.4 6.3502 1625.4 6.3502 14(kN m)96.8196.8164.0173.15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0.450.600

11、.550.55净跨度ln (m)6.3556.3556.3506.350V (q g)ln(kN)78.996.8588.7188.71(4)承载力计算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。bf min ， b &l0 6350min - 2117mmb & 200 2400 200 2400mm3 3所以取bf 2117mmC30混凝土， 1 1.0 , fc 14.3N / mm2 , ft 1.43N/mm2 ；有效高度h0 500 40 460 mm判别跨中截面属于哪一类 T形截面1fcbfhf h0 hf /2 1.0 14.

12、3 2117 80 460 80/2 1017kN m M1 M2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1B2C弯矩设计值(kN m)96.81-96.8164.01-73.15s M / 1 fcbho 或 M / J b； h0s 1 c f0.0150.160.0100.1211 J1 2 sb 0.5180.0150.1750.0100.129A bh Jc/fy 或A bfhg 1fc/fy580.23639.53386.82471.423业166J1125业106H10选配钢筋(曲)AS =603As =6

13、78A =393As=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/bh 393/(200 500) 0.39%，此值大于 0.45ft/fy 0.45 1.43/360 0.18%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。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：hw hb hf 460 80 380mm，因 hw/b 380/200 1.9 4,截面尺寸按下列验算：0.25 cfcbh。3 _0.25 1 14.3 200 460 328.9 10 Vmax 96.85kN ,截面尺寸满足要求。计算

14、所需腹筋：米用6双肢箍，计算支座B左侧截面。由Vcs 0.7 ftbh0 fyv sv h0，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，s 0.8 370 296mm ,截面高度在300500mm勺梁，最大箍筋间距200mmt后取箍筋间距s 200mm。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：0.3 ft / fyv 0.12%实际配筋率sv Asv / bs 56.6/200 200 0.14% 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 ：6100(5)施工图

15、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 12 422.93mm,取450mm1.43伸入墙支座是，梁底面纵向钢筋的锚固长度按下式确定:I 12d 12 16 192,取 200mm纵向钢筋的截断点距支座的距离：1 20d 635黒20 18 1627mm，取1650mm5.主梁的设计主梁自重(含粉刷)10.26kN(0.6-0.08) 0.3 2.0 25 1.2恒载：G 64.812 10.26 75.072kN，取75.1 kN活载.Q 15.6 6.6 102.96kN，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

16、示，由图可知，主梁的端部支承在墙上的支承长度为 a 370mm，中间支承在350 mm 350mm的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定:边跨 lei 6000 175 120 5705mm因为 0.025ln1 143mm a? 185mm所以边跨取 b 1.025ln1 b 2 1.025 5705 350/2 6022mm中跨丨6000 mmQ= 103 kNG= 75.1 kN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MMBMMC弯矩图示意图恒载gHg 协 *109.95-120.3130.39-120.31斯 1 aJt 2 bt a 以A B C Dx nn ti

17、m nu ti6022 - 6000因为跨度相差 6000弯矩值计算：表1-633.067 10 10%，按等跨连续梁计算。288.54 -181.61 153.99 -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Mb 202.50kN m , MC 202.50kN m 的连线为基线，作G 75.1kN , Q 0kN的简支梁弯矩图，得第集中荷载作用点处弯矩值为:1 1-Gl0 MB 一 75.1 6.0 202.50 52.3kN m。3 32）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Ma 0 ,Mb 313

18、.308kN m的连线为基线，作G 75.1kN ,Q 103kN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:0.267 75.1 6.0 0.089 103 6.0 175.31kN m。以支座弯矩Mb313.308kN m , Mc 175.31kN m 的连线为基线，作 G 75.1kN , Q 103kN 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:1 2(G Q)l。 Mc (Mb Mc)3 31 2-178.1 6.0 175.31 ( 313.308 175.31) 91.86kN m3 31 1-(G Q)l0 Mc -(M

19、b Mc)3 31 1-178.1 6.02 175.31 -( 313.308 175.31) 137.86kN m3 33)第2跨有活荷载，第1、3跨没有活荷载Mb Mc 0.267 75.1 6.0 0.133 103 6.0 202.50kN m。第2跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值为：1 1-(G Q)l0 Mb 一 178.1 6.0 202.5 153.7kN m3 3(与前面计算的M 2, max 153.99kN m相近)。第1、3跨两集中荷载作用的处的弯矩设计值分别为:Mb1202.575.16.0283.20kN m ；3332M b12 202.575.16.0215.

20、70kN m3331Gl3如。剪力设计值:剪力V ksG kqQ式中系数ky k4由附录6-2相应栏内查得项次荷载简图恒载活载活载活载组合项次(kN)主梁的剪力计算表1-7VaVBIVBr剪力图55.0589.2070.97-9.17144.25126.0245.88-95.15(-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,max 144.25kN，过第1个集中荷载后为144.25 75.1个集中荷载后为 33.8575.1 103

21、 211.95kN。VBl,max 211.95kN(33.85kN2133.85kN，75.1(95.15)125.87(9.167)0(-116.80).23.64)5).080.13 (116，过第1个集中荷载后为 211.95 75.12 个集中荷载后为 33.85 75.1 103 144.25kN。2)第2跨VBr,max 201kN，过第 1 个集中荷载后为 201 75.1 125.9kN当活荷载仅作用在第2跨时VBr 1.0 75.1 1.0 103 178.1kN，过第 1 个集中荷载后为 178.1 75.1 103 0。剪力包络图-303.3144.2515.7083.

22、95148.52253.0221.2288.7211.95201178.1119*； 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。/3 6.9/3 2.0m和b Sn 6m 中取较小确定，取 bf 2.0m。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，h0 600 15 10 18 25/2 545mm;二排钢筋时，

23、h0 595 25 520mm。B 支座边的弯矩设计值 Mb M B,max Vb/2 244.38 189.3 0.35/2 211.25kN m。判别跨中截面属于哪一类T形截面1fcbfhf h。hf/2 1.0 14.3 2000 80 565 80/2 1201.2kN m M1 M2 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1B2弯矩设计值(kN - m288.54-159.35153.99-52.3Ms 1 fcbhb0.0340.1500.0180.049s (1 J1 2 s)/20.9820.9180.9910.975选配钢筋计算

24、配筋(mm2)Assfyhc1497.60928.14792328.20实际配筋（mm3施53理02脛2 2側3血21473942782339斜截面受弯承载力验算截面尺寸：hw %hf520 80440mm,因 hw / b440/2501.76 4，截面尺寸按下式计算:0.25c fcbho0.251 14.3 250 520 464.75103 Vmax201kN，截面尺寸满足要求。计算所需腹筋:米用8100双 肢箍，Vcs0.7 ftbh0Asvfyv h0s0.7 1.43250 520 36050W0 2 520，不需要配置弯起钢筋。260.789kN Vmax 201kN验算最小配

25、筋率：sv Asv50.3 20.34% 0.24 上0.10%，满足要求。bs250 100fyv次梁两侧附加横向钢筋的计算:次梁传来的集中力Fl 75.1 103178.1kN ,hi 600 500 100mm，附加箍筋布置范围s 2g 3b 2 100 3 250 950mm。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，m 950/250 1 5排，次梁两侧各布置3排，另加吊筋18。由公 式 11-22 有，mnfyvA 5 2 360 50.3 2 362.16 103kN Fi，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

26、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 V O.7ftbho 130.1kN 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 1.21 ho。若按以上方法确定的

27、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 .2I 1.7ho。如5号钢筋的截断计算：因为剪力 V 211.95kN 0.7 ftbh0 130.1kN，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 1.21 1.7h0，即:1.2 la 1.7h03601.2 0.14 25 1.7 520 1941mm1.43且距不需要点的距离应大于等于1.3h0或20d，即：1.3h0 1.3 520 676mm.20d 20 25 500mm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：