钢筋混泥土实践设计.docx

1、钢筋混泥土实践设计 钢筋混凝土 -单向板肋梁楼盖设计一、设计资料：某民用建筑办公楼，采用框架结构，采用钢筋混凝土现浇整体式肋形楼盖，结构布置如附图。1）楼面为水磨石地面，恒载标准值0.65kN /m2；板底抹灰20mm厚（容重为17kN/m3）； 2）钢筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335钢筋外，其余均为HPB235钢筋； 3）楼面荷载为4KN/M2,柱网尺寸A=7.5M ，B=5.0M,砼的等级为C35 二、.楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为7.5m，次梁的跨度5m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.5m。楼盖结构的平面布置图如图所示三、单向板设计单向板按弹性理论计算内力.按高

2、跨比条件要求板的厚度hl/40=2500/40=62.5，对于民用建筑的楼板，要求h80，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)5000=280 420mm，取h=400mm，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) 7500=536937mm,取h=900mm，截面宽度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 900=300 450mm,取b=400mm。1）、荷载计算恒荷载标准值楼面为水磨石地面：0.65kN/80

3、mm厚钢筋混凝土板：0.0825=2.0 kN/20mm厚混板底抹灰：0.0217=0.34 kN/小计 2.99 kN/ 活荷载标准值： 4.0 kN/因为是民用办公楼盖且楼面活荷载标准值等于，所以活荷载分项系数取1.4， 恒荷载设计值：g=2.991.2=3.486 kN/ 活荷载设计值：q=41.4=5.60kN/ 荷载设计总值：g+q=9.086kN/, 近似取9.1kN/（2）、计算简图取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200m， 现浇板在墙上的支承长度为a=，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/

4、2=(2500-120-200/2)+80/2=2320mm l011=ln+a/2=(2500-120-200/2)+120/2=2340mm故边跨板的计算跨度取lo1=2350mm： l02=ln=2500-200=2300mm板的计算简图如图所示。（3） 弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差（2350-2300）/2300=2.1%，可按等跨连续板计算由资料可查得：板的弯矩系数M,，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 1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=2.35l01=2.35l02=

5、2.3l02=2.3(kN.m)9.12.352.35/11=4.57 -4.579.12.32.3/16=3.0-9.12.32.3/14=-3.44（4） 配筋计算正截面受弯承载力计算板厚80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C35混凝土 a1=1.0,fc=16.7N/ mm2，HPB235钢筋，fy=210 N/ mm2。 对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内2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%。板配筋计算过程见表板带部位截面边区板带（、轴线间）中间区板带（轴线间）边跨跨 内离端第二支座离端第二支座内中间跨跨内 中间 支座边跨

6、跨内离端第二支座离端第二支座内中间跨跨内 中间 支座M/ 4.57 -4.57 3.0-3.444.57-4.572.4-2.75s=M/1fcbh0220.0760.0760.0490.0570.0760.0760.0390.0460.0790.0790.0510.0590.0790.0790.0410.047AS=bh01fc/fy377377243281377377194225 选配钢筋102001020082008200 102001020082008200实配钢筋面积（mm2）411411279314411411251251（5）板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如

7、分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的筋图如图所示五、次梁设计按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值 板传来的荷载：3.4862.5=8.715kN/m次梁自重： 0.2（0.4-0.08）251.2=1.92 kN/m次梁粉刷： 20.015（0.4-0.08）171.2=0.196 kN/m小计 g=10.831 kN/m活荷载设计值： q=5.62.5=14 kN/m荷载总设计值： q+g=24.831 kN/m 近似取荷载25.00kN/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，主梁截面高度应满足h=(1/14 1/8 )l=(1/1

8、4 1/8) 7500=536937mm,取h=900mm，截面宽度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) 900=300 450mm,取b=400mm。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=(5000-120-400/2)+240/2=4800mm l011=1.025ln=1.0255000=5125mm故边跨板的计算跨度取lo1=4800mm中间跨： l02=ln=4600mm计算简图如图所示。（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（7300-7100）/7100=2.8%小于10%，可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系

9、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1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=7.3l01=7.3l02=7.1l02=7.1(kN.m)254.82/11=121.1-254.82/11=-121.1254.62/16=66.2-254.62/14=-75.4连续次梁剪力计算截面位置A边支座 B(左) 离端第二支座B(右) 离端第二支座C中间支座剪力系数 0.450.60.550.55净跨度lnln1=7.3ln1=7.3ln2=7.1ln2=7.1(kN)0.45x25x7.

10、3=82.3kN0.6x25x7.3=109.5kN0.55x25x7.1=97.63kN0.55x25.x7.1=97.63kN（4）配筋计算 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：bf=lo/3=5000/3=1667mmbf=b+Sn=200+2500-200=2300mm 故取bf2300mm C35混凝土 a1=1.0, fc=16.7N/ mm2, ft=1.57 N/ mm2 ; 纵向钢筋采用HRB335，fy=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB235，fyv=210 N/ mm2 ,ho=400-35=365mm。 判别

11、跨中截面属于哪一支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。截面边跨跨内离端第二支座离端第二支座内 中间跨跨内中间支座 弯矩设计值（）121.1-121.166.2-75.4s=M/1fcbh02121.1x106/(1x16.7x2300x3652)=0.12121.1x106/(1x16.7x2300x3652)=0.1266.2x106/(1x16.7x2300x3652)=0.1675.4x106/(1x16.7x2300x3652)=0.180.120.10.120.350.160.10.0090.35选配钢筋计算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy0.12x2300x36

12、5x1x16.7/300=10400.12x2300x365x1x16.7/300=10400.16x2300x365x1x16.7/300=7480.18x2300x365x1x16.7/300=840实际配筋（mm2）222+218222+218218+122218+122As=1269As=1269As=889.1As=889.1 次梁正截面受弯承载力计算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- bf=365-80=285mm且hw/b=365/200=1.825 Vmax =109.5kN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见

13、下表：截 面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座内外侧V82.13109.597.6397.63304.8V截面满足304.8V截面满足304.8V截面满足304.8V截面满足80.23V构造配筋80.23V需配箍筋80.23V需配箍筋80.2312d=1222=264mm，取300mm.五、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）次梁传来的荷载： 10.8317.5=81.234kN主梁自重（含粉刷）：（0.9-0.08）0.32.525+2（0.9-0.08）0.015172.5 1.2 =16.421kN恒荷载设计值： G

14、=97.66KN活荷载设计值： Q=147.5=105KN 小计 G+Q =202.66 kN （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400mm400mm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=(7500-200-120)+400/2+400/2=7580mm Lo1=1.025ln+b/2=(7500-200-120)+200=7380mm故lo1取7380mm中跨 lo2=lo1=7380mm计算简图如图所示3内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。弯矩值计算：，式中

15、k1和k2由(值由书中附表7.2查得)(2) 剪力计算 V=KG+KQ (值由附表7.2查得) 主梁弯矩计算表项次荷载简图恒载0.222160-0.333-249活载0.09671.8-0.063-47.11活载0.07052.35-0.125-93.5内力组合+237.8-296.6+218.35-342.5表8 主梁剪力计算表项次荷载简图 K VB左（右） K Vc恒载0.66767.58-1.333（1.333）-135(135)-0.667-67.58活载0.43744.28-0.536(0.063)-54.31(6.385)-0.063-6.385活载0.37576-0.625(0.

16、625)-63.33(63.33)-0.375-76最不利内力组合+111.86-189.315(141.39)-73.97+143.6-198.33(198.33)-143.64、正截面强度计算(1) 主梁跨中按T形截面计算，确定翼缘宽度：边 跨： =7.38/3=2.46m， 取=2.50m中间跨： =7.5/3=2.5，取=2.5m支座截面仍按矩形截面计算(1) 判断截面类型 取=900-80=820mm（跨中），=900-60=840mm（支座）=1.016.7246080(820-80/2) =2563.5kNm396.66kNm(396.66 kNm) 属于第一类T形截面截面强度计

17、算 主梁正截面强度计算见表9,主梁斜截面强度计算见表10表9 主梁正截面强度计算 截面边跨中B支座中间跨中M(kNm)237.8-296.6218.35-342.5(kN)-40.6-(kNm)-226.65-0.03960.17790.02430.07450.960.91260.98670.9685(mm2)2575.961280.161453.44631.24选用钢筋222+125 (弯)122+225 (直)222 (弯)220(直)222(直)222(弯)216+118(直)实际配筋面积 (mm2)261313881520656.5 表10 主梁斜截面强度计算 截面A支座B支座左B支座

18、右(kN)143.6198.33143.6(kN)0.251.016.7300820=410.5kNV截面满足要求(kN)0.71.57300820=162.25kNV按计算配箍箍筋直径和肢数6200 双肢162.25+1.25300228.3820200=410kN(mm2)0661.68380.46弯起钢筋125222125实配弯起钢筋面积(mm)490.9760490.9六、主梁吊筋计算 由次梁传给主梁的集中荷载为:=G+Q=1.252.46+11.4120=228.82kN则 As=F/2fy sin a=228.821000/(23000.707)=506.00mm2选用218(509 mm2)根据计算结果及主梁的构造要求，绘主梁配筋图, 见附图