现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

钢筋混凝土结构课程设计

混凝土结构

题 目:

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

学院(直属系) : 力学与工程学院

年级/专业/班: 10级土木工程

学 生 姓 名: 游政

学 号: ********

钢筋混凝土结构课程设计

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

一、 设计题目

某轻工仓库为钢筋混凝土内框架结构，楼盖平面如图所示。楼层高4.5m，外设楼梯。

试设计该现浇钢筋混凝土楼盖。

二、 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）、板的配筋图（1：100）

（2）、次梁的配筋图（1：40；1：20）

（3）、主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩M、剪力V的包络图

三、 设计资料

1、楼面做法：30mm厚水磨石地面，0.65 kN/m2 . 15mm厚板底抹灰 ，0.25 kN/m2楼面的活荷载标准值为6.5kN/m2

2、钢筋混凝土容重：25 kN/m3

3、材料选用

（1）、混凝土： C15， 钢筋混凝土结构课程设计

（2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400，板内及梁内的其它钢筋可以采用HRB335。

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

一、平面结构布置：

１、确定主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为5.1m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为m2.2。楼盖结构布置图如下：

２、按高跨比条件，当mmlh55401时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求mmh80，取板厚mmh80

3、次梁的截面高度应满足h=(1|18～1|12)L=(333～500)mm，取mmh400，取mmb200。

4、主梁的截面高度应该满足h=(1|15～1|10)=(400～600mm），h=600mm，取b=300mm。

二、板的设计（按塑性内力重分布计算）：

1、荷载计算：

板的恒荷载标准值：

取1m宽板带计算：

水磨石面层 0.65 kN/m⒉

80mm钢筋混凝土板 0.08×25=2 kN/m⒉

15mm板底混合砂浆 0.25 kN/m⒉

恒载： g=0.65+2+0.25=2.9 kN/m⒉

活载： q=6.0 kN/m⒉ 恒荷载分项系数取1.2；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m⒉,以活荷载分项系数取1.3。于是板的设计值总值：

g=2.9×1.2=3.48kN/m⒉ ,q=6.5×1.3=8.45kN/m⒉ qg=3.48+7.8 =14.76kN/m⒉ 。近似取为15kN/m⒉

2、板的计算简图： 钢筋混凝土结构课程设计

次梁截面为mmmm400200，现浇板在墙上的支承长度不小于120mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：

L01=Ln+1/2h=2000-100-120+80/2=1820<1.025ln=1824.5，

取L0=1820 (mma120)

中跨： L02=Ln=2000-200=1800mm

板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。

计算简图如下图：

3、内力计算：

用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下： 表1.0

支承情况 截 面 位 置

端支座 边跨支座 离端第二支座 离端第二跨中 中间支座 中间跨中

A 1 B 2 C 3

梁板搁支在墙上 0 1/11

两跨连续：-1/10

三跨以上连续：-1/11 1/16 -1/14 1/16 板 与梁整浇连接 -1/16 1/14 梁 -1/24

梁与柱整浇连接 -1/16 1/14

则由20)(lqgM可计算出1M、BM、2M、cM，计算结果如下：

M1=1/11×15×1.82⒉=4.52 kN/m

MB=（-1/11）×15×1.82⒉=-4.52kN/m

M2=1/16×15×1.8⒉=3.03 kN/m

Mc=（-1/14）×15×1.8⒉=-3.47kN/m

中间区隔单向板折减系数为0.8：M2=0.8×3.03=2.42kN/m

Mc=0.8×（-3.47）=-2.77 kN/m 钢筋混凝土结构课程设计

C25混凝土板的最小保护层厚度为c=15mm，板厚80mm则，mmahhs6020800

Fc=19.1N/mm⒉，fy=300N|mm

根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：

截面 1 B 2 C

20)(lqgM 4.52 -4.52 3.03 -3.47

201bhfMcs 0.066 0.066 0.044

0.050

s211

(ζ≤0.518) 0.068 0.068 0.045 0.051

AS=ζbh0a1fc/fy（mm2） 259.76 259.76 171.9 194.82

①～②轴线

⑤～⑥轴线 计算配筋 259.76 259.76 171.9 194.82

实际配筋 Φ8@170

As=296 Φ8@170

As=296

Φ6/8@170

As=231

Φ6/8@170

As=231

②～⑤轴线 计算配筋 259.76 259.76 171.9×0.8=136.9 194.82×0.8=155.9

实际配筋 Φ8@170

As=296 Φ8@170

As=296

Φ6/8@170

As=231

Φ6/8@170

As=231

对轴线②～④间的板带，其跨内截面2～3和支座的弯矩设计值都可以折减20%，为了方便近似对钢筋面积乘以0.8。

计算结果表明制作截面的截面ζ均小于0.35，符合塑性内力从分布的原则；As|bh=231|（1000×80）=0.28%，此值大于0.45ft|fy=0.45×1.71|300=0.25%，同时大于0.2%.满足最小配筋率的要求。

三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：

1、荷载计算：

由板传来： 3.48×2.0=6.96kN|m

次梁肋自重： 0.2×（0.4-0.08）×25×1.2=1.92kN|m

次梁粉刷重 0.015×（0.4-0.08）×2×17×1.2=0.196kN|m

恒载： g=11,192kN|m

活载： q=7.8×2.0=15.6kN|m

设计值总值： qg=11,192+15.6 =26.792kN|m

2、计算简图。

次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面为300mm×650mm，计算跨度： 钢筋混凝土结构课程设计

边跨：l0=ln+a|2=6000-120-300|2+240|2=5850mm＜1.025 ln=1.025×5730=5873.25mm，取l0=5800mm。

中跨： l0=ln=6000-300=5700mm。

因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，次梁计算简图如下：

3、内力计算：

由20)(lqgM可计算出1M、BM、2M、cM，计算结果如下表：

截面位置 1 B 2 C

α 1/11 -1/11 1/16 -1/14

20)(lqgM

)/(mkN 1/11×26.792×5.82=81.93 -1/11×26.792×5.82=-81.93 1/16×26.792×5.72=54.40 -1/14×26.792×5.72=-62.17

由nlqgV)(可计算出AV、BlV、BrV、cV，计算结果如下表：

截面位置 A lB rB C

α 0.45 0.60 0.55 0.55

nlqgV)(

)(kN 0.45×26.792×5.8=69.92 0.60×26.792×5.8=93.23 0.55×26.792×5.7=84.00 0.55×26.792×5.7=84.00

4、截面承载力计算：

⑴、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽'fb=l|3=6000|3=2000mm，故取'fb=2000mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。

C25混凝土，梁的最小保护层厚度c=25mm，一排纵向钢筋h0=400-35=365mm，二排纵向钢筋h0=400-60=340mm

C25混凝土，a1=1.0，βc=1.0，Fc=19.1N/mm2，ft=1.71N|mm2，纵向钢筋采用HRB400钢筋混凝土结构课程设计

钢，fy=360 N|mm2，箍筋采用HRB335钢，fyv=300 N|mm2，正截面承载力计算过程按T形截面计算如下：

截 面 1 B 2 C

弯矩M)(mkN 81.93 -81.93 54.4 -62.7

20'1201hbfMbhfMfcscs或 （81.93×106）|1×19.1×2000×3652=0.016 （81.93×106）|1×19.1×200×3402=0.186 （ 54.4×106）|1×19.1×2000×3652=0.010 （62.7×106）|1×19.1×200×3652=0.123

s211

)350.0(b 0.016 0.207＜0.35 0.011 0.131＜0.35

As=ζbh0a1fc|fy或As='fbζh0a1fc|fy 619.7 746.8 426.03 507.3

选配钢筋（mm2） 2Φ16+1Φ18（弯）

As=656 2Φ18+1Φ18（弯）

As=763 2Φ14+1Φ14（弯）

As=461 2Φ16+1Φ14（弯）

As=556

计算结果表明，支座截面的ζ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，As|bh=461/bh|（200×400）=0.57%，此值大于0.45ft|fy=0.45×1.71|360=0.16%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。

⑵、次梁斜截面承载力计算：

斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸复核，腹筋计算，和最小配筋率验算。截面尺寸复核：hw=h0-h’f=340-80=260mm,因hw|b=260|200=1.3＜4，截面尺寸按下式验算：0.25βcfcbh0=0.25×1×19.1×200×340=324.7＞Vmax=93.23kN，截面尺寸满足要求。计算所需算B左侧截面，由Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv|s，可得到箍筋间距S=（1.25fyvh0Asv ）|（Vbl-0.7ftbh0）=（1.25×300×56.6×340）|(93.23×103-0.7×1.71×200×340）=609.8mm。