单向板肋梁楼盖设计

河南工程学院课程设计单向板肋梁楼盖设计专业班级：土木工程学生姓名：学生学号：学院：土木工程学院专业课程：混凝土结构任课教师：2014 年6 月18 日目录设计题目﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒一.设计资料﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒1.楼面做法﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.所用材料﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒二.楼盖的结构平面布置﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒三.板的设计﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒1.板的荷载计算﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.计算简图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒3.弯矩设计值﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4.正截面受弯承载力的计算﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒四.次梁的设计﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒1.次梁的荷载设计值﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.计算简图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒3.内力计算﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4.承载力计算﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒五.主梁设计﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒1.荷载设计值﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2.设计简图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒3.内力设计值及包络图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4.承载力计算﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒六.施工总说明﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒单向板肋梁楼盖设计设计题目某工业厂房现浇单向板肋梁楼盖设计，楼盖均布活荷载标准值为 6.52/mkN,，楼盖拟采用现浇混凝土，其中板，次梁按塑性重分布设计，主梁按弹性理论计算。

一.设计资料1.楼面做法水磨石面层；钢筋混凝土现浇板；20m m混合砂浆抹底。

2.材料混凝土强度等级为C30；梁钢筋采用HR B400级钢筋，板采用HP B300级钢筋。

二.楼盖的结构平面布置主梁横向布置，次梁纵向布置，主梁跨度为 6.3m，次梁跨度为 6.0m，主梁内每跨布置两根次梁，板的跨度为 6.3/3=2.1，0201/l l =6.0/2.1=2.86<3，则按单向板设计。

按跨高比条件，要求板厚h ≥2100/30=70，对工业建筑的楼盖板，要求h ≥70m m ，取板厚h=80mm ，次梁截面的高度应满足h =0l /18—0l /12=6000/18——6000/12=333—500，取h=500m m ，截面宽度b=200m m 。

主梁的截面高度应满足h =0l /15—0l /10=420—630，取h = 600m m ，截面宽度取为b=300m m 。

三.板的设计 1.荷载板的永久荷载标准值，水磨石面层 0.652/m kN80mm 钢筋混凝土板 0.08⨯25=2.02/m kN20mm 混合砂浆 0.02⨯17=0.342/m kN 小计 2.992/m kN板的可变荷载标准值 6.52/m kN永久分项系数取 1.2，因楼面荷载标准值大于 4.02/m kN 所以可变荷载分项系数应取 1.3，于是板的永久荷载设计值 g =2.99⨯1.2=3.5882/m kN 可变荷载标准值 q =6.5⨯1.3=8.452/m kN 荷载总设计值 q +g =12.0382/m kN 2.计算简图按塑性内力重分布设计，次梁面为200m m ⨯500m m ，板的计算跨度：边跨01n l l ==2100—200/2=2000m m ，中间跨02n l l ==2100—200=1900mm因跨度相差小于10%，则可按等跨连续板计算。

取1m 为计算单元，计算简图如图 3.图 3 板的设计简图 3.弯矩设计值不考虑板拱作用截面高度的折减。

板的弯矩系数αm 分别为：边支座—1/16；边跨中1/14；离端第二支座，—1/11；中跨中1/16；中间支座1/14。

故201(g q)/16A M l =-+=—12.1⨯2.02/16=—3.025kN m2101(g q)/14M l =-+=12.1⨯2.02/14=3.46kN m 201(g q)/11B M l =-+=—12.1⨯2.02/11=—4.4kN m202(g q)/14C M l =-+=—12.1⨯1.92/14=—3.12kN m22302(g q )/16M M l ==-+=—12.1⨯1.92/16=—2.73kN m4.正截面受弯承载力计算环境为一级，C 30C 混凝土，板的最小保护层的厚度为C =15m m ，假定纵向钢筋的直径d 为10m m ，板厚为80m m ，则截面有效高度h 0=h -c-d /2=80-15-10/2=60m m ，板宽b =1000m m 。

C 30混凝土，α1=1.0，c f =14.32/N mm ，HP B 300钢筋，y f =2702/N mm ，t f =1.432/N mm ，板的计算过程列于表1。

板的配筋计算 表1m ）2110/f bh α 计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35，符合塑性重分布的原则；A S /bh =196/(1000⨯80)=0.245%，此值大于0.45/t y f f =0.45⨯1.43/270=0.24%,同大于0.2%，满足最小配筋率的要求。

四.次梁的设计 1.荷载设计值 永久荷载设计值板传来的永久荷载 3.59⨯2.1=7.539/m kN 次梁自重 0.2⨯（0.5-0.08）⨯25⨯1.2=2.52/m kN 次梁粉刷 0.02⨯（0.5-0.08）⨯2⨯17⨯1.2=0.34/m kN 小计 g =10.40/m kN可变荷载设计值 q=8.45⨯2.1=17.75/m kN 荷载总设计值 g +q =10.40+17.75=28.145/m kN 2.计算简图按塑性内力重分布设计，主梁截面为300m m ⨯600mm ，边跨01n l l ==6000-200/2-300/2=5750m m ，中间跨02n l l ==6000-300=5700 M m 。

因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。

次梁的计算简图见图4。

图 4 次梁计算简图 3.内力计算查表分别查得弯矩系数和剪力系数。

弯矩设计值：201(g q)/14A M l =-+=—28.15⨯5.752/24=—38.78kN m2101(g q)/14M l =-+=28.15⨯5.752/14=66.48kN m201(g q)/11B M l =+=—28.15⨯5.752/11=—84.61kN m22301(g q )/16M M l ==+=—28.15⨯5.72/14=—66.48kN m201(g q)/14C M l =-+=28.15⨯5.72/16=58.17kN m剪力设计值：10.5(g q)A n V l =+=0.5 ⨯28.15⨯5.75=80.93kN 10.55(g q)BL n V l =+=0.55 ⨯28.15⨯5.75=89.02kN 20.55(g q)Br n V l =+=0.5 5⨯28.15⨯5.7=88.25kN 4.承载力计算（1）正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T 形截面计算，翼缘宽度取'f b =l/3=6000/3=2000mm, 'f n b b s =+=200+1900=2100mm ，'12f b h +=200+12⨯80=1160。

环境类别为一级，C30混凝土，梁的最小保护层厚度C=20mm ，假定箍筋的直径10mm ，纵向钢筋直径20mm ，则一排纵向钢筋h 0=500-20-10-10=460mm ，二排纵向钢筋h 0=460-25=435m m 。

C 30混凝土，α1=1.0，βC =1.0，c f =14.32/N mm ，H R B 400钢筋，y f =3602/N mm ，t f =1.432/N mm ，yv f =3602/N mm 。

需要对跨内截面进行判别。

'''10(h /2)c f f f M f b h h α<-=1⨯14.3⨯1160⨯80⨯(460-80/2) 所以均为第一类T 形截面 正截面承载力计算过程列于表2次梁正截面受弯承载力计算 表 2m ）2110f bh α或 11计算结果表明ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；/s A b h=402/(2000⨯500)=0.4%，此值大于0.45/t y f f =0.45⨯1.43/360 =0.18%，同大于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剪承载力的计算包括：截面尺寸的复核，腹筋计算和最小配筋率验算。

验算截面尺寸：'0w f h h h =-=435-80=355mm ，因/w h b =355/200=1.8<4,截面尺寸按下式验算：max V <00.25c c f bh β=0.25⨯1⨯14.3⨯200⨯435=311.03⨯103=89.02KN截面满足要求。

计算腹筋： 采用6双肢箍筋，计算支座左侧截面。

由cs 000.7sv t yv AV f bh f h s=+336056.64350.789.02100.7 1.43200435yv sv o BL t of A h s V f bh ⨯⨯===-⨯-⨯⨯⨯4194mm调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内的箍筋面积增加20%或者箍筋间距减小20%。

现调整箍筋间距，s=0.8⨯4194截面高度在300—500的梁，最大箍筋间距200m m 最后取箍筋间距s =200m m 。

为方便施工，沿梁长不变。

验算配筋率的下限值：弯矩调幅时的要求配筋率下限为：0.3/t y v f f =0.3⨯1.43/360= 0.12%,实际配箍率/sv A bs =56.6/（200⨯200）=0.14%>0.12%,满足要求。

五.主梁设计主梁按弹性方案设计。

1.荷载设计值为简化计算将主梁自重等效为集中荷载。

次梁传来的永久荷载 10.40⨯6.0=62.40kN 主梁自重（含粉刷）[(0.6-0.08)⨯0.3⨯2.1⨯25+0.02⨯（0.6-0.08）⨯2⨯2.2⨯17] ⨯1.2=10.76kN小计 永久荷载设计值 G=62.4+10.76=73.16kN 可变荷载设计值 Q=17.75⨯6.0=106.5kN2.设计简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5，竖向荷载下主梁内力近似按连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度取支座中心线之间的距离，0l =6300m m 。