现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计1设计人：XXX2011年06月27日目录钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书................3设计资料...........................................3设计内容和要求：...................................3现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书................51.设计资料.........................................52.楼盖结构平面布置及截面尺寸确定...................53.板的设计(按考虑塑性内力重分布设计)...............6(1)荷载计算.....................................6(2)计算简图.....................................6(3)弯矩设计值计算..............................7(4)配筋计算（正截面受弯承载力计算）.............7(5)板的配筋图绘制...............................84.次梁的设计（按考虑塑性内力重分布设计）..........10(1)荷载设计：..................................10(2)计算简图....................................10(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算................11(4)次梁的配筋计算：............................115.主梁设计（主梁内力按弹性理论设计）..............15（1）荷载设计值。（为化简计算，将主梁的自重等效为集现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计2设计人：XXX2011年06月27日中荷载）.......................................15（2）计算简图..................................15（3）内力设计值计算及包络图....................16（4）配筋承载力计算............................19现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计3设计人：XXX2011年06月27日钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书设计资料(1)楼面的活荷载标准值为qk=7.0kN/m2(2)楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(γ=20kN/m3),板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底(γ=17kN/m3)。(3)材料选用：混凝土強度等級采用C25；钢筋：主梁及次梁纵向受力钢筋采用HRB400级和HRB335级钢筋，吊筋采用HRB335级，其余使用HPB300级。图1-1楼盖平面图设计内容和要求：⑴板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。⑵绘制楼盖结构施工图①楼盖平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱的定位尺寸及构件标号）（比例1:00）；②板模板图及配筋图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号、及其定位尺寸）（比例1:00）；630063006300630063003150066006600660019800120120250250120250①②③④⑤⑥ABCD现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计4设计人：XXX2011年06月27日③次梁模板及配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸，钢筋的直径、根数、标号及其定位尺寸）（比例1：50剖面图比例1:20）；④梁材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及定位尺寸）（比例1:50剖面图比例1:20）⑤在图中标明有关设计说明，如混凝土强度等级、钢筋种类、混凝土保护层厚度等。现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计5设计人：XXX2011年06月27日现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书1.设计资料(1)楼面的活荷载标准值为qk=7.0kN/m2(2)楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(γ=20kN/m3),板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底(γ=17kN/m3)。(3)材料选用：混凝土強度等級采用C25；钢筋：主梁纵向受力钢筋采用HRB400级和HRB335级钢筋，吊筋采用HRB335级，其余使用HPB300级。2.楼盖结构平面布置及截面尺寸确定确定主梁跨度为6.6m，次梁跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2m。楼盖结构的平面布置图如图1-2所示。按高跨比条件要求板的厚度h≥l40≥2200400=55mm，对工业用建筑的楼板，要求h≥80mm，所以板厚h=80mm。次梁截面高度应满足h=l18~l12=(630018~630012)𝑚𝑚=350~525𝑚𝑚;并且，h≥l25=252mm630063006300630063003150066006600660019800120120250250120250①②③④⑤⑥ABCD220022002200220022002200220022002200B1B1B2B25B35B3B2B2B1B13B43B43B53B515B6L2L2L2L2L2L2L2L2L1L1L1L1400×400次梁主梁ZZZZZZ5Z图1-2楼盖结构平面布置图现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计6设计人：XXX2011年06月27日，故取h=450mm，截面宽度b=h3~h2=150~250mm，取b=200mm。主梁：根据经验，多跨连续主梁的截面高度h=(l8~l14)=471.43~825mm；h≥l15=660015mm=4400mm，故取h=700mm。截面宽度b=h3~h2=233.33~350mm，故取b=300mm。3.板的设计(按考虑塑性内力重分布设计)(1)荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥砂浆面层：20×0.02=0.4kN/𝑚280mm钢筋混凝土板：0.08×25=2kN/𝑚215mm厚石灰砂浆抹底：17×0.015=0.255kN/𝑚2小计2.655kN/𝑚2活荷载标准值：7kN/𝑚2因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4kN/𝑚2，所以活荷载分项系数取1.3，恒荷载分项系数取1.2。恒荷载设计值：g=2.655×1.2=3.186kN/𝑚2活荷载设计值：q=7×1.3=9.1kN/𝑚2荷载总设计值：g+q=12.296kN/𝑚2,近似取12.3kN/𝑚2。(2)计算简图取1m板宽作为计算单元，般的实际结构如图1-34(a)所示由图可知：次梁截面宽度为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度a=120mm，则可以按塑性内力重分布计算，板的计算跨度为：边跨按以下两项中较小值确定：𝑙01=𝑙𝑛+ℎ2=(2200−120−200200)+802=2020𝑚𝑚≤1.025𝑙𝑛=2030𝑚𝑚𝑙𝑛+𝑎2=(2200−120−2002)+1202=2040𝑚𝑚所以边跨板的计算跨度去𝑙01=2020mm中间跨：𝑙02=𝑙𝑛=2020−200=2000mm板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷载相同，且跨差不超过10%时，均可以按五跨等跨度计算。计算简图如下：现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计7设计人：XXX2011年06月27日图1-3板的实际结构图𝐠+𝒒=𝟏𝟐.𝟑𝐤𝐍/𝐦图1-4板的计算简图(3)弯矩设计值计算弯矩设计值因为边跨与中间跨的计算跨差2020−20002000=1%10%，可按等跨连续板计算由《混凝土结构设计》表1-2查得板的弯矩系数α𝑛，板的弯矩设计值计算过程见表1.1板的弯矩设计值的计算表1-1截面位置1B2C边跨跨中离端第二支座中间跨跨中中间支座弯矩系数αM111−111116−114计算跨度𝑙0(𝑚)𝑙01=2.020𝑙01=2.020𝑙02=2.000𝑙02=2.000M=αM(𝑔+𝑞)𝑙02(𝑘𝑁∙𝑚)16.2×2.020211=4.56−16.2×2.020211=−4.5616.2×2.000216=3.08−16.2×2.020214=−3.51(4)配筋计算（正截面受弯承载力计算）板厚80mm，保护层c=20mm，ℎ0=80−25=55𝑚𝑚，b=1000mm。C25混凝土，𝛼1=1.0f𝑐=11.9N/𝑚2,HPB300级钢筋，f𝑦=270N/𝑚2。22002000200020002200ABCCBA11222现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计8设计人：XXX2011年06月27日对轴线○2~○5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%。板的配筋计算过程见表1-9。板的配筋计算表1-2截面位置1B2C弯矩设计值(kN∙m)4.56-4.563.08-3.51𝛼𝑠=𝑀/𝛼1𝑓𝑐𝑏ℎ020.1270.1270.0860.098ξ=1−√1−2𝛼0.1360.1360.1000.103轴线①～②⑤～⑥计算配筋（𝑚𝑚2）𝐴𝑠=𝛼1𝑓𝑐𝑏𝜉ℎ0/𝑓𝑦330330218250实际配筋（𝑚𝑚2）A8@150A8@150A8@200A8@200335335314251轴线②～⑤计算配筋𝐴𝑠=𝛼1𝑓𝑐𝑏𝜉ℎ0/𝑓𝑦330330218×0.8=175250×0.8=200实际配筋(𝑚𝑚2)验算配筋率：𝜌𝑚𝑖𝑛=0.45f𝑡𝑓𝑦=0.205%A8@150A8@150A8@200A8@200352ρ=A𝑠𝑏ℎ=0.44%352ρ=A𝑠𝑏ℎ=0.44%251ρ=A𝑠𝑏ℎ=0.314%251ρ=A𝑠𝑏ℎ=0.314%(5)板的配筋图绘制⑴分布筋选用φ6@200。⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用φ8@200。a=l0/7=283mm，取300mm。⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用φ8@200。a=l0/4=495mm,取550mm。⑷板角构造钢筋:选用φ8@200,双向配置板四角的上部。a=l0/4=495mm,取500mm。板的配筋图如图1-5所示。现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计9设计人：XXX2011年06月27日图1-5板的配筋图现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计10设计人：XXX2011年06月27日4.次梁的设计（按考虑塑性内力重分布设计）(1)荷载设计：恒载设计值板来的荷载:3.186×2.2=7.01kN/m次梁自重：0.2×(0.45−0.08)×25×1.2=2.22kN/m次梁粉刷：2×0.015×(0.45−0.08)×17×1.2=0.23kN/m小计g=9.46N/m活荷载设计值：q=9.1×2.2=20.02kN/m荷载总设计值：q+g=20.02+9.14=29.16kN/m，取荷载29.2kN/m(2)计算简图由次梁实际结构图1-6可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度b=300mm。次梁的边跨计算跨度按以下两项的较小值确定。边跨𝑙01=𝑙𝑛+a2=(6300−120−3002)+2402=6050𝑚𝑚1.025𝑙𝑛=1.025×6030=6181𝑚𝑚所以次梁边跨的计算跨度取𝑙01=6050𝑚𝑚中间跨𝑙02=𝑙𝑛=6300−300=6000mm计算简图如图1-7所示。图1-6次梁的实际结构图𝐠+𝒒=𝟐𝟗.𝟐𝐤𝐍/𝐦图1-7次梁的计算简图60506000600060006050ABCCBA11222现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计11设计人：XXX2011年06月27日(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算因为边跨与中间跨的计算跨差6050−60006000=0.83%10%，可按等跨连续梁计算由《混凝土结构设计》表1-2，表1-