钢筋混凝土现浇楼盖课程设计任务书与设计实例(1)

建筑结构课程设计指导及设计实例安阳工学院土木与建筑工程学院2012年12月11设计资料某工业用仓库楼盖平面如图1所示，采用现浇钢筋混凝土结构，可变荷载标准值kq=6kN/m2，楼面做法：20mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇楼板，20mm厚石灰砂浆抹底。123456ABCD柱300x300550055005500550055006450645064501935027500370240130120120120120图1楼盖平面图2材料选用（1）混凝土：采用C30级（cf=14.3N/mm2，tf=1.43N/mm2，1=1.0）；（2）钢筋：板中钢筋采用HPB235级（yyff=210N/mm2），梁中纵筋采用HRB400级（yyff=360N/mm2），箍筋采用HPB235级。3结构平面布置（见图2）2123456ABCD550055005500550055003x21503x21503x2150主梁次梁图2楼盖结构平面布置图4板的计算（按考虑塑性内力重分计算）板厚度按不验算挠度条件应不小于/402150/4054lmm，工业房屋楼面板最小厚度为80mm，故取板厚h=80mm。次梁髙度(1/12~1/18)(1/12~1/18)5500hl=458～306mm，故取次梁高度h=400mm，宽度b=200mm。（1）荷载计算查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，钢筋混凝土重力密度24-25kN/m3（本例取25kN/m3），水泥砂浆重力密度20kN/m3，石灰砂浆重力密度17kN/m3。20mm厚水泥砂浆面层：4.02002.0kN/m280mm厚钢筋混凝土板：22508.0kN/m220mm厚石灰砂浆抹底：34.01702.0kN/m2板恒载标准值：k0.420.34g=2.74kN/m2板活载标准值：kq=6kN/m2板荷载设计值：①由可变荷载效应控制的组合363.174.22.1q=11.088kN/m2（对标准大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载分项系数Q=1.3）②由永久荷载效应控制的组合67.03.174.235.1q=9.159kN/m2故，取荷载设计值为q=11.088kN/m2（2）计算简图计算跨度（图3）1201201930200195020080400图3板的计算跨度①边跨（一端与梁整体连接，另一端搁置在墙上）n/22150200/212080/2lt=1970mmn/2la=1940+60=2000mm故，取l=1970mm②中跨n2150200ll=1950mm平均跨2/)19501970(l=1960mm（计算B支座负弯矩用）取1m板宽为计算单元，计算简图如图4所示。A12321BCCBA19701950195019501970q=11.088kN/m2图4板的计算简图（3）弯矩计算边跨与中跨计算长度相差1950/)19501970(=1.03%10%，可按等跨连续板计算内4力。22197.1088.11111111lqM=3.912kN.m22B1111.0881.961111Mql=-3.872kN.m22231111.0881.951616MMql=2.635kN.m22c1111.0881.951414Mql=-3.012kN.m（4）配筋计算该楼盖处于室内正常环境，板保护层厚度取c=15mm，0208020hh=60mm。②-⑤轴线间板带的中间跨和中间支座考虑板的内拱作用，弯矩值降低20%，计算结果见表1。表1板的配筋计算截面1B2C弯矩设计值（kN.m）3.912-3.8722.635（2.108）-3.012（-2.410）2s1c0/Mfbh0.0760.0750.051（0.041）0.059（0.047）s1120.0790.0780.052（0.042）0.061（0.048）s01cy/Abhff（mm2）322.8318.7212.5（171.6）249.2（196.1）选配钢筋Φ6/8@110sA=357mm2（Φ8@125sA=314mm2）Φ6/8@110sA=357mm2（Φ6/8@125sA=314mm2）Φ6@110sA=257mm2（Φ6@125sA=226mm2）Φ6@110sA=257mm2（Φ6@125sA=226mm2）5次梁计算（按考虑塑性内力重分计算）5（1）荷载计算由板传来恒载：15.274.2=5.891kN/m次梁自重：25)08.04.0(2.0=1.6kN/m次梁粉刷：34.02)08.04.0(=0.218kN/m次梁恒载标准值：k5.8911.60.218g=7.709kN/m次梁活载标准值：k62.15q=12.9kN/m次梁荷载设计值（由板的计算可知，只须考虑由可变荷载效应控制的组合）：kk1.21.31.27.7091.312.9qgq=26.021kN/m（2）计算简图120120525525052502508040055005500图5次梁计算跨度设主梁截面尺寸为250600bhmm，则计算跨度为（图5）：①边跨（一端与主梁整体连接，另一端搁置在墙上）n240525522all=5375mmn1.0251.0255255l=5386mm故，取l=5375mm②中跨：nll=5250mm平均跨：2/)52505375(l=5313mm（计算B支座负弯矩用）次梁计算简图如图6所示。6A12321BCCBA53755250525052505375q=26.02kN/m2图6次梁计算简图（3）内力计算边跨与中跨计算长度相差5250/)52505375(=2.4%10%，可按等跨连续梁计算内力。弯矩计算：221375.502.26111111lqM=68.34kN.m22B1126.025.3131111Mql=66.77kN.m223225.502.26161161lqMM=44.82kN.m2225.502.26141141lqMC=-51.23kN.m剪力计算：An0.450.4526.025.255Vql=61.53kNnB0.60.626.025.255Vql左=82.04kNCnB0.550.5526.025.250VVql右=75.13kN（4）正截面承载力计算次梁跨中截面按T形截面进行计算，有效翼缘宽度为：f/35500/3bl=1833mm1950200nsb=2150mm故，取fb=1833mm室内正常环境，梁保护层厚度取c=25mm跨中截面钢筋排一排，03540035hh=365mmf1cff080()1.014.3183380(365)22hfbhh=61051.681N.mm=681.51kN.m68.34kN.m故，属第一类T形截面支座截面按矩形截面计算，B支座截面钢筋排二排，06040060hh=340mm，7其它支座截面钢筋排一排，03540035hh=365mm，次梁正截面承载力计算见表2。表2次梁正截面承载力计算截面1B2CM（kN.m）68.3466.7744.8251.2321c0fbh或21cf0fbh（N.mm）214.31833365=93.49210（一排）214.3200340=90.33110（二排）214.31833365=93.49210（一排）214.3200365=90.38110（一排）s21c0Mfbh0.0200.2020.0130.134s1120.0200.2280.350.0130.1441c0syfbhAf（mm2）531.5615.9345.5417.6选配钢筋212214sA=534mm2312214sA=647mm2212114sA=379.9mm2214114sA=461mm2（5）次梁斜截面承载力计算cc00.250.251.014.3200340fbh=243100N=243.1kNmaxV=82.04kNt00.70.71.43200340fbh=68068N=68.07kNBV左（82.04kN）、BV右（75.13kN）t00.70.71.43200365fbh=73073N=73.07kNAV=61.53kN可见次梁截面尺寸满足要求，B支座及中间支座截面应按计算配箍筋，次梁斜截面承载力计算见表3（只考虑箍筋的抗剪作用，部分弯筋的抗剪作用作为安全储备）。8表3次梁斜截面承载力计算截面AB（左）B（右）CV（kN）61.5382.0475.1375.13箍筋肢数直径2Φ62Φ62Φ62Φ6svsv1AnA（mm2）228.3=56.6228.3=56.6228.3=56.6228.3=56.6t00.7fbh（kN）73.0768.0768.0773.07yvf（N/mm2）210210210210yvsv0t01.250.7fAhSVfbh（mm）—1.2521056.63408204068070=3621.2521056.63407513068070=7151.2521056.63657513073070=2632选配箍筋（按构造）Φ6@150Φ6@150Φ6@150Φ6@150验算配箍率sv1sv228.3200150nAbs=0.19%tsv,minyv1.430.240.24210ff=0.16%6主梁的计算（按弹性理论计算）（1）荷载计算由次梁传来恒载：7.7095.5=42.40kN主梁自重：0.25(0.60.08)252.15=6.99kN主梁抹灰：(0.60.08)22.150.34=0.76kN主梁恒载标准值：k42.406.990.76G=50.15kN主梁活载标准值：k12.95.5P=70.95kN主梁恒载设计值：k1.21.250.15GG=60.18kN主梁活载设计值：k1.31.370.95PP=92.24kN（只须考虑由可变荷载效应控制的组合）（2）计算简图计算跨度（图7）9120250615080600645015015061806450图7主梁计算跨度①边跨n3701.0251.025618022bl=6519.5mmc37061801502l=6515mm故，取l=6515mm②中跨c6450llmm平均跨(65156450)/2l=6482.5mm（计算B支座负弯矩用）主梁计算简图见图8。A121BBA651564506515G=60.18kNP=92.24kN图8主梁计算简图（3）内力计算边跨与中跨计算长度相差6450/)64506515(=1.0%10%，可按等跨连续梁计算内力。主梁按弹性理论计算，主梁自重近似化为集中荷载，在集中荷载作用下（三跨）连续梁的弯矩、剪力系数列于表4。10表4等截面等跨连续梁内力系数表荷载图跨内最大弯矩支座弯矩剪力1M2MBMCMAVBV左BV右CV左CV右DVA12BCDPPPPPP0.2440.067-0.267-0.2670.733-1.2671.000-1.0001.267-0.733PPPP0.289—-0.133-0.1330.866-1.134001.134-0.866PP—0.200-0.133-0.133-0.133-0.1331.000-1.0000.1330.133PPPP0.2290.170-0.311-0.0890.689-1.3111.222-0.7780.0890.089注：①M表中系数2lP，V表中系数P；②M--使截面上部受压，下部受