钢筋混凝土结构设计

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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

一、设计题目

单向板肋梁楼盖设计

二、设计内容

1、结构平面布置图：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（1：50）

（3）、主梁的配筋图（1：50）及弯矩M的包络图

三、设计资料

1、楼面的活荷载标准值为3.0kN/m2

2、楼面面层水磨石层厚30mm，重力密度为25kN/m3；25mm厚混合砂浆抹底，重力密度为18 kN/m3；钢筋混凝土现浇板，重力密度为25kN/m3。

3、材料选用：

（1）、混凝土： C30

（2）、钢筋：梁内纵向受力筋用HRB335级钢筋，其它钢筋采用HPB235级。

（3）、板伸入墙内120mm，次梁伸入墙内240mm，主梁伸入墙内370mm。

（4）、主梁跨度6.6m，次梁跨度5.1m。

二．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4.8m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.2m。楼盖结构布置图如图1所示。

                          图1 楼面结构布置简图

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

3、次梁的截面高度应满足～～，根据经验取，   则～～，取b=200mm。

4、主梁的截面高度应该满足～～，取，则～～，取。

（二）板的设计（按塑性内力重分布计算）：

1.荷载计算如表1所示：

表1     板的荷载计算

因跨度相差小于10﹪，可按等跨连续板计算。取1m宽板作为计算单元，计算简图如图

1—2所示。

        120       2220         200      2200           200     2200           

                  2040                   1840                  2040

                           板的几何尺寸

图2    板的尺寸及支承情况图

次梁截面200×400mm，板在墙上支撑长度为120mm。

按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：

边跨：l0= ln+h/2=2200-100-120+80/2=2020 <1.025ln=2029.5mm,

取l0=2020mm

中间跨：l0 = ln =2200-200=2000mm

   板为跨数超过五跨的等截面连续板，但边跨和中间跨跨度相差小于10%，可按五跨等跨连续板计算，取1m宽板带为计算单元，其计算简图如图3所示。

3、内力计算及配筋：

由表11-1可查得，板的弯矩系数αm分别为：边跨中为1/11;离端第二支座为-1/11;中跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有

M1=－MB=1/11（g+q）l0 2=1/11×8.04×2.022=2.982KN·m

M2=M3=1/16（g+q）l0 2=1/16×8.04×2.002=2.01 KN·m

Mc=－1/14（g+q）l0 2=－1/14×8.04×2.002=－2.297KN·m

取1m宽板带作为计算单元，b=1000mm，混凝土C30,板的最小保护层厚度为C=15mm，板厚h=80mm，h0=80-20=60mm；α1=1.0,fc=14.3KN/mm2；HPB235，fy=210N/mm2。

板的配筋计算过程如表2所示

表2    板的配筋计算表

p=As/bh=251/1000*80=0.3138%>0.45ft/fy=0.45*1.43/210=0.306%，满足。

位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面（、）和中间支座（）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。

4、确定各种构造钢筋：

分布筋选用Φ6/8@160。

嵌入墙内的板面附加钢筋选用Φ6/8@160。

垂直于主梁的板面附加钢筋选用Φ6/8@160。

板角构造钢筋:选用6/8@160,双向配置板四角的上部。

5、绘制板的配筋示意图：采用弯起式筋,详见板的配筋图.

（三）、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：

1、次梁的支承情况如图4所示： 

图4    次梁的支承情况图

2、次梁荷载计算如表3所示：

                    表3    次梁的荷载计算表

3、确定计算跨度及计算简图。

次梁在墙上的支承长度为240mm，主梁截面300×650mm。

边跨：l0= ln+a/2=5100-300/2-120+240/2=4830<1.025ln  =1.025*4850=4971mm,取l0=4830mm

中间跨：l0 = ln =5100-300=4800mm

边跨和中间跨跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算，取1m宽板带为计算单元，其计算简图如图5所示。

由表11-1可查得，板的弯矩系数αmb分别为：边跨中为1/14;第一内支座为-1/11;中间跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有

M1=－MB=1/11（p+q）l0 2=1/11×19.95×4.832=42.31KN·m

M2=M3=1/16（p+q）l0 2=1/16×19.95×4.82=28.73KN·m

Mc=－1/14（p+q）l0 2=－1/14×19.95×4. 82=－32.83KN·m

由表11-3可查得，板的剪力系数αvb分别为：边支座右侧为0.45;第一内支座左侧为0.60;第一内支座右侧、中间支座为0.55,则有

VA=0.45（p+q）ln =0.45×19.95×4. 83=43.36KN

VBl=0.60（p+q）ln =0.60×19.95×4. 83=57.82KN

VBr=0.55（p+q）ln =0.55×19.95×4. 8=52.67KN

4、截面承载力计算：

、次梁跨中按T型截面计算，其翼缘宽度取下面两者中较小者：

bf＇=l/3=5100/3=1700mm

bf＇=b+sn=200+2000=2200mm,故取bf＇=1700mm。

判断各跨内截面属于哪一类型T型截面：取h0=400-35=365mm，则有：

α1fc bf＇hf＇（h0- hf＇/2）=1.0×14.3×1700×80×（365-40）=

632.7 KN·m> M1> M2，均属第一类T型截面。

、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑。

取

混凝土为C30, α1=1.0,fc=14.3KN/mm2；纵向钢筋采用HRB335钢筋，fy=300N/mm2。

次梁正截面承载力计算过程如表4所示。

表4       次梁正截面承载力计算表

混凝土C30, ft=1.43N/mm2；箍筋采用HPB235，fyv=210 N/mm2；

hw= h0- hf＇=340-80=260，因hw /b=260/200=1.3<4,属于厚腹梁。

次梁斜截面承载力计算过程如表5所示。

表5           次梁斜截面承载力计算表

（四）、主梁设计（按弹性理论计算）：

1、主梁支承情况如图6所示：  

图6   主梁支承情况图

柱截面400×400，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370mm。

2、主梁荷载计算如表6所示：

为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。

表6     主梁荷载计算表

主梁两端支承于墙，入墙370mm；中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上，按连续梁计算。

边跨：ln=6600-200-120=6280，因0.025 ln=157mm取l0=1.025 ln+b/2=1.025×6280+400/2=6637mm,近似取l0=60mm

主梁的计算简图如图7所示。

4、内力计算：  

1)弯矩设计值

弯矩   M=k1G l0 +k2Q l0

式中系数由附表6-2相应栏内查得。

M1，max=M2，max=0.222×84×6.+0.278×61×6.=236.42 KN·m

MB，max=-0.333×84×6.-0.333×61×6.=-253.37 KN·m

2)剪力设计值

剪力   V=k3G+k4Q 

式中系数由附表6-1相应栏内查得。

VA,max=0.667×84+0.833×61=106.85KN

VBl，max=-1.333×84-1.333×61=-193.24KN

VBr,max=- VBl，max =193.24KN    

主梁弯矩计算如表7所示

表7     主梁弯矩计算表

、其余钢筋截断详见配筋图。    下载本文