1、 上海应用技术学院- 1 - 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、 设计题目钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计二、 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)三、 设计资料1、楼面的活荷载标准值为 7.0kN/m22、楼面面层水磨石自重为 0.65kN/m2,梁板天花板混合砂浆抹灰 15mm.3、恒荷载分项系数为 1.2;活荷载分项系数为 1.3( 因楼面活荷载标准值大于4kN/ m2)4、材料选用:(1) 、混凝土: 混土采用 C30( )22/43.1,/3.14m
2、Nfftc(2) 、钢筋:钢筋均采用 HRB400 级( ), 主梁及次梁受力筋用60y级钢筋,板内及梁内的其它钢筋可以采用级。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:、确定主梁的跨度为 6m,次梁的跨度为 5.8m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为 2m。对于跨数多于五跨的等跨或跨度差不超过 10%的、等刚度的、等荷载的连续梁板,可近似的按五跨计算。对于跨数少于五跨的连续梁板,按实际跨数计算。楼盖结构计算图如下:上海应用技术学院- 2 - 、按高跨比条件,当 时,满足刚度要求,可不验算挠度。mlh5042对于工业建筑的楼盖板,要求 ,取板厚7h803、次梁的截面高度应满足
3、,考虑18( 32(5*)12()Lm)48到楼面活荷载比较大,故取次梁的截面高度 ,则梁宽 41b ,取 。50(4*)213()hm)2b04、主梁的截面高度应该满足 ,14(h429(60*)814()Lm)60,则 ,取 。m03(h)235二、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 mkN/65.01.80mm 钢筋混凝土板 2815mm 板底混合砂浆 720mm 厚混合砂浆顶棚抹灰 2/34./).(k恒荷载标准值 mkNgk/905.2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 ,所mkN/0.4以
4、活荷载分项系数取 1.3。恒荷载设计值 22/486.3/).1( mkNk上海应用技术学院- 3 - 活荷载设计值 22/1.9/)0.731( mkNkq于是板的设计值总值: = qgk mkN/586.1948632、板的计算简图:在设计中,梁、板的计算跨度 按照多跨,两端均与梁整体连接计算,设计规定如0l下表。板 梁按塑性计算 nl0nl0多跨 两端均与梁整体连接按弹性计算 ee12020次 梁 208m厚 钢 筋 混 凝 土 板次梁截面为 ,现浇板在墙上的支承长度不小于 100mm,取板在墙上m402的支承长度为 120mm。按塑性内力重分布设计,板的计算: 边跨 ln 98.1)(
5、a04220因 mhl )0.98.1(中间跨: ln.(0跨度差 ,可按照等跨连续板计算内力。取 1m 宽板带作为计%10.2上海应用技术学院- 4 - 算单元,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。计算简图如下图所示: q+g=12.586kN/m板 的 计 算 简 图20BC032B013、内力计算及配筋:用塑性内力重分布理论计算,则有 系数如下: 表 1.0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 中支承情况A 1 B 2 C 3梁板搁支在墙上 0 1/11板 -1/
6、16梁与梁整浇连接 -1/241/14梁与柱整浇连接 -1/16 1/14两跨连续:-1/10三跨以上连续:-1/111/16 -1/14 1/16则由 可计算出 、 、 、 ,计算结果如下表:20)(lqgM1MB2c截面位置 1 B 2 C 1/11 -1/11 1/16 -1/1420)(lqg/mkN20.5869420.58619.420.586147320.58614/93由题知: 则 钢筋采用 HRB400,1mabs设 ,mahs0级( ) ,混凝土采用 C30( ) ,fy/360 2/.1Nfc 0.1上海应用技术学院- 5 - 根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:截面
7、1 B 2 CM( )mkNMM8.0ccM8.020)(lqg4.669 -4.669 3.147 2.518 -3.596 -2.877( )201bhfck 43.26201fcs0.108 0.108 0.073 0.059 0.083 0.067s( )64.b0.115 0.115 0.076 0.061 0.087 0.0695.01s0.943 0.943 0.962 0.970 0.957 0.966(mm 2)/hfMAyss250.062 250.062 165.218 131.105 189.777 150.417轴线轴线 10621706208选钢筋轴线 9轴线轴线
8、257 251 166 251实际配筋轴线 257 251 149 251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。2M3cM最小配筋率验算: %18.0364.15%,.045%,1.0 maxmaxmin ytf小于以上各面积配筋,满足要求,810%. 22三、次梁设计(按塑性内力重分布计算):1、次梁的支承情况主梁的截面高度应该满足 ,取主梁81(h429(60)1()4L)60截面高度 ,则 ,取 。次梁的尺mh650273m35b5寸以及支撑情况如下所示上海应用技术学院- 6 - 2、荷
9、载计算:恒荷载计算值:由板传来的恒荷载: mkN/69.7248.3次梁肋自重: 1502.1次梁粉刷重 /05.恒荷载设计值 kNgk /789.697上海应用技术学院- 7 - 活荷载设计值(由板传来): mkNqk /0219设计值总值: = g853、确定计算跨度及计算简图。按照塑性内力重分布计算时,其计算跨度:边跨: mln 5.)2.01.85(中跨: a674(0取 ml67.0中间跨 m5.)2.085(0nl跨度差 ,因跨度相差小于 10%,可按照等跨连续梁进行内%13.5力计算,其计算简图如图所示: q+g=9kN/次 梁 的 计 算 简 图67B02C50B6753、内力
10、计算:由 可计算出 、 、 、 ,计算结果如下表:20)(lqgM1MB2c截面位置 1 B 2 C 1/11 -1/11 1/16 -1/1420)(lqg/mkN2675.893.2675.80913.2675.80913.2675.80914/3.由 可计算出 、 、 、 ,计算结果如下表:nlV)(AVBlrcV截面位置 l rBC 0.45 0.60 0.55 0.55nlqgV)(kN5.80294.5.802965.80.295.8029.上海应用技术学院- 8 - 50.74340.9062.91062.914、截面承载力计算:、次梁跨中按 T 形截面计算,T 形截面的翼缘宽度
11、 ,按fb,离端第二跨,中间跨msbmlbf 20207.1895631 取 。of 0梁高 h=450mm, 翼缘厚 。离端第二支座纵向钢筋按两排布置(hf8) ,其余截面均按一排纵筋考虑,mh396450。纵向钢筋采用 HRB400 级( ) ,箍筋采415 2/360mNfy用 HRB400 级( ) ,混凝土采用 C30(2/0Nfyv) , 。经判断各跨中截面均属于第一类 T 形23.,/3.14mftc0.1截面。(2) 、次梁正截面承载力计算见下表:截 面 1 B 2 C弯矩 M )(kN76.61 -76.61 50.10 -57.26或201bhfcf 245983.6107
12、2390.61241596.078241503.69201/bhacs0.016 0.176 0.011 0.116s)35.(b0.016 0.195 0.011 0.12401s0.992 0.903 0.995 0.938/hfMAyss516.9198299 -567.8676315 337.026498 -408.5995724选用钢筋 2 16+1 183 182 16 2 16+1 14实际钢筋截面面积(mm 2) 656.5 763 402 556上海应用技术学院- 9 - 、次梁斜截面承载力计算见下表:截 面 A 左B右BCV )(kN74.505 99.340 91.062
13、 91.062025.bhfcV297截面满足279截面满足截V297面满足截297面满足7tc)(k1.83需配箍筋8.1需配箍筋需1.83配箍筋需1.83配箍筋箍筋肢数、直径 2 6 2 6 2 6 2 6 1svsvnA56.6 56.6 56.6 56.6)/(25.10csvyVhfs按构造配箍 321 494 763.2实配箍筋间距 200 200 200 2005、构造配筋要求:沿全长配置封闭式箍筋,第一根箍筋距支座边 50mm 处开始布置,在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。四、主梁设计(按弹性理论计算):1、支承情况: 柱 =40柱h=8046次 梁 柱 =40板主 梁柱截面
14、 400400,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=370。2、荷载计算:为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。次梁传来的荷载: kN753.68.7.9主梁自重: k15.20)(主梁粉刷重: 840.1.6.2上海应用技术学院- 10 - 恒载: kGN486.恒载设计值: k2138.7活载设计值: QkN16.50.3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度:边跨: mln 68.5)2401.6(中跨: ba9.)3(0 ,ln 72.25.1取 =5.973m0中间跨 =( 6.0-0
15、.3)=5.70mnl=(5.7+0.3)=6.0m0跨度差 =0.45%10%,因跨度相差不超过 10%,可按等跨梁计算,计算如.69735下: 主 梁 的 计 算 简 图B0G2C( B) A597313、内力计算: 1)、弯矩设计值: QLkGM21其中, 可由书中表查取,L 为计算跨度,对于 B 支座,计算跨度可取相邻两 2 1k跨的平均值。2) 、剪力设计值: ,其中, 可由书中表查可知。kV43 43k上海应用技术学院- 11 - 主梁弯矩计算项次 荷载简图 1/MkBk/2/Mkck/G47.9206.038.5761.03Q.2682.197.12. 4.38053.8.690
16、3.1 70.19527.140759组合项次 + + + +minM)(kN组合值 56.01 -368.58 87.09 179.44组合项次 + +max)(k组合值 341.44 195.76由此可作出下列几种情况下的内力图:+; +; +上海应用技术学院- 12 - -179.4368523560黄 线 :蓝 线 :灰 线 :红 线 : + 56.01056283497-31弯 矩 包 络 图将以上各图绘于同一坐标系上,取其外包线,则为弯矩包络图。主梁剪力计算项 次 荷载简图 AVk/左Bk/右BVk/G90.427316.74253.80Q5.1869.30 67.89073.18
17、27.51组合项次 ( )minVkN+154.35 +-242.89 +215.8同样可绘出剪力包络:上海应用技术学院- 13 - 红 线 :蓝 线 : + 剪 力 包 络 图4、主梁正截面和斜截面承载力计算:、主梁跨中按 T 形截面计算,T 形截面的翼缘宽度 ,按fb,故取 。msblbf 5020631 mf20梁高 h=450mm, 翼缘厚 。离端第二支座纵向钢筋按两排布置(hf8) ,其余截面均按一排纵筋考虑,mh9450。纵向钢筋采用 HRB400 级( ) ,箍筋采4153 2/360mNfy用 HRB400 级( ) ,混凝土采用 C30(2/60Nfyv) , 。经判断各跨中
18、截面均属于第一类 T 形2.,/.14mftc0.1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。h530760正截面配筋计算。截 面 1 B 2弯矩 M )(mkN341.44 -368.56 195.76 -88.162/0bV2/4.0)71853.(1-331.11或201hfcbf 25403.167892530.162560.149825603.14上海应用技术学院- 14 - 201201hbfMfcscs或 0.041 0.367 0.022 0079)5.(b0.042 0.484 0.022 0.082s0.979 0.758 0.989 0
19、.9590/hfAyss2157.3 2841.0 1224.3 551.8选用钢筋 6 226 22+2 204 22 2 20实际钢筋截面面积(mm 2) 2233 2909 1520 628斜截面配筋计算:截 面 A 左B右BV )(kN154.35 242.89 215.8剪跨比: 0.3,7.35402取0175.bhftc)(kNV1.75需配箍筋V6.需配箍筋V62.7需配箍筋箍筋肢数、直径 2 8 2 8 2 8 1svsvnA100.6 100.6 100.6)/(0.10csvyVhf143.8 66.15 78.75上海应用技术学院- 15 - 实配箍筋间距 150 150 1505、两侧附加横向钢筋的计算:次梁传来的的集中力: ,kNFl 20.1846.2.1753.6吊筋采用 HRB400 级钢筋,弯起角度为 45 度 2384.sin02.184sinmfQGAys 选配 216( )m梁板结构施工图如下图所示:上海应用技术学院- 16 -