钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖结构设计.doc

1、钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖结构设计一、 设计资料1、某工业厂房现浇整体式钢筋混凝土肋形楼盖平面尺寸 L1L2为 32.4m19.8m，厂房周围用 370mm 厚砖墙砌筑。2、楼板构造及荷载（1） 、现浇板面面层采用 20mm 厚水泥砂浆，20KN/m 3；现浇钢筋混凝土板容重 25 KN/m3；板底、梁侧均为 15mm 厚混合砂浆粉刷17 KN/m3。（2） 、楼面均布活荷载设计为 7.0 KN/m2。3、材料：采用 C20 混凝土，板中钢筋及梁中箍筋均用 HPB235箍筋，其它用 HRB335 钢筋。4、板、次梁、主梁的端支座搁置长度分别为120mm、180mm、370mm，钢筋混凝土柱

2、截面尺寸为 350mm350mm。二、楼盖结构的平面布置主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，主梁的跨度为 6.6m，次梁的跨度为 6.48m，主梁每跨内设置两根次梁，板的跨度为2.2m，l 02/l01=6.48/2.23，按单向板设计。按跨高比计算，要求板厚 h2200/40=55mm，对工业建筑的楼盖板，要求 h80mm，取板厚 h=80mm。次梁截面高度应满足 h=l0（1/181/12）=6480*（1/181/12）=360540mm，取 h=500mm，则截面宽度b=（1/21/3）h=（1/21/3）*500=166250mm，取 b=200mm；主梁截面高度应满足 h=l0（1/1

3、51/10）=6600*（1/151/10）=440660mm，取 h=650mm，则截面宽度b=（1/21/3）h=（1/21/3）*650=216325mm，取 b=300mm楼盖结构平面布置图见下图三、 板的设计1、 荷载板的恒荷载标准值：20mm 厚水泥砂浆面层 20*0.02=0.4KN/m 280mm 厚混凝土板 25*0.08=2.0 KN/m 215mm 厚水泥砂浆 17*0.15=0.255 KN/m 2小计 2.655 KN/m 2板的活荷载标准值： 7.0 KN/m 2恒荷载分项系数取 1.2，因楼板活荷载标准值大于 4.0 KN/m2，所以活荷载分项系数应取 1.3，则

4、板的恒荷载设计值 g=2.655*1.2=3.186 KN/m 2活荷载设计值 q=7.0*1.3=9.1 KN/m 2荷载总设计为 g+q=3.186+9.1=12.286 KN/m2，取近似值g+q=12.3 KN/m22、计算简图次梁截面为 200mm*500mm，现浇板在墙上的支承长度为 120mm。按内力重分布设计，板的计算跨度为：边跨：l 0=ln+h/2=（2200-100-120）+80/2=2020mm1.025l n=2030mm，取 l0=2020mm中间跨：l 0=ln=2200-200=2000mm因跨度偏差小于 10%，可按等跨连续板计算。取 1m 宽板带作为计算单

5、元，计算简图如下图所示g+q=12.3 KN/m23、弯矩设计值连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数 m截面位置端支座 边跨跨中 离端第二 支座 离端第二 跨跨中 中间支座 中间跨跨 中支承情况A 1 B 2 C 3梁、板搁支在墙上 0 1/11板 -1/16梁与梁整交连接 -1/24 1/14梁与柱整浇连接 -1/16 1/14二跨连续：-1/10三跨以上-1/111/16 -1/14 1/16由上表查得，板的弯矩系数 m分别为：端支座 0；边跨跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中间支座，-1/14；中跨中，1/16。故M1=-MB=（g+q）l 012/11=12.3

6、*2.022/11=4.56kN*mMc=-（g+q）l 012/14=-12.3*2.02/14=-3.51 kN*mM2=（g+q）l 012/16=12.3*2.02/16=3.07 kN*m4、正截面受弯承载力计算板厚 80mm， h0=80-20=60mm；板厚 b=1000mm。C20 混凝土， 1=1，f c=9.6N/mm2，HPB235，f y=210N/mm2。板配筋计算的过程列于下表截面 1 B 2 CM（kMm） M1 MB M2 0.8M2 MC 0.8MC弯矩设计值（kM*m） 4.56 -4.56 3.07 2.456 3.51 2.808 1fcbh02（kN*

7、m） 1*9.6*10-3*1*602=34.56s=M/（ 1fcbh00） 0.132 0.132 0.089 0.071 0.102 0.081=1-（1-2 s） 1/2（b=0.350） 0.142 0.142 0.093 0.074 0.108 0.085计算配筋（mm 2）As=bh 0fc/fy 390 390 255 / 296 /轴线 实际配筋 （mm 2） 8125402mm 8125402mm 8190265mm / 8170296mm /计算配筋（mm 2）As=bh 0fc/fy 390 390 / 203 / 233轴线 实际配筋（mm 2）8125402mm81

8、25402mm /6 190207mm /8200251mm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（M B、M 3）和中间支座（M C）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。四、次梁设计按考虑内力重分布设计。根据本厂房楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。1、荷载设计值恒荷载设计值：板传来的恒荷载 3.186*2.2=7.009kN/m次梁自重 0.2*（0.5-0.08）*25*1.2=2.52kN/m次梁粉刷 0.015*（0.5-0.08）*2*17*1.2=0.257kN/m小计 g=9.786kN/m活荷载设计值

9、 q=9.1*2.2=20.02kN/m荷载总设计值 g+q=29.81kN/m计算简图次梁在砖墙上的支承长度为 180mm，主梁截面积为300mm*650mm。2、计算跨度边跨 l01=ln+/2=（6480-120-300/2）+180/2=6300mm84.51kN截 面 满 足0.25*1*9.6*200*440*10-3= 211.2kN112.68kN截 面 满 足0.25*1*9.6*200*440*10-3= 211.2kN101.32kN截 面 满 足0.25*1*9.6*200*465*10-3= 223.2kN101.321kN截 面 满 足Vc=0.7ftbh0（kN）

10、0.7*1.1*200*465*10-3=71.61kNV满 足67.76+1.25*210*10-3*440*56.6/150=111.34V满 足71.61+1.25*210*10-3*465*56.6/150=117.67V满 足Asb=（V- Vcs）/0.8fysin/（ 112.68-111.34）*103/（ 0.8*300*sin45。） =7.9mm2/ /选 配 弯 起 钢 筋 由 于 纵 向 钢 筋 充 足 ，可 弯 起 1 20 1 18 由 于 纵 向 钢 筋 充 足 ，可 弯 起 1 12 由 于 纵 向 钢 筋 充 足 ，可 弯 起 1 14实 配 钢 筋 面 积

11、 314.2mm2 254.5 mm2 113.1 mm2 153.9 mm25、构造配筋要求：沿全长配置封闭式箍筋，每一根箍筋距支座边 50mm 处，开始布置，在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。五、主梁设计（按弹性理论计算）主梁尺寸 300mm*650mm1、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恒荷载：9.786*6.48=63.413kN主梁自重： （0.65-0.08）*0.3*2.2*25*1.2=11.286kN主梁粉刷重： 2*（0.65-0.08）*0.015*2.2*17*1.2=0.768kN小计 75.467kN恒荷载 G=75.467kN活荷载 Q=

12、20.02*6.48=129.73kN2、 确定计算跨度及计算简图主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为 370mm，中间支承在 350mm*350mm 的混凝土柱上，其计算跨度为：边跨：l n=6600-350/2-120=6305mm，则 0.025ln=6305*0.025=157.6mml01=ln+b 柱 /2+0.025ln=6305+350/2+157.6=6638mml n+b 柱 /2+/2=6305+350/2+370/2=6665mm，取近似值l01=6640mm中跨：l 0=6600mm主梁的计算简图见下图G=75.467kN3、内力计算（1）弯矩设计值：M=k

13、 1GL+k2QL其中，k 1、k 2可由书中表查取，L 为计算跨度，对于 B 支座，计算跨度可取相邻量跨的平均值。主梁弯矩计算项次 荷载简图 k/M1 k/MB k/M2 k/MC 0.244 122.27 -0.267 -133.39 0.067 33.37 -0.267 -133.39 0.289 248.95 -0.133 -114.22 / -0.133 -114.22 / -0.133 -114.22 0.200 171.24 -0.133 -114.22 0.229 197.26 -0.311-267.09 0.170 145.55 -0.089 -76.43 0.274 236

14、.03 -0.178-152.87 / 0.044 37.79组合项次 + + + +Mmin（kNm） 组合值 -380.48 178.92 -247.61组合项次 + + + +Mmax（kNm） 组合值 371.22 -247.61 204.61 -95.6由此可以做出下列几种情况的内力图：+；+；+；+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。（2）剪力设计值：V=M=k 3G+k4Q，其中 k3、k 4可由书中表查取.主梁剪力计算项次 荷载简图 k/VA k/VB 左 k/VB 右 0.733 55.32 -1.267-95.62 1.00 75.467 0.866 1

15、12.35 -1.134 -147.11 0 0 -0.133 -17.254 -0.133-17.254 1.00 129.73 0.689 89.38 -1.311 -170.08 1.222 158.53 0.822 106.63 -1.178-152.82 0.222 28.8组合项次Vmin（kN） +167.67 +265.7 +233.997同样可以绘出剪力包络图：4、主梁正截面和斜截面承载力计算（主梁 300*650 次梁200*500）（1）主梁跨中按 T 形截面计算，T 形截面的翼缘宽度 bf，按b fl/3=6600/3=2200317.22 kNm(边跨)且 971.5

16、2kNm204.61 kNm(中间跨中)，故各跨中截面属于第一类 T 形截面。（2）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 h0=650-70=580mm，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取 h0=615mm。正截面配筋计算截面位置 1 B 2弯矩 M（ Nmm） 371.22*106 -380.48*106 204.61*106 -101.06*106 1fcbh02或 1fcbfh021.0*9.6*2200*6152= 7988.12*1061.0*9.6*300*5802=968.832*1061.0*9.6*2200*6152=7988.112*10

17、61.0*9.6*300*6152=1089.288*106as=M/ 1fcbfh02或 as=M/ 1fcbh02 0.046 0.393 0.026 0.093=1-（1-2 s）1/2（b=0.55）0.047 0.537 0.026 0.098 s=1-0.5 0.977 0.732 0.987 0.951As= M/ s fyh0 371.22*106/(0.977*300*615)=2059380.48*106/(0.732*300*580)=2987204.61*106/(0.987*300*615)=1123.6101.06*106/(0.951*300*615)=576.6

18、选配钢筋（mm 2） 622（弯 4）2281mm2 822（弯 4）3041 mm2 422 （弯 2）1520 mm2 220628 mm2斜截面配筋计算截面 A B 左 B 右V（kN） 167.67 248.44 104.267hw=h0-h f=580-80=500mm,因 hw /b=500/300=1.67V， 截 面 满 足0.25*1*9.6*300*580*10-3=417.6V， 截 面 满 足0.25*1*9.6*300*580*10-3=417.6V， 截 面 满 足剪跨比： =2000/615=3.253.0 取 =3.0Vc =1.75 ftbh0/（+1）（kN

19、）1.75*1.1*300*615*10-3/（ 3+1）=88.79V满 足83.73+1.0*210*10-3*580*101/150=165.74V满 足Asb=（V- Vcs）/0.8fysin /（ 248.44-165.74）*103/（ 0.8*300*sin45。 ）=487.3mm2/选 配 弯 起 钢 筋 由 于 纵 向 钢 筋 充 足 ， 可弯 起 12 2 125 由 于 纵 向 钢 筋 充 足 ， 可 弯 起1 20实 配 钢 筋 面 积 380.1mm2 490.9mm2 314.2mm2验算最小配筋率 sv= Asv/bs=101/（ 300*150） =0.00

20、240.24ft/fyv=0.24*1.1/210=0.00126,满 足 要 求 。由于剪力图呈矩形，在支座 A 截面右边的 2.2m范围内需要布置两排弯起钢筋，而且要使箍筋加密为 100mm，即可满足要求。由于剪力图呈矩形，在支座 B 截面左边的 2.2m 范围内需要布置三排弯起钢筋，而且要使箍筋加密为100mm，即可满足要求。由于剪力图呈矩形，在支座B 截面右边的 2.2m 范围内需要布置两排弯起钢筋，而且要使箍筋加密为 100mm，即可满足要求。说明为了施工方便，除加密区箍筋间距一律为 150mm5、两侧附加横向钢筋的计算次梁传来的集中力：F l=63.413+129.73=193.143kN，h l=650-500=150mm附加箍筋布置范围：s=2 h l +3b=2*150+3*200=900mm取附加箍筋 8200mm， 则 在 长 度 范 围 内 可 以 布 置 箍 筋 的 排 数 ：m=900/200+1=6排 ， 次 梁 两 侧 各 布 置 三 排 ， 另 加 吊 筋118，Asb=254.5mm 2，则由：2fyAsbsin +mnfyvAsv1=2*300*254.5*0.707+6*2*210*50.3=234.7kN Fl， 满足 要 求 。