单向板肋梁楼盖设计计算书

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计题目及目的题目：某工业厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计。目的：1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。2、通过板及次梁的计算，掌握考虑垫性内力重分布的计算方法。3、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的 绘制方法。4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式，制图规定，进一步提高制图的基本技能。6、学会编制钢筋材料表。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)5、绘制结构施工图(1) 结构平面布置图(1: 200)(2) 板的配筋图(1: 50)(3) 次梁的配筋图(1: 50； 1: 25)(4) 主梁的配筋图(1： 40； 1: 20)及弯矩M、剪力V的包络图(5) 钢筋明细表及图纸说明三、设计资料1、楼面的活荷载标准值为屛2、楼面面层水磨石自重为屛，梁板天花板混合砂浆抹灰15肋7.3、材料选用：(1)、混凝土： C25(2)、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB335级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235 级。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一. 结构平面结构布置：1、确定主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为5.0m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2,7? o楼盖结构布置图如下： 25CO3500050)050305030,5000 BII2200 , 2200 . 2200ios112200 .；i2200 . 2200 < 2200©ir|B5IIIIIIIIIL/IIIlZ *400X400>廿IIIIII/ IIII Z<400X400)II Z <400X>Kro>IIZ<400X400"Hn" nII11/II/Il_AII/那II III L L厂 1EIl/IIlZ *400X400)/ Il Z (400X400> nnnrIIII Z <400X40077 =IIIII 一 一k_I J"r_ - 二一 _00X400B次梁R楼盖结构平而布置图1:200150005030MCO5030J50002xm$d5 i2、按高跨比条件，当力丫丄/ = 55加加时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑40的楼盖板，要求/? X SOmin ,取板厚/? = SQfmn。3、次梁的裁面高度应满足h =（丄丄）厶=（278417）tnm ,取力二400?；则b =（丄12 18 2 *）/? = （133 200）加7?,取 b = 200/?/?。4、主梁的裁面高度应该满足h =（- 丄）厶=（440660）/7?/?, h = 400” ,814=(200 300)/7?/;?,取 /? = 250” o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80mm钢筋混凝土板15mm板底混合砂浆0.65x1 = 0.65/77?0.08x25 = 2.0/m0.015 X17 = 0.255w?7?恒载：gk =2.905 kN/加活载：=9x1 = 9kN / m恒荷载分项系数取；因为工业建筑楼盖且楼面活荷載标准值大于4.0RV/W,所以活荷载分项系数取。于是板的设计值总值：g + g二l2g&. +1.3么= l5.1S6kN/m2、板的计算简图:80mm厚钢筋混凝土板次梁裁面为200/77/7?x400/77/77,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取板在墙上的支承长 度为120mmo按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：ogu 于一00 n/01 = 1 + *力=2200100120+8% = 2020 < 1.025/” = 2030m/n ,取 /01 = 2020 mm(a = 120mm)中跨：/o2 = ln = 2200 -200 = 2000 mm板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等裁面连续板，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：q+g=15. 186kN/m板的计算简图3、内力计算及配筋：用垫性内力重分布理论计算，则有a系数如下：表支承情况截 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A1B2C3梁板搁支在 墙上01/11两跨连续：-1/10 三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板与梁 整浇 连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇 连接-1/161/14则由M = Q(g + q)/j可计算出M、计算结果如下表:裁面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14M = a(g + q)l：1/11x15.186x2.02z1/11x15.186x2.021/16x15.186 x2.0:一 1/14x15.186x2.0：(kN / m)=5.633= 5.633= 3.87= -4.43由题知:b = 1000mm.设匕=20mm,则 hQ = h-as = 80-20 = 60mm,fc = 11.97V / mm , fy = 2102V/mm根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:裁面1B2cM (kN- m )Mpm20.8M20.8M,M = a(g + q 凭a&bh； (kN- in )M as、加 1-Jl-2q(% =0.614)人=1 0.5歹A严 M(mm2)选钢筋轴线轴线*8/10130*8/10130e 8130e 8130轴线*8/10130*8/10130e 6/81304 6/8130实际配筋轴线轴线495mm2495mm2387mm2X387mm2轴线495mm2495mm2302mm2302mm'位于次梁内跨上的板带，其内区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中裁面（MM3）和中间支座（M< ）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4>6300o嵌入墙内的板面附加钢筋选用©8200。垂直于主梁的板面附加钢筋选用*8200o板角构造钢筋：选用©8200,双向配置板四角的上部。5、绘制板的配筋示意图：采用分离式配筋，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：2、荷载计算:由板传来：2.905x2.2 = 6.391AN/加次梁肋自重：0.2(0.4 0.08)x25 = l.6kN/m次梁粉刷重0.015 x(0.4 - 0.08)x 2x17 = 0.2176 kN/in恒载：=8.2086 kN/加活载：qk = 9x2.2 = 19.8/m设计值总值：g + q-.2gk +1.3. = 35.53kN/m3、确定计算跨度及计算简图。垫性内力重分布计算时，其计算跨度：中跨：/。2 = ln =5000 - 250 = 4750 nun边跨：I。、=/”+% = 5000-12025% + 24% = 4875/«/?> 1.025 / = 1.025 x 4755 = 4873 nun ,取 /01 = 4870 mm (a = 240“)因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算，计算简图如下：q+g二35. 53kN/m次梁的计算简图3、内力计算：由M=a(g + q)/：可计算出Mg、M，计算结果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14M = a(g + q)l：1/11x35.53x4.8702-1/11x35.53x4.87021/16x35.53x4.7502-1/14x35.53x4.750(kN/m)= 76.61= -76.61= 50.10= -57.26由V = 0（g + q儿可计算出匕、% %、匕，计算结果如下表:截面位置ABi6C0V = 0(g + q)n0.45x35.53x4.7550.60x35.53x4.7550.55x35.53x4.7500.55x35.53x4.750伙M=76.03= 101.371= 92.82= 92.824、裁面承载力计算：、次梁跨中按T形裁面计算，T形截面的翼缘宽度冷，按b； < -/ = -x 5000 = 1667” </?+ 50 = 2000+ 200 = 2200mm ,故取b. = 1667nun。 /3307梁高：h = 400 J% =400-40 = 360 mm翼缘厚：hf =80”判定T形裁面类型:对”兄(/?0 一 #) = 1.0 x 11.9 x 1667 x 80(360 -孕)=507.8 x 10° N mm= 507.8RN加”76.61RN 加（边跨中）Q0.10LV 川（中间跨书故各跨中裁面属于第一类T形裁面。 、支座裁面按矩形裁面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取/o=400-60 = 340 mm ,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,取 hQ = 360 mm、次梁正裁面承载力计算见下表:截面1B2C弯矩M(kN")af bh；或 a血;冲1.0xll.9xl667x360:= 2570.914x10'1.0X11.9X200X3402= 275.128x10°1.0xll.9xl667x360:= 2570.914x1()61.0x11.9 x200x360:= 308.448xl06乞=M /勺脚。加1一小一2乞y 0.350)人=1一0乂4 = M/ysfyhQ选用钢筋3*18（弯 1）318+1 * 16（弯起）3* 16 （弯 1）3* 16 （弯 1）实际钢筋裁面 面积(mm2)763603603、次梁斜裁面承载力计算见下表:裁面AB左CV伙N）0.250/地（kN）214.2>V 截面满足202.3 >V 裁面满足202.3 >V 截面满足214.2>V 截面满足K = 0.7九（kN）64.01 <V需配箍筋60.45 < V需配箍筋60.45 <V 需配箍筋64.01 <V 需配箍筋箍筋肢数、直径2*62*62*62*6£ =心s = 1.25 fyvAJiQ/（V-Vc）实配箍筋间距150150不足用九补充150150AVes=Vc + 1.25fyvhs99.668 >V 满足9& 127 <V 不满足94.127>V满足99.668 >V 满足V-VA f =0.8/v sin a9. 55mm2选配弯起钢筋由于纵向 钢筋充足， 可弯起1181 *18由于纵向 钢筋充足， 可弯起1 16由于纵向 钢筋充足， 可弯起1 $16实配钢筋面积254. 5 mm2254. 5 mm2201.1 mm2201. 1 mm25、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:柱截面400X400,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作饺 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，其支承长度沪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：&2086x 5.0 = 41.0437主梁自重：(0.6-0.08)0.25x2.2x25 = 7.15kN主梁粉刷重：2(0.6-0.08)0.015x 2.2x17 = 0.58344UV恒载：G& = 4&776RN恒载设计值：G = 1.2G* = 58.53匕V活载设计值：0 = 9x2.2x5.0x1.3 = 128.7册3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度：边跨： 心=/”+*/?柱+0.025/” =6280+*x400+0.025x6280=6637加 7</” + *° + *绻=6280+ 370/2 + 400/2 = 6665呦,近似取 /01 = 6640 mm中跨：/o =/”+扌入+*如：=6200+400/0 + 400/2 = 6600劝因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算，计算简图如下：G=58. 53kN/m|G I G66406600C (B)6640主梁的计算简图3、内力计算：1）、弯矩设计值：M =kfiL + k2QL其中，人k2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跨的平均 值。2）、剪力设计值：V = kiG + k4Q1其中，k, k4可由书中表查可知。主梁弯矩计算项 次荷载简图k/MBk/M2k/McG1G1GGG111G10.244-0.2670.067-0.267t11 194.47-103.6125.88-103.61 Q1Q1Q1Q10.289-0.133-0.133-0.133tit1246.97-113.32-112.97-113.32Az、 Q Q1 1-0.045-0.1330.200-0.1331 1-38.46-113.32169.88-113.32 QQ |Q QJ J0.229-0.3110.170-0.0890 195.70-264.97144.40-75.83组合项次+(kN m)组合值组合项次+(kN m)组合值由此可作出下列几种情况下的内力图：+；+；+5601一9 92 / / /9R2-56.0169. 74/ /d6.38 106- 3769. 7416& 68 /169. 4216k 42 16& 68J236. 45195. 76195. 76236.45.291.5y341144弯矩包络图341.44红黄蓝灰同样可绘出剪力包络: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154JSM.57空57215.&0215.31?a.57J20.1*22556655.6623.5732.3-SS.66 5566-SiS3项 次荷载简图叫叫G G1 1G G1 1G1G10.733-1.2671.001 1i 1/ /1t/ L_42.90-74.1658.53Q QJ 1Q1Q10.866-1.1340 / / 111.45145.950Q QJ |Q QJ 10.689-1.3111.222 /8&67-168.73157.27组合项次土(阳)+2C2.39242.9-1H5?红线：0X5)蓝线：-2 20.V22 158.66剪力包络图4、主梁正截面和斜裁面承载力计算:(1)、主梁跨中按T形裁面计算，T形裁面的翼缘宽度bf,按町令寺6600 = 2200讪叶=5000叽故取b； =2200呦。梁高：h = 600,/?0 = 600 -40 = 540mm （边跨），/0 = 600 -40 = 540/h/h （中间跨）翼缘厚：hf = SOmm判定T形裁面类型:1.0x11.9 x 2200 x 80（540-y） = 1047.2xl06ZV-/7W7,34144RW"（边跨书= 10472kN加沢19576RV?（中间跨书故各跨中截面属于第一类T形裁面。、支座截面按矩形裁面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取 hQ = 600 -70 = 530 mm。正裁面配筋计算。裁面1B2弯矩 M （kN m）*b/2（58.53+128.7）0.4/2= 37.45M丄匕b2 oafb氏或1.0x11.9 x2200x540:=7634.088 xlO61.0xll.9x250x530:= 835.6775x1061.0xll.9x2200x560:=8210.048 xlO61.0xll.9x250x560:=932.96 xlO6M rM0094加 l Jl 一（=0.550）人=1一0主人=M /ysf.h0选用钢筋622（弯 4）6 22+2 20（弯起422）4虫22 （弯2）220实际钢筋裁面 面积（mm2）223329091520628斜裁面配筋计算:裁面A&BV伙N)hw = h0 - h =530 - 80 = 4500”,因= "%50截面尺寸按下面式验算0.250/地(kN)394.2 > V 裁面满足394.2 > V 截面满足394.2 > V 截面满足剪跨比：2A= 540 =3-7>MM = 3-°V严熙fbh。X + 1(75.01 <V需配箍筋73.62 < V 需配箍筋73.62 <V 需配箍筋箍筋肢数、直径2*82*82*8化，=心s=i.ofyvASihQ /(v-vc)实配箍筋间距取150不足用4,力补充取150不足用4站补充取150不足用人/,补充A吆=匕+10几二/?S151.06<V>不满足148.27 <V 不满足148.27 <V 不满足V-VA h =0.8/v sin a4. 05 mm2278. 8mm2278. 8mm2选配弯起钢筋弯起1 *221 *22由于纵向钢筋充足，可弯起1 0 22实配钢筋面积(mm)验算最小配筋率P” Y； = 25150 = 0 0027 > ° 24 J 0 00145，满足要求说明由于剪力图呈矩 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，且比较大，在 支座裁面B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，在支座截面B 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。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:次梁传来的的集中力：= 41.043 x 1.2 +128.7 = 177.95,九=600 400 = 200”附加箍筋布置范围：s = 2h +3/? = 2 x 200 + 3 x 200 = 1000iwn取附加箍筋08200血，则在长度范围内可布置箍筋的排数：加=1°°%00+1 = 6排，梁两 侧各布置三排。另加吊筋1 4>18, 码=254.5脚沪,则由：2fyAsh sind + m nfyvAsvl = 2x 300 x254.5x 0.707 + 6x 2x 210 x 50.3 = 234.7kN> F, 满足要求。五、关于计算书和图纸的几点说明：1、经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图，图纸采用2#图纸，2张。2、结构平面布置图：比例1： 200o3、板的配筋图:比例1: 50、分布筋选用：少6250、与主梁垂直的附加负筋选用：*8200,深入板中的长度为500mmo、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用：*8200,伸出墙边长度为300mmo、板角附加短钢筋双向布置少8200,每一方向伸出墙边的长度为500mmo4、次梁的配筋图：比例1: 30、箍筋选用：©6150通长布置。、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mmo、号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩，相当于116，在矩支座边缘1300mm处 裁断。、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。、两根号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩，相当于116,在矩支座边缘1300mm 处裁断。、B支座第二批截断的号钢筋，在距支座边缘1800mm处截断。、号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋，右端在距支座边缘2100mm处截断，与号钢筋在 600mm范围内搭接，兼作第二跨的架立筋。（8）、号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。5、主梁的配筋图：比例1: 30、箍筋选用：加密区选用*6100,非加密区选用少6150。、中间支座负钢筋的弯起，上弯点距支座边缘为50mmo、在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋，选用®8200,两边各布置三排，另加一根1 $18吊筋.、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。（5）、其余钢筋截断详见配筋图。MM M C V «»a* «» « «v » «» »»» » » r f* ° » ».5-iij* _u 一一* J L « ' L -；rwuaJL<0 IIII：=w=Afc * «* m «* w « «* «* «* «* a*K» * 2 «l l » n. 為ZWMMIM12 (次 «) EttEIII出氏grBrg» »rn««a» l»=r=：ra*s* o*il4alUall>a佃竇疋处 *MM亦E5 世HE± nJ<K > KCHJ (1 > HHKXtaE