溷凝土结构课程设计(单向板肋梁楼盖).pdf
-精品文档-仅供参考学习第 1 页 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书 一、设计资料 1、楼面的活荷载标准值为27.0/kN m。2、楼面面层小瓷砖地面自重为20.55/kN m，梁板底面混合砂浆抹灰15mm，混合砂浆容重317/kN m。3、材料选用：C20 混凝土，容重325/kN m；主梁及次梁受力筋用 HRB335 级热轧钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用 HPB235 级热轧钢筋。二、截面估算 1、确定主梁的跨度为7.2m，次梁的跨度为5.8m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.4m。楼盖结构平面布置如图 1 所示。2、按高跨比条件，对于两端连续的单向板，当112400604040hlmm时，满足刚度要求，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。对于工业建筑的楼板，要求mmh80，取板厚mmh80。3、次梁的截面高度应满足-精品文档-仅供参考学习第 2 页 258004003861515lhmmmmmm，取400hmm。截面宽度1123bh，取mmb200。4、主梁的截面高度应该满足372007006001212lhmmmm，700hmm,截面宽度mmb250。5、柱截面取400400b hmmmm。图 1 楼盖结构平面布置图 三、板的设计（按塑性内力重分布计算）四边支承板，2158002.4232400ll，按混凝土结构设计规范（GB50010-2002）规定宜按双向板计算，若按单向板设计时，沿长边方向配置不少于短边方向25%的受力钢筋。（一）荷载计算 板的恒荷载标准值(取1m宽板带计算)：小瓷砖地面 0.55 10.55/kN m 80mm钢筋混凝土板 0.0825 12.0/kN m 15mm板底混合砂浆 0.015 17 10.255/kN m 小计 恒荷载：2.805/kgkN m-精品文档-仅供参考学习第 3 页 活 荷 载：7 17/kqkNm 恒荷载分项系数取1.2；因为工业建筑楼板的楼面活荷载标准值大于mkN/0.4，所以活荷载分项系数取 1.3。于是板的荷载设计值总值：（二）计算简图及计算跨度 图 2 板的支承布置图 取 1m 宽板带作为计算单元，各跨的计算跨度为 板的计算边跨 取02220lmm；中间跨 24002002200nlmm 平均跨度 (22202200)2210lmm 边跨与中间跨相差：故可按五跨等跨连续板计算内力。计算简图如图 3 所示。-精品文档-仅供参考学习第 4 页 q+g=12.47kN/m2220B2200C32200C22200B2220图 3 板的计算简图（三）内力计算 各截面的弯矩计算见表 1 所示。表 1 板弯矩计算 截面位置 边跨中 离端第二支座 中间跨中 中间支座 1/11 1/11 1/16 1/14 20()Mgq lkN m 1/1112.472.222=5.59-1/1112.472.222=-5.59 1/1612.472.22=3.77-1/1412.472.22=-4.31（四）截面承载力计算 板宽1000bmm；板厚80hmm，25samm，则0802555shhamm，C20 混凝土，11.0，9.6/cfN mm；HPB235钢筋，2210/yfN mm。根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如表 2 所-精品文档-仅供参考学习第 5 页 示。表 2 各跨跨中及支座配筋计算 截面 边跨中 B支座 中间跨中 中间支座 在平面图上的位置 20)(lqgM 5.59-5.59 3.77 0.8 3.77-4.31 0.8 4.31 201bhfMcs 0.192 0.192 0.129 0.104 0.148 0.119 s211 0.215 0.215 0.138 0.110 0.161 0.127 0/scyAf bhf2()mm 541 541 347 278 405 319 选用钢筋 A890 A890 A8140 A8180 A8120 A8160 计算结果表明b均小于 0.35，符合塑性内力重分布。10.45/0.24%0.2%tyff，取1min0.24%。12780.35%0.24%1000 80，符合要求。根据计算结果及板的构造要求，画出配筋图，见附图建施 1。-精品文档-仅供参考学习第 6 页 四、次梁设计（按塑性内力重分布计算）（一）荷载计算 由板传来 2.8052.46.73/kN m 次梁自重 0.2(0.40.08)251.6/kN m 次梁粉刷重 0.015(0.40.08)2 170.16/kN m 小计 恒荷载：8.49/kgkN m 活荷载：7.02.416.8/kqkNm 设计值总值：1.21.332.03/kkgqgqkNm（二）计算简图 次梁在墙体上的支承长度240amm，主梁截面尺寸400400b hmmmm，则各跨的计算跨度为 中跨：058002505550nllmm；边跨：125024058001205675222nlamm 1.0251.02555555694nlmm，取小值5675mm 平均跨度：(55505675)/25613lmm 跨度差：(56755550)/56132.2%10%因跨度相差小于 10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如图 5 所示。图 4 次梁的布置图 图 5 次梁的计算简图-精品文档-仅供参考学习第 7 页（三）内力计算 内力计算结果见表 3 及表 4。表 3 次梁的弯矩计算 截面位置 边跨中 离端第二支座 中间跨中 中间支座 1/11 1/11 1/16 1/14 20()Mgq lkN m 93.78 93.78 61.66-70.47 表 4 次梁的剪力计算 截面位置 A支座 B支座左 B支座右 C支座 0.45 0.60 0.55 0.55()()nVgq l kN 80.07 106.76 97.77 97.77（四）截面承载力计算 1.截面计算 次梁跨中按 T 形截面计算。边跨：115675189233fblmm 取1892fbmm 中间跨：115550185033fblmm-精品文档-仅供参考学习第 8 页 取1850fbmm 支座截面按矩形截面计算。2.判断截面类型 属于第一类 T 形截面。计算结果表明次梁符合塑性内力重分布的条件。截面配筋满足最小配筋率的要求，计算结果略。次梁正截面承载力计算如表 5 所示。表 5 次梁正截面承载力计算 截面 边跨中 B支座 中间跨中 中间支座()M kN m 93.78-93.78 61.66-70.47 fb或b（mm）1892 200 1850 200 10/scMf bh或10/scfMf b h 0.040 0.377 0.027 0.283 s211 0.041 0.504 0.027 0.341 0/scyAf bhf2mm 894 1161 575 786 选用钢筋 2B18+1B 20 3B22 3B16 4B16-精品文档-仅供参考学习第 9 页 实际配筋 面积（2mm）883 1140 603 804 次梁斜截面承载力计算如表 6 所示。表 6 次梁斜截面承载力计算 截面 A支座 B 支座左 B 支座右 C 支座()V kN 80.07 106.76 97.77 97.77 025.0bhfcc)(kN max0.25 1.0 9.6200 360172.8kNV截面满足要求 07.0bhfVtc)(kN min0.7 1.1 200 36054.44kNV，按计算配箍 箍筋肢数、直径 6 双肢 1svsvnAA 56.6 56.6 56.6 56.6 01.25/()yvsvcsf A hVV 209 102 123 123 实配箍筋间距（mm）80（五）计算结果及次梁的构造要求 绘次梁配筋图，见附图建施 2。-精品文档-仅供参考学习第 10 页 五、主梁设计（按弹性理论计算）因主梁与柱线刚度比大于 4，故主梁可视为铰支在柱顶的连续梁。(一)荷载计算 次梁传来的荷载：8.495.849.24kN 主梁自重：(0.70.08)0.252.4259.3kN 主梁粉刷重：2(0.70.08)0.0152.4 170.76kN 小计 恒载：kG59.30kN 恒载设计值：kGG2.11.2 59.3071.16kN；活载设计值：Q1.3 97.44126.67kN。全部荷载设计值：71.16126.67197.83PGQkN(二)计算简图 主梁支承长度370amm，柱截面为400400b hmmmm。各跨的计算跨度为 边跨：0117200120200 130370/2400/2713522nllabmm柱 01.0251.025 6750400/271192nbllmm，取小值7119mm 中跨：072004004007200nllbmm 因跨度相差不超过 10%，可按等跨梁计算，计算简图如图 7 所示。-精品文档-仅供参考学习第 11 页 h=400h=80柱次梁板主梁h=700 图 6 主梁支承布置图 图 7 主梁计算简图(三)内力计算 1、弯矩计算 QLkGLkM21（其中，1k、2k可由相关资料查取）主梁弯矩的计算如表 7 所示。表 7 主梁弯矩计算 项次 荷载简图 边跨跨中 1/Mk 支座 B BMk/中间跨中 2/Mk 支座 C cMk/GGGGGG 0.244123.61 0.267136.80 0.06734.33 0.267136.80 QQQQ 0.289260.47 0.133121.30 -精品文档-仅供参考学习第 12 页 QQ 0.133121.30 0.200182.40 QQQQ 0.229206.39 0.311283.64 0.170155.04 0.08981.17 max()MkN m 组合项次+组合值 384.08-420.44 216.73-217.97 弯矩包络图：1)第 1、3 跨有活荷载，第 2 跨没有活荷载 支座B或C的弯矩值为258.1BCMMkN m。在第 1 跨内以支座弯矩0AM，258.1BMkN m 的连线为基线，作71.16GkN，126.67QkN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：在第 2 跨内以支座弯矩258.1BMkN m，258.1cMkN m 的连线为基线，作71.16GkN，126.67QkN的简支梁弯矩图，得第集中荷载作用点处弯矩值为：2)第 1、2 跨有活荷载，第 3 跨没有活荷载 在第 1 跨内以支座弯矩0AM，420.44BMkN m 的连线为基线，作71.16GkN，126.67QkN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别-精品文档-仅供参考学习第 13 页 为：在第 2 跨内，136.8081.17217.97CMkN m 。以支座弯矩420.44BMkN m，217.97CMkN m 的连线为基线，作71.16GkN，126.67QkN的简支梁弯矩图，得第 1 个集中荷载和第 2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：3)第 2 跨有活荷载，第 1、3 跨没有活荷载 第 2 跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值为：011()197.83 7.2258.1216.6933BGQ lMkN m(与前面计算的2,max215.29MkN m相近)。第 1、3 跨两集中荷载作用的处的弯矩设计值分别为：根据以上计算，弯矩包络图如图 8 所示。图 8 弯矩包络图 2、剪力设计值：QkGkV43，(3k、4k可由相关资料查取)。主梁剪力计算如表 8 所示。表 8 主梁剪力计算 项次 荷载简图 AVk/左BVk/右BVk/GGGGGG 0.73352.16 1.26790.16 1.0071.16-精品文档-仅供参考学习第 14 页 QQQQ 0.866109.70 1.134143.64 QQQQ 0.68987.28 1.311166.06 1.222154.79 组合项次minV(kN)+161.86+-256.22+225.95 剪力包络图：1)第 1 跨,max161.86AVkN，过 第1个 集 中 荷 载 后 为161.8671.16126.6735.97kN，过第 2 个集中荷载后为35.9771.16126.67233.8kN。,max256.22BlVkN，过 第1个 集 中 荷 载 后 为256.2271.16126.6758.39kN，过 第 2 个 集 中 荷 载 后 为28.3971.16136.80139.44kN。2)第 2 跨,max225.95BrVkN，过 第1个 集 中 荷 载 后 为225.9571.1628.12kN；当活荷载仅作用在第 2 跨时 197.83BrVkN，过 第1个 集 中 荷 载 后 为197.8371.16126.670。根据以上计算，剪力包络图如图 9 所示。图 9 剪力包络图-精品文档-仅供参考学习第 15 页(四)配筋计算 1.确定翼缘宽度 主梁跨中按 T 形截面计算。边跨 001171192373580033fblmmbsmm 取 2373fbmm 中间跨 001172002400580033fblmmbsmm 取 2400fbmm 2.判定 T 形截面类型 取0640hmm（跨中），0620hmm（支座）故各跨中截面属于第一类 T 形截面。3.截面配筋计算 2400fbmm（跨中），250bmm（支座）；0640hmm（跨中），0620hmm（支座）。主梁正截面配筋计算见表 9，表中0197.83VGQkN。最小配筋率均满足要求，计算过程在表中省略。表 9 正截面配筋计算 截面 边跨中 B支座 中间跨中()M kN m 383.42-420.44 216.69 0/2()V bkN m-197.83-精品文档-仅供参考学习第 16 页 0.4/2=-39.57 01()2MV b kN m 383.42-380.87 216.69 10/scMf bh或10/scfMf b h 0.041 0.413 0.023 s211 0.042 0.583 0.023 0/scyAf bhf2mm 2041 2892 1130 选用钢筋 2B28+2B25 2B28+2B25+2B20 2B20+2B18 实际钢筋 截面面积 22142mm 28422mm 11372mm 4.斜截面配筋计算 斜截面配筋计算如表 10 所示。表 10 主梁斜截面强度计算 截面 A支座 B支座左侧 B支座右侧()V kN 161.86 256.22 225.95 025.0bhfcc)(kN 372V 截面满足 0.7tof bh)(kN 0.7 1.1 250620119.35=161.86AkNVkN,按计算配箍-精品文档-仅供参考学习第 17 页 箍筋肢数、直径 A8250 双肢箍 01.25svcscyvAVVfhs 184.84kN afVVAycssbsin8.0-4202mm 2492mm 选配弯起钢筋 1B25 1B25 1B20 实配钢筋面积 4912mm 4912mm 3142mm 验算最小配筋率 100.60.16%0.240.145%250250tsvyvfAsvbsf，满足要求 5、主梁附加横向钢筋计算 次梁传来的的集中力：197.83lFkN，1700400300hmm 附加箍筋布置范围：1232 3003 2001200shbmm 所需附加箍筋总截面面积为：在长度 s 范围内，在次梁两侧各布置四排 10双肢箍。根据计算结果及主梁的构造要求，绘主梁配筋图，见附图建施 3。梁的腹板高度064080560wfhhhmm，因450whmm，为抑制梁腹板高度范围内垂直裂缝的开展，应在梁-精品文档-仅供参考学习第 18 页 两侧面沿高度布置纵向钢筋，满足腰筋截面面积不小于腹板截面面积的 0.1%，其间距不宜大于 200mm。这里采用 2B10，220.10.1157250 560140100100swAmmbhmm，满足要求。梁、板挠度，裂缝验算可参照有关资料进行，从略。-精品文档-仅供参考学习第 19 页 六、板式楼梯设计 6.1 设计资料 某工业建筑生产车间现浇板式楼梯结构布置如图 10 所示。层高m2.4，踏步尺寸11300150bhmmmm，楼梯活荷载标准值为24.0/kN m。采用 C20 混凝土，29.6/cfN mm；钢筋为 HPB235 级)/210(2mmNfy和 HRB335级(2300/yfN mm，0.55b)。板底混合砂浆mm20厚，自重标准值3/17mkN。图 4 楼梯结构布置图(一)梯段板的计算 1、确定板厚 梯段板的厚度为 039001303030lhmm，取130hmm 2、荷载计算（取m1板宽进行计算）楼梯斜板的倾斜角 0150arctan26 33300，cos0.894 恒荷载踏步重 110.3 0.15 251.875/0.32kN m-精品文档-仅供参考学习第 20 页 斜板重 10.13 253.635/0.894kN m 20mm厚混合砂浆找平层 (0.30.15)1.0 0.02 170.51/0.3kN m 小计 6.11/kgkN m 3、内力计算 计算跨度 03.9lm 跨中弯矩 22max011()12.5323.919.061010Mgq lkN m 4、配筋计算 选 A121252(905)sAmm，分布钢筋 A8250。（二）平台板计算 1、荷载计算（取 1m 板带计算）按构造要求，取平台板厚为 70mm 恒荷载平台板自重0.07 1 251.75/kN m 20mm厚找平层0.02 1 200.40/kN m 恒荷载标准值 2.15/kgkN m 活荷载标准值 4.0/kqkN m 小计 2.585.27.78/gqkN m 2、内力计算 计算跨度 00.071.281.31522nhllm-精品文档-仅供参考学习第 21 页 跨中弯矩 2max132.36 1.4427.1810MkN m 3、配筋计算 025702545hhmm（取保护层厚度为 25mm）选 A8160，2314sAmm。(三)平台梁计算 1、荷载计算 梯段板传来 3.912.53224.44/2kN m 平台板传来 1.287.78(0.2)6.54/2kN m 梁自重（假定梁的尺寸为200300b h）设计值 小计 24.446.541.3832.36/gqkN m 2、内力计算 计算跨度 02.760.243nllam 取较小值 02.898lm 跨中弯矩 2132.362.89827.1810MkN m 最大剪力 132.362.89846.892VkN 3、配筋计算 1)纵筋计算（按第一类倒 L 形截面计算）。-精品文档-仅供参考学习第 22 页 03530035265hhmm（保护层厚度取 35mm）取483fbmm 选 2B16，2402mmAs。2)箍筋计算 00.70.7 1.1 20026540.8146.89tf bhkNVkN，计算配箍。取 A6150 双肢箍 所以采用 A6150 双肢箍。楼梯配筋结果见附图建施 1。
