整体式单向板肋形楼盖设计计算书(1)

第1页——共16页1钢筋混凝土结构课程设计任务书一.内容钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖二.设计资料某多层工业建筑楼盖平面如下图采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖1.楼层平面如图所示，墙体厚度370mm,结构横向长L1=18m，结构纵向长L2=30m,板搁置长度：120mm,次梁搁置长度：240mm,主梁搁置长度：240mm,楼梯位于该层平面的外部，不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。2.该建筑位于非地震区。3.建筑物安全级别为二级。4.结构环境类别一类。5.建筑材料等级:梁，板C20混凝土。钢筋：板中钢筋，梁中箍筋，构造钢筋HRB235级，梁中受力钢筋HRB335级。6.荷载：钢筋混凝土重力密度为25kN/m3,楼面面层为水磨石，自重为0.65kN/m2,梁板天花为混合砂浆抹灰15mm，重力密度为17kN/m3,楼面活荷载标准值2.5kN/m2。7.结构平面布置及初估尺寸：板的支承长度为120mm,梁的支承长度为240mm，主梁的支承长度为240mm。板厚：h=80mm次梁：高h=500mm，宽b=200mm，间距l1=3.0m。主梁：高h=700mm，宽b=300mm，间距l2=6.6m。柱：bхh=350mmх350mm，柱网尺寸为6.0mх6.0m。8.使用要求：梁板的变形和裂缝宽度在本设计中均不考虑。9.采用的规范：水工混凝土结构设计规范（SL191-2008,建筑结构荷载规范（DL/T5057-2009).三.设计要求第2页——共16页2板的设计：按考虑塑性内力重分布方法计算次梁的设计：按考虑塑性内力重分布方法计算主梁的设计：按弹性理论分析方法计算板的厚度按构造要求h=80mml/40=2000/40=50mm取。次梁截面高度取h=500mml/15=6000/15=400mm，截面宽度b=200mm。主梁截面梁高度取h=700mml/15=6000/15=400mm，截面宽度b=300mm。四.板的计算板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的尺寸及支承情况如图所示。1.荷载计算恒载标准值:水磨石面层0.65kN/m2板自重25х0.08=2.0kN/m2板底抹灰17х0.015=0.255kN/m2第3页——共16页3合计g=2.905kN/m2恒载设计值:2.905х1.2=3.486kN/m2活载标准值：2.5kN/m2活载设计值:q=1.3х2.5=3.25kN/m2P=g+q=3.486+3.25=6.736kN/m22.内力计算板厚h=80mm,次梁bхh=200mmх500mm计算跨度:边跨L01=Ln+h/2=2000-120-200/2+80/2=1820mmL01=Ln+a/2=2000-120-200/2+120/2=1840mm选其中较小者L01=1700mm中跨L02=Ln=2000-200=1800mm跨度差：(L01-L02)/L02=(1820-1800)/1800=1.1%10%，故按等跨连续板计算.板的弯矩计算表:连续板各截面弯矩计算表1截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座弯矩计算系数1/11-1/111/16-1/142.616-2.6161.759-2.0103截面承载力计算：取a=20,b=1000mm,h=80mm,h0=h-a=80-20=60mm,fc=9.6N/mm2,fy=210N/mm2,各截面的配筋计算见表2第4页——共16页4表二板的配筋计算表板带部位边区板带（①～②、⑤～⑥轴线间）中间区板带（②～⑤轴线间）板带部位截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座M/kN·m2.616-2.6161.759-2.1012.616-2.6161.759х0.8=1.407-2.010х0.8=1.6080.0730.0730.0490.0560.0730.0730.0390.045ζ=1-√(1-2хαs)0.0760.0760.0500.0570.0760.0760.0400.046As=fcbζh0/fy(mm2)215.776215.776143.191164.245215.776215.776113.939130.604选配钢筋ф6/8@180ф6/8@180ф6@180ф6/8@180ф6/8@180ф6/8@180ф6@180ф6@180实配钢筋面积（mm2）218218157218218218157157注：中间板带②～⑤轴线间，其各区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其弯矩降低20%。表中ζ的最大值为0.076ζb=0.614;表中所选最小配筋面积As=157mm2;验算最小配筋率：ρ=As/(bh0)=157/（1000х60）=0.26%ρmin=0.15%，满足要求。五．次梁的设计（按塑性内力重分布计算方法）次梁按塑性内力重分布方法计算，有关尺寸及计算简图如图所示。第5页——共16页51．荷载计算恒载板传递荷载3.486х2=6.972kN/m次梁自重1.2х25х0.2х（0.50-0.08）=2.52kN/m梁侧抹灰1.2х17х0.015х（0.50-0.08）х2=0.257kN/m合计g=9.749kN/m活荷载：由板传来q=3.25х2=6.5kN/m总荷载：p=g+q=9.749+6.5=16.2499kN/m2.内力计算计算跨度：边跨Ln=6000-240-300/2=5610mmL01=（6000-240-300/2）х1.025=5750mmL01=Ln+a/2=5610+240/2=5730mm故取较小者L01=5730mm中跨L02=6000-300=5700mm跨度差：（5730-5700）/5700=0.52%10%,按等跨连续梁计算。次梁弯矩计算表（M=αmbpL02）表3次梁弯矩计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨中间支座弯矩计算系数1/11-1/111/161/1460.141-60.14140.91546.760第6页——共16页6次梁简力计算表（V=αvbpLn）表4次梁剪力计算截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左侧、右侧剪力计算系数0.450.60.550.5550.86667.82263.16763.1673.配筋计算（1）次梁正截面抗弯计算跨中截面按T形截面计算，翼缘宽度为边跨bf＇=L01/3=5730/3=1910mmb+Sn=200+(2000-120-100)=1980mm中跨bf＇=L02/3=5700/3=1900mmb+Sn=200+1800=2000mmhf＇=80mm，h=500mm，a=35mm，h0=500-35=465mm判别T形截面类型：αfcbf＇hf＇(h0—hf＇/2)=9.6х1900х80х(465-80/2)х10-6=620.16kN·mαfcbf＇hf＇(h0-hf＇/2)Mmax，故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算，支座处按矩形截面计算。h0=465，b=200mm，fc=9.6N/mm2，fy=310N/mm2次梁正截面承载力计算见表5。表5次梁正截面承载力计算截面边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中及中间跨跨中中间支座M/kN·m60.141-60.14140.91546.760b或bf＇19102001900200αs=M/(fcbh02)0.0150.1450.0100.113ζ=1-√(1-2хαs)0.0150.1630.0100.120As=fcbf＇ζh0/fy（mm2）412.56469.44273.6357.12选配钢筋2ф12+2ф142ф12+2ф142ф142ф14+1ф10实际钢筋面积（mm2）524524308383第7页——共16页7其中ζ=x/h0均小于0.35，符合塑性内力重分布条件，次梁斜截面承载力计算分别见表6.表6次梁斜截面承载力计算截面边跨跨中离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座V（kN）50.86667.82263.16763.1670.25fcbh0(N)223200V223200V223200V223200VVc=0.7ftbh0(N)71600V71600V71600V71600V配筋方法构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋选用箍筋双肢箍ф6双肢箍ф6双肢箍ф6双肢箍ф6Asv=nAsv1(mm2)57575757实际钢筋间距S(mm)200200200200表中所选最小配筋面积As=57mm2;验算最小配筋率：ρ=As/(bхs)=57/（200х200）=0.143%ρmin=0.125%。满足要求。六.主梁的设计(按弹性理论计算)主梁按按弹性理论计算，有关尺寸及计算简图如图所示。第8页——共16页81．荷载计算恒载：次梁传递荷载：9.749х6=58.494kN主梁自重:1.2х25х0.3х（0.7-0.08）х2=11.16kN主梁抹灰:1.2х17х0.015х（0.7-0.08）х2х2=0.759kN合计g=70.413kN活载q=10.4х2.5=26kN总荷载p=g+q=70.413+26=96.413kN2.内力计算计算跨度边跨ln=6000-240-350/2=5585mml0=ln+a/2+b/2=5585+240/2+350/2=5880mml0=1.025хln+b/2=1.025х5585+350/2=5900mm取较小者l0=5880mm中跨：l0=ln+b=6000mm平均跨度：（6000-5880）/2=5940mm跨度差：（6000-5880）/5880=2.04%10%,可按等跨连续梁计算。由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多，故主梁可视为铰支柱顶上的连续梁。在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下列公式计算，则：M=K1Gl0+K2Ql0V=K1G+K2Q式中系数K值由查表的，具体计算结果以及最不利内力组合见表7。表7项次荷载简图弯矩（mkN）剪力边跨跨中B支座中间跨跨中A支座B支座1Mk2MkBMk3Mk4MkAVk左BVk右BVk0.2440.155-0.2670.0670.0670.733-1.2671.000第9页——共16页9①102.20061.484-113.80128.30628.30651.613-89.21370.413②0.2890.244-0.133-0.133-0.1330.866-1.1340103.20189.014-50.935-52.261-52.26154.038-70.7620③-0.044-0.089-0.1330.2000.200-0.133-0.1331.000-19.293-33.299-50.93572.58472.584-8.299-8.29962.4④0.2290.125-0.3110.0960.1700.689-1.3111.22281.46347.530-161.3837.80165.22942.994-81.80676.253内力不利组合①+②205.401150.498-164.736-23.91-23.91105.651-159.97570.413①+③83.90728.185-113.147100.890100.8943.314-97.513132.813①+④184.663109.014-226.94866.10793.53594.607-171.019146.666第10页——共16页10实线①+②虚线①+③点画线①+④内力包络图及弯矩包络图（上）3配筋计算(1)正截面抗弯承载力计算跨中截面按T形梁计算,翼板宽度为:中跨:bf＇=l0/3=6000/3=2000mmb+Sn=350+（6000-350）=6000mm边跨:bf＇=l0/3=5880/3=1960mmb+Sn=350+(6000-240-350/2)=5935mmhf