钢筋混凝土楼盖课程设计指导书

设计资料已知：车间仓库的楼面梁格布置如图17所示，轴线尺寸为30m×19.8m,楼面面层为20mm厚水泥砂浆抹面，梁板的天花抹灰为15mm厚混合砂浆，楼面活荷载选用7.0kN/m2,混凝土采用C20，梁中受力钢筋采用HRB335,其他钢筋一律采用HPB235，板厚80mm，次梁截面为b×h=200mm×450mm，主梁截面为b×h=300mm×700mm，柱截面为b×h=400mm×400mm。楼板周边支承在砖墙上，试设计此楼盖。图17仓库的楼面梁格布置图（一）板的计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）1、荷载计算20mm厚水泥砂浆面层20×0.02=0.400kN/m280mm厚现浇钢筋混凝土板25×0.08=2.000kN/m215mm厚石灰砂浆抹底17×0.015=0.225kN/m2恒载标准值:kg=0.4+2.0+0.225=2.655kN/m2活载标准值:kp=7.000kN/m2经试算,永久荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值kQckGpgq=1.35×2.655+1.0×1.3×7.000=12.684kN/m230000板主梁柱400*400次梁2、计算简图(见图18)图18板的计算简图取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为:中间跨:0l=nl=2200-200=2000mm边跨:20alln=2200－100－120+1200/2=2040mm取0l＝2020mm平均跨度:l=(2020+2000)/2=2010mm2、内力计算:因跨度差:(2020-2000)/2000=1%10%故可按等跨连续板计算内力各截面的弯距计算见表6板弯距计算表6截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯距系数+1/11-1/11+1/16-1/162aqlM(kN·m)1/11×12.7×2.022＝4.71-1/11×12.7×2.022＝－4.711/16×12.7×2.02＝3.18-1/16×12.7×2.02＝－3.183、截面强度计算yf=210N/mm2,cf=9.6N/mm2,1=1.0,0h=80－20=60mm正截面强度计算见表722001202502200100板100100100次梁20002020图1—2板的计算简图2000q=12.684kN/m220002020正截面强度计算表7截面边跨中B支座中间跨中中间支座在平面图上的位置①～②⑤～⑥②～⑤①～②⑤～⑥②～⑤M(kN·m)4.71－4.713.180.8×3.18－3.18-0.8×3.18201bhfMcs0.1360.1360.0920.0730.0920.073)211(5.0ss0.9270.9270.9520.9620.9520.9620hfMAsys(mm2)403.25403.25265.11209.55265.11209.55选用钢筋φ8@125φ8@125φ6/8@125φ6@125φ6/8@125φ6@125实际配筋面积402402314226314226根据计算结果及板的构造要求,画出配筋图如图20所示图20板配筋图（二）次梁的计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）1、荷载计算板传来的恒载：2.655×2.2=5.841kN/m次梁自重：25×0.2×(0.45－0.08)=1.850kN/m次梁粉刷抹灰：17×0.015×10.45－0.087×2=0.189kN/m恒载标准值:kg=5.841+1.850+0.189=7.880kN/m活载标准值:kP=7.000×2.2=15.400kN/m经试算,永久荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值kQckGpgq=1.35×7.880+1.0×1.3×15.400=30.7kN/m22、计算简图各跨的计算跨度为:中间跨:0l=ln=6000－300=5700mm边跨:20alln=6000－150－120+250/2=5855mm1.025nl=5873.25mm,取小值5855mm平均跨度:l=(5855+5700)/2=5777.5mm跨度差:(58511-5700)/5700=2.7%10%次梁的计算简图见图21。图21次梁的计算简图3、内力计算:次梁的弯距计算表8截面边跨中第一内支座中间跨度中间支座弯矩系数+1/11-1/11+1/16-1/162aqlM(kN·m)1/11×30.7×5.8552=95.7-1/11×30.7×5.7782=-93.21/16×30.7×5.702=62.3-1/16×30.7×5.702=-62.3次梁的剪力计算表9截面A支座B支座左B支座右c支座剪力系数0..450.550.550.550qlV(kN)0.45×30.7×5.73=79.160.55×30.7×5.73=96.70.55×30.7×5.70=96.30.55×30.7×5.70=96.34、正截面强度计算（1）次梁跨中截面按T形截面计算边跨：3lbf=5.855/3=1.95m5855图1—4次梁的计算简图45060005855130120120q=30.7kN/m600057005700次梁150150板6008057001501506000主梁0Sbbf=0.2+1.98=2.18m取fb=1.95m中间跨：3lbf=5.7/3=1.90m0Sbbf=0.2+2.0=2.2m取fb=1.90m支座截面按矩形截面计算(2)判断截面类型h0＝h－35＝450－35＝415mm，fy＝300N/mm2)2(01fffchhhbf=1.0×9.6×1950×80×(4111-80/2)=561.6kN·m＞95.7kN·m(62.3kN·m)属于第一类T形截面次梁正截面强度计算见表10次梁正截面强度计算表10截面边跨中B支座中间跨中中间支座M(kN·m)95.7-93.262.3-62.3fb或b(mm)19502001900200201)(hbbfMfcs0.02970.2820.01980.188)211(5.0ss0.9850.8300.990.8950hfMAsys(mm2)780.4901.9505.5559.1选用钢筋2φ16(弯)2φ16(直)2φ14(直)3φ16(弯)1φ16(弯)2φ16(直)2φ12(直)2φ16(弯)实际配筋面积(mm2)8049116036285、斜截面强度计算：次梁斜截面强度计算见表11次梁斜截面强度计算表11截面A支座B支座左B支座右C支座V(kN)79.1696.796.396.3025.0bhfcc(kN)0.25×1.0×9.6×200×415=199.2kNV截面满足要求07.0bhft(kN)0.7×1.1×200×415=63.91kNV按计算配箍箍筋直径和肢数φ6双肢svA(mm2)2×28.3=56.62×28.3=56.62×28.3=56.62×28.3=56.6007.025.1bhfVhAfstsvyv(mm)404.3188.1190.4190.4实配间距(mm)1801801801806.计算结果及次梁的构造要求，绘次梁配筋图,见图22。图22次梁配筋图三主梁的计算（按弹性理论计算）1、荷载计算:次梁传来的恒载：7.88×6.0=47.28kN/m2主梁自重：25×0.3×（0.7－0.08）×2.2=10.23kN梁侧抹灰：17×0.015×（0.7－0.08）×2×2.2=0.696kN恒载标准值:kG=47.28+10.23+0.696=58.206kN活载标准值:kp=15.4×6=92.400kN恒载设计值:1.35kg=1.35×58.206=78.58kN活载设计值:1.3kp=1.3×92.40=120.1kN2、计算简图各跨的计算跨度为:中间跨:0l=bln=6600-400+400=6600mm边跨:220balln=6600－120－200+370/2+400/2=6665mm0l≤1.025nl+b/2=1.025×（6600－120－200）+400/2＝6637mm,取小值6637mm平均跨度:l=(6637+6600)/2=6619mm跨度差:(6637-6600)/6600=0.56%10%主梁的计算简图见图23。图23主梁的计算简图3、内力计算:(1)弯距计算PlkGlkM21(k值由附表5－1查得)边跨:Gl=78.58×6.637=521.5kNPl=120.1×6.637=797.1kN中跨:Gl=78.58×6.6=518.6kNPl=120.1×6.6=792.7kN平均跨:Gl=78.58×6.619=520.1kNPl=120.1×6.619=795kN主梁弯矩计算见表12。(2)剪力计算PkGkV43(k值由附表查得)剪力计算见表13。主梁弯矩及剪力包络图见图2466376600663722001100330022006600220022372502200120板220022002002200主梁次梁22002002200220022002237P=120.1kNG=76.2kN主梁弯矩计算表12项次荷载简图1MkaMkBMk2MkbMkCMk①恒载0.244127.278.2-0.267-138.90.06734.70.06734.7-0.267-138.9②活载0.289230.4194.5-0.133-105.7-105.7-105.7-0.133-105.7③活载-35.6-70.7-0.133-105.70.200158.50.200158.5-0.133-105.7④活载0.229182.599.8-0.311-247.275.90.170134.8-0.089-70.8⑤活载-23.9-47.3-0.089-70.80.170134.875.9-0.311-247.2内力组合①+②357.6272.7-244.6-71-71-244.6①+③91.67.5-244.6193.2193.2-244.6①+④309.7178-386.1110.6169.5-209.7①+⑤103.330.9-209.7169.5110.6-386.1最不利内力minM组合项次①+③①+③①+④①+②①+②①+⑤minM组合值(kN·m)91.67.5-386.1-71-71-386.1maxM组合项次①+②①+②①+⑤①+③①+③①+④maxM组合值(kN·m)357.6272.7-209.7193.2193.2-209.7图24主梁弯矩及剪力包络图4、正截面强度计算(1)确定翼缘宽度主梁跨中按T形截面计算边跨：3lbf=6.37/3=2.2123m0Sbbf=0.3+5.7=6.0m取fb=2.2123m中间跨：3lbf=6.6/3=2.2m0Sbbf=0.3+5.7=6.0m取fb=2.2m支座截面仍按矩形截面计算(2)判断截面类型取0h=640mm（跨中），0h=610mm（支座）)2(01fffchhhbf=1.0×9.6×2212.3×80×(640-80/2)=1019.42kN·m＞357.6kN·m(193.2kN·m)属于第一类T形截面主梁剪力计算表13项次荷载简图AVkBLVkBRVk①恒载0.73357.6-1.267-99.561.00078.58②活载0.866104.0-1.134-136.200③活载-0.133-16-0.133-161.000120.1④活载0.68982.7-1.311-157.51.222146.8⑤活载-0.089-10.7-0.089-10.70.77893.4minV(kN)组合项次①+③①+④①+⑤组合值41.6-257.1172maxV(kN)组合项次①+②①+⑤①+④组合值161.6-110.3225.4（3）截面强度计算主梁正截面强度计算见表145、斜截面强度