钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书

课程设计计算书课程名称：水工钢筋混凝土结构题目名称：单向板整浇肋形楼盖设计教学班号：1班目录一、设计资料.............................................................2二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定.......................................3三、板的设计（按塑性内力重分布计算）.....................................43.1荷载计算........................................................................................................................................43.2板的计算简图................................................................................................................................43.3内力计算及配筋............................................................................................................................5四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算）...................................624.1荷载计算........................................................................................................................................64.2次梁的计算简图............................................................................................................................74.3内力计算及配筋............................................................................................................................7五、主梁设计（按弹性理论计算）..........................................105.1荷载计算......................................................................................................................................105.2主梁的计算简图..........................................................................................................................105.3内力计算及配筋..........................................................................................................................11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）该建筑位于非地震区。3（2）3级水工建筑物，基本荷载组合。（3）结构环境类别一类。（4）楼面做法：20mm厚水泥砂浆（重度为20KN/m³）面层，钢筋混凝土现浇板（重度为25KN/m³），12mm厚纸筋石灰（重度为17KN/m³）粉底。（5）楼面可变荷载标准值为4KN/㎡。（6）材料：混凝土采用C25；梁内纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板内纵向受力钢筋采用HRB335钢筋，其他钢筋采用HPB235钢筋。（7）外墙厚度为370mm，板在墙上的搁置长度为120mm，次梁在墙上的搁置长度为240mm，主梁在墙上的搁置长度为370mm。（8）钢筋混凝土柱截面尺寸为350mm×350mm。二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定1、主梁和次梁布置①主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。②主梁跨度为6.9m，次梁跨度为6.0m，板的跨度为2.3m，L02/L01=6.9/2.3=3，按单向板设计。③按高跨比条件，要求板的厚度h≥2300×1/40=57.5mm，对于工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm，所以取板厚为80mm。④次梁的高度要求h=L02（1/18~1/12）=333mm~500mm，考虑到楼面的活荷载比较大，取h=450mm，宽度b=h（1/3~1/2）=150mm~225mm，取b=200mm。⑤主梁的高度要求h=L01（1/15~1/10）=460mm~690mm，取h=650mm，宽度b=h（1/3~1/2）=217mm~325mm，取b=300mm。⑥楼盖的结构平面布置图见图1。41234567ABCD7654321DCBA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）3.1荷载计算板的恒荷载标准值(取1m宽板带计算)：20mm厚水泥砂浆0.02×20×1=0.4KN/m80mm厚钢筋混凝土现浇板0.08×25×1=2.0KN/m12mm厚纸筋石灰0.012×17×1=0.204KN/m小计恒荷载：gk=2.604KN/m活荷载：qk=4KN/m恒荷载分项系数取1.05，活荷载分项系数取1.20。于是板的荷载设计值总值：g+q=1.05gk+1.20qk=1.05×2.604+1.20×4=7.53KN/m3.2板的计算简图次梁截面为200450mmmm，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120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨：L01=Ln+1/2h=2300-100-120+80/2=2120≤1.025Ln=1.025×（2300-100-120）=2132mm5取L01=2120mm；中间跨：L02=Ln=2300-200=2100mm。边跨与中间跨相差：21202100100%0.94%2120＜10%板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨所受荷载相同，且跨度相差不超过10%时，可按五跨等跨连续板计算结构内力。计算简图如图2所示。g+q=7.53KN/mABCCBA1222121202100210021002100图2板的计算简图3.3内力计算及配筋由M=αm(g+q)L0²，可计算出1M、BM、2M、cM，计算结果如表1所示。表1各截面弯矩截面位置1B2C弯矩系数αm1/111/111/161/14M=αm(g+q)L0²（KN·m）1/11×7.53×2.122=3.08-1/11×7.53×2.122/2=﹣3.081/16×7.53×2.12=2.08-1/14×7.53×2.12=﹣2.37板宽1000bmm；板厚80hmm，a=c+5，环境类别一类c=20，所以a=25。则h0=h-a=80-25=55mm。C25混凝土，fc=11.9KN/mm²；HRB335钢筋，fy=300KN/mm²。3级水工建筑物，基本组合荷载K=1.20。根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如表2所示。表2各跨跨中及支座配筋计算截面1B2C()MkNm1MBM2M28.0McMcM8.06M=αm(g+q)L0²（KN·m）3.08-3.082.081.664-2.37-1.896αs=KM/fcbh0²0.1030.1030.0690.0550.0790.063s2110.1090.1090.0720.0570.0820.0650/scyAfbhf2()mm238238157124179142选配钢筋①～②轴线⑥～⑦轴线Ф8@190Ф8@190Ф6/8@190Ф6/8@190②～⑥轴线Ф8@190Ф8@190Ф6/8@190Ф6/8@190实际配筋①～②轴线⑥～⑦轴线265mm2265mm2207mm2207mm2②～⑥轴线265mm2265mm2207mm2207mm2计算结果表明支座截面处ζ≤0.85ζb=0.522均满足，符合塑性内力重分布原则。ρ=As/bh=207/(1000×80)=0.26%＞ρmin=0.2%，满足要求。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(2M、3M)和中间支座(cM)计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。四、次梁的设计（按塑性内力重分布计算）4.1荷载计算由板传来2.73×2.3=6.28KN/m次梁肋自重0.2×(0.45-0.08)×25=1.85KN/m次梁粉刷重0.012×(0.45-0.08)×2×17=0.15KN/m小计恒荷载：gk=8.28KN/m活荷载：qk=4×2.3=9.2KN/m恒荷载分项系数取1.05，活荷载分项系数取1.20。于是板的荷载设计值总值：g+q=1.05gk+1.20qk=1.05×8.28+1.20×9.2=19.73KN/m74.2次梁的计算简图塑性内力重分布计算时，其计算跨度：次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面为650mm×300mm边跨：L01=Ln+a/2=6000-240-300/2﹢240/2=5730mmL01=5730＜1.025Ln=1.025×5610=5750mm，取L01=5730中跨：L02=Ln=6000-300=5700mm跨度差：（L01-L02）/L02=(5730-5700)/5700=0.53%＜10%因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如图3所示。g+q=19.73KN/mABCCBA1222157305700570057005730图3次梁计算简图4.3内力计算及配筋由M=αm(g+q)L0²可计算出1M、BM、2M、cM，计算结果如表3所示。表3各截面弯矩截面位置1B2Cαm1/111/111/161/14M=αm(g+q)L0²（KN·m）1/11×19.73×5.732=58.89-1/11×19.73×5.732=﹣58.891/16×19.73×5.72=40.06-1/14×19.73×5.72=﹣45.79由V=αv(g+q)Ln可计算出AV、BlV、BrV、cV，计算结果如表4所示。8表4各截面剪力截面位置AlBrBCαv0.450.600.550.55V=αv(g+q)Ln(KN)0.45×19.73×5.61=49.810.60×19.73×5.61=66.410.55×19.7×5.7=61.850.55×19.73×5.7=61.85梁高：450hmm，045035415hmm；翼缘厚：mmhf80'。①次梁跨中按T形截面计算，h´f/h0=80/(450-35)=0.193＞0.1，独立T形梁。边跨：b´f=L0/3=5730/3=1910mmb´f=b+sn=200+(6000/3-240-300/2)=1810mm1910mm，所以，取b´f=1810mm中间跨：b´f=L0/3=5700/3=1900mmb´f=b+sn=200+(6000/3-300)=1900mm，所以，取b´f=1900mm②判定T形截面类型：C25混凝土，fc=11.9KN/mm²，ft=1.27KN/mm²；纵向钢筋HRB400，fy=360KN/mm²；箍筋HPB235，fyv=210KN/mm²KM=1.2×58.89=70.668KN·mfcb´f