钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书

1钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书一、设计资料某建筑现浇钢筋混凝土楼盖，建筑轴线及柱网平面见图1。层高4.5m。楼面可变荷载标准值5kN/m2，其分项系数1.3。楼面面层为30mm厚现制水磨石，下铺70mm厚水泥石灰焦渣，梁板下面用20mm厚石灰砂浆抹灰梁、板混凝土均采用C25级；钢筋直径≥12mm时，采用HRB335钢，直径12mm，采用HPB235钢。二、结构布置楼盖采用单向板肋形楼盖方案，梁板结构布置及构件尺寸见图1。图1单向板肋形楼盖结构布置三、板的计算板厚80mm。板按塑性内力重分布方法计算，取每m宽板带为计算单元，有关尺寸及计算简图如图2所示。图2板的计算简图1.荷载计算30mm现制水磨石0.65kN/m270mm水泥焦渣14kN/m3×0.07m＝0.98kN/m280mm钢筋混凝土板25kN/m3×0.08m＝2kN/m220mm石灰砂浆17kN/m3×0.02m＝0.34kN/m2恒载标准值gk＝3.97kN/m2活载标准值qk＝5.0kN/m2荷载设计值p＝1.2×3.97+1.3×5.0＝11.26kN/m2每米板宽p＝11.26kN/m2.内力计算2计算跨度板厚h＝80mm，次梁b×h＝200mm×450mm边跨l01＝2600－100－120+80/2＝2420mm中间跨l02＝2600－200＝2400mm跨度差（2420—2400）/2400＝0.8310％，故板可按等跨连续板计算。板的弯矩计算截面位置弯矩系数α弯矩M＝αpl02(kN·m)边跨跨中1/111/11×11.26×2.422=5.99B支座－1/14－1/14×11.26×2.422=－4.67中间跨跨中1/161/16×11.26×2.42=4.05中间C支座－1/16－1/16×11.26×2.42=－4.053.配筋计算b＝1000mm，h＝80mm，h0＝80－20＝60mm，fc＝11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,fy=210N/mm2对轴线②~④间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。截面位置M（kN·m）20scMfbh112sξ0csyξfbhAf(mm2)实配钢筋边跨跨中5.990.1400.151513Φ10@140,561mm2B支座－4.670.1090.116394Φ8/10@140,460mm2中间跨跨中①－②④－⑤轴线间4.050.0950.1340Φ8@140,359mm2②－④轴线间4.05×0.80.0760.079269Φ6/8@140,281mm2中间C支座①－②④－⑤轴线间－4.050.0950.1340Φ8@140,359mm2②－④轴线间－4.05×0.80.0760.079269Φ6/8@140,281mm2其中ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的条件。2810.35%100080min1.270.2%45450.27%210tyff及板的模版图、配筋图见图3。板的钢筋表见下表。板的钢筋表编号形状尺寸直径（mm）长度（mm）数量备注（1）Φ103440168弯起30（2）Φ1027301683（3）Φ84160462(4)Φ82700420(5)Φ64160126(6)Φ62680168(7)Φ61630351(8)Φ6580378(9)Φ683040图3板的模版图、配筋图四、次梁计算b＝200mm，h＝450mm。次梁按塑性内力重分布方法计算，截面尺寸及计算简图见图4。4图4次梁的计算简图1.荷载计算由板传来恒载3.97kN/m2×2.6m＝10.32kN/m次梁自重25kN/m3×0.2m×（0.45－0.08）m＝1.85kN/m次梁抹灰17kN/m3×0.02m×（0.45－0.08）m×2＝0.25kN/m恒载标准值gk＝12.42kN/m活载标准值qk＝5kN/m2×2.6m=13kN/m荷载计算值p=1.2×12.42+1.3×13=31.8kN/m2.内力计算计算跨度主梁b×h＝300mm×800mm边跨净跨ln1＝5900－120－150＝5630mm计算跨度l01＝5630+250/2＝5755mm中间跨净跨ln2＝6000－300＝5700mm计算跨度l02＝ln2＝5700mm跨度差（5755－5700）/5700=0.96%10％故次梁可按等跨连续梁计算。次梁的弯矩计算截面位置弯矩系数α弯矩M＝αpl02(kN·m)边跨跨中1/111/11×31.8×5.7552＝95.75B支座－1/11－1/11×31.8×5.7552＝－95.75中间跨跨中1/161/16×31.8×5.72＝64.57中间C支座－1/16－1/16×31.8×5.72＝－64.57次梁的剪力计算截面位置剪力系数β剪力V＝βpln(kN·m)边支座A0.40.4×31.8×5.63＝71.6B支座（左）0.60.6×31.8×5.63＝107.4B支座（右）0.50.5×31.8×5.7＝90.63中间C支座0.50.4×31.8×5.7＝90.633.配筋计算正截面承载力计算次梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度为边跨bf’＝1/3×5755＝1918mm2600mm中跨bf’＝1/3×5700＝19002600mmh＝450mm，h0＝450－35＝415mm，hf’=80mm50()2fcffhfbhh＝11.9×1900×80（415－802）=678kN·m95.75kN·m故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算。次梁支座截面按矩形截面计算b＝200mmfc＝11.9N/mm2,fy=300N/mm2截面位置M(kN·m)bf’(mm2)20scMfbh112sξ0csyξfbhAf(mm2)实配钢筋边跨中95.7519180.0250.025782416,804mm2B支座－95.752000.2340.271892216+218,911mm2中间跨中64.5719000.0170.017532316,603mm2C支座－64.572000.1580.173570216+212,628mm2其中ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的条件。6030.67%200450min1.270.2%45450.19%300tyff及斜截面受剪承载力计算b＝200mm，h0＝415mm，fc＝11.9N/mm2，ft＝1.27N/mm2，fyv＝210N/mm2，hw/b＝2.07540.25βcfcbh0＝0.25×1.0×11.9×200×415＝247kNV，截面合适。0.7ftbh0＝0.7×1.27×200×415＝73.8kN截面位置V（kN）1000.71.25svestyvnAVfbhfhs实配钢箍边支座A71.6Ves=73.8+41.1＝114.9Φ6@150B支座（左）107.4Ves=73.8+41.1＝114.9Φ6@150B支座（右）90.63Ves=73.8+32.5＝106.3Φ6@190C支座90.63Ves=73.8+32.5＝106.3Φ6@1901228.30.149%200190svsvnAbs,min1.270.240.240.145%210tsvyvff满足构造Smax为200mm，dmin为6mm的要求。次梁钢筋布置图见图5。图5次梁钢筋布置图6五、主梁计算b＝300mm，h＝800mm。主梁按弹性理论计算主梁的线刚度3333080//78016411212bbbhilcm柱的线刚度33304040//4504741212bbhilcm考虑现浇楼板的作用，主梁的实际刚度为单独梁的刚度的2倍，即0216416.9275474bii故主梁视为铰支在柱顶上的连续梁，截面尺寸及计算简图见图6。图6主梁计算简图1.荷载计算由板传来恒载12.42kN/m×6m＝74.52kN主梁自重25kN/m3×0.3m×（0.8－0.08）m×2.6m＝14.04kN主梁侧抹灰17kN/m3×0.02m×（0.8－0.08）m×2.6m×2＝0.64kN恒载标准值Gk＝89.2kN活载标准值Qk＝13kN/m×6m=78kN恒载设计值G＝1.2×89.2kN=107.04kN活载设计值Q＝1.2×78kN=101.4kN2.内力计算计算跨度边跨净跨ln1＝7800－250－200＝7350mm计算跨度l01＝7350+200+370/2＝7735mm中间跨净跨ln2＝7800－400＝7400mm计算跨度l02＝7400+400=7800mml01≈l02，故按等跨连续梁计算，查表得内力系数k见下表，弯矩：M=k1Gl+k2Ql，剪力：V=k1G+k2Q。7项次荷载简图弯矩M（kN·m）剪力V（kN）边跨跨中B支座中间跨跨中A支座B支座1kM2kMBkM3kM4kMAkVBkV左BkV右①0.2440.155-0.2670.0670.0670.733-1.2671.000203.72129.41-222.9255.9455.9478.46-135.62107.04②0.2890.244-0.133-0.133-0.1330.866-1.1340222.58192.98-105.19-105.19-105.1987.81-114.990③-0.044-0.089-0.1330.2000.200-0.133-0.1331.000-34.8-69.6-105.19158.18158.18-13.49-13.49101.4④0.2290.125-0.3110.0960.1700.689-1.3111.222181.1298.87-245.9875.93134.4669.86-132.93123.91⑤-0.030-0.059-0.0890.1700.096-0.089-0.0890.778-23.73-46.66-70.39134.4675.93-9.02-9.0278.89内力不利组合①＋②432.3322.4-328.1-49.25-49.25166.3-250.6107.04①＋③168.959.81-328.1214.1214.164.97-149.1208.4①＋④384.8228.3-468.9131.9190.4148.3-268.6230.95①＋⑤179.9982.75-293.3190.4131.969.44-144.6185.93.内力包络图主梁内力包络图见图7。图7主梁内力包络图4.配筋计算正截面承载力计算主梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度为bf’＝1/3×7800＝2600mm6000mmhf’＝80mm，h＝800mm，h0＝800－40＝760mm80()2fcffhfbhh＝11.9×2600×80（760－802）=1782kN·m432.3kN·m故主梁跨中截面均按第一类T形截面计算。主梁支座截面按矩形截面计算b＝300mm，h0＝800－80＝720mmB支座边M＝MB,max-0.2VB右=468.9－0.2×230.95＝422.71kN·m。fc＝11.9N/mm2,fy=300N/mm2截面位置M(kN·m)bf’(mm2)h0(mm2)20()scfMfbbh或112sξ0csyξfbhAf实配钢筋边跨中432.326007600.0240.0241881mm2522,1900mm2B支座-422.713007200.2280.2622245mm2322+218+220,2277mm2中间跨中214.126007600.0120.012941mm2418,1017mm2中间支座-49.253007450.0250.025221mm2220,628mm2其中ξ均小于ξb，6280.262%300800min0.2%斜截面受剪承载力计算b＝