钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计报告计算书

..-课程设计计算书课程名称：水工钢筋混凝土构造题目名称：单向板整浇肋形楼盖设计教学班号：1班目录..word.zl- ..-一、设计资料2二、楼盖构造平面布置及截面尺寸确定2三、板的设计〔按塑性力重分布计算〕43.1荷载计算43.2板的计算简图53.3力计算及配筋5四、次梁的设计〔按塑性力重分布计算〕74.1荷载计算74.2次梁的计算简图74.3力计算及配筋8五、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115.3力计算及配筋11..word.zl- ..-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。〔2〕3级水工建筑物，根本荷载组合。〔3〕构造环境类别一类。〔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/㎡。..word.zl- ..-〔6〕材料：混凝土采用C25；梁纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，板纵向受力钢筋采用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、楼盖构造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拟大，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楼盖的构造平面布置图见图1。..word.zl- ..-图1楼盖构造平面布置图三、板的设计〔按塑性力重分布计算〕3.1荷载计算板的恒荷载标准值(取宽板带计算)：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/m..word.zl- ..-3.2板的计算简图次梁截面为，现浇板在墙上的支承长度不小于，取板在墙上的支承长度为。按塑性力重分布设计，板的计算边跨：L01=Ln+1/2h=2300-100-120+80/2=2120≤1.025Ln=1.025×〔2300-100-120〕=2132mm取L01=2120mm；中间跨：L02=Ln=2300-200=2100mm。边跨与中间跨相差：＜10%板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨所受荷载一样，且跨度相差不超过10%时，可按五跨等跨连续板计算构造力。计算简图如图2所示。图2板的计算简图3.3力计算及配筋由M=αm(g+q)L0²，可计算出、、、，计算结果如表1所示。..word.zl- ..-表1各截面弯矩截面位置12弯矩系数αmM=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；板厚，a=c+5，环境类别一类c=20，所以a=25。那么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，根本组合荷载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12M=αm(g+q)L0²〔KN·m〕3.08-3.082.081.664-2.37-1.896αs=KM/fcbh0²0.1030.1030.0690.0550.0790.0630.1090.1090.0720.0570.0820.065238238157124179142选配钢筋①～②轴线⑥～⑦轴线Ф8190Ф8190Ф6/8190Ф6/8190..word.zl- ..-②～⑥轴线Ф8190Ф8190Ф6/8190Ф6/8190实际配筋①～②轴线⑥～⑦轴线265mm2265mm2207mm2207mm2②～⑥轴线265mm2265mm2207mm2207mm2计算结果说明支座截面处ζ≤0.85ζb=0.522均满足，符合塑性力重分布原那么。ρ=As/bh=207/(1000×80)=0.26%＞ρmin=0.2%，满足要求。位于次梁跨上的板带，其区格四周与梁整体连接，故其中间跨的跨中截面(、)和中间支座()计算弯矩可以减少20%，其他截面那么不予以减少。四、次梁的设计〔按塑性力重分布计算〕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/m..word.zl- ..-4.2次梁的计算简图塑性力重分布计算时，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。图3次梁计算简图4.3力计算及配筋由M=αm(g+q)L0²可计算出、、、，计算结果如表3所示。表3各截面弯矩截面位置12αmM=αm(g+q)L0²1/11×19.73×-1/11×19.73×1/16×19.73-1/14×19.73..word.zl- ..-〔KN·m〕5.732=58.895.732=﹣58.89×5.72=40.06×5.72=﹣45.79由V=αv(g+q)Ln可计算出、、、，计算结果如表4所示。表4各截面剪力截面位置αv0.450.600.550.55V=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：，；翼缘厚：。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)=1810mm<1910mm，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；..word.zl- ..-箍筋HPB235，fyv=210KN/mm²KM=1.2×58.89=70.668KN·mfcb´fh´f(h0-h´f/2)=11.9×1900×80×(415-80/2)=678.3KN·m>KM故各跨中截面属于第一类T形截面。〔1〕支座截面按的矩形截面计算。各截面均只按一排筋布置，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1258.89-58.8940.06-45.79αs=KM/fcb´fh0²或αs=KM/fcbh0²0.0190.1720.0140.1340.0190.1900.0140.144471.76521.29364.90395.08选用钢筋2B16+1B142B16+1B142B162B16实际钢筋截面面积555.9555.9402402计算结果说明ζ≤0.85ζb=0.440，符合塑性力重分布。ρ=As/bh0=402/(200×415)=0.48%＞ρmin=0.2%，满足要求。〔2〕斜截面承载力计算如下所示：hw=h0-h´f=415-80=335mm，因hw/b=335/200=1.675<4，截面尺寸按下式验算..word.zl- ..-0.25fcbh0=0.25×11.9×200×415=246.92KN>KVmax=1.2×66.41=79.69KN，故截面尺寸满足抗剪条件Vc=0.7ftbh0=0.7×1.27×200×415=73.79KNKVA=49.81×1.2=59.77KNVcKVBr=61.85×1.2=74.22KN>VcKVC=61.85×1.2=74.22KN>Vc所以A支座截面不需进展斜截面抗剪配筋计算，只需按照构造要求配置箍筋，B、C支座需按计算配置箍筋采用直径为6mm的双肢箍筋，Asv=57mm²Bl支座：由KVBl=Vc+1.25fyv(Asv/s)h0S=1.25fyvAsvh0/(KVBl-Vc)=1.25×210×57×415/〔79690-73790〕=1052mm,取s=200mm=smax，ρsv=Asv/bs=57/(200×200)=0.14%＞ρsv，min=0.10%满足最小配筋率要求。Br和C支座：KV=Vc+1.25fyv(Asv/s)h0S=1.25fyvAsvh0/(KV-Vc)=1.25×210×57×415/〔74220-73790〕=14440mm，取s=200mm=smax，ρsv=Asv/bs=57/(200×200)=0.14%＞ρsv，min=0.10%，满足最小配筋率要求。故，箍筋选配双肢Ф6200〔3〕钢筋锚固要求伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式计算确定L=La=α(fy/ft)d=0.14×360/1.27×16=635mm..word.zl- ..-伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按下式计算确定L=12d=12×16=192mm，取200mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度按L>12d=192mm,取200mm纵筋截面断点据支座距离L=Ln/5+20d=5610/5+20×16=1442mm,取1500mm。五、主梁设计〔按弹性理论计算〕5.1荷载计算为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。次梁传来的荷载：8.69×6=52.14KN/m主梁自重：0.3×〔0.65-0.08〕×25=4.28KN/m主梁粉刷重：0.012×(0.65-0.08)×2×17=0.23KN/m小计恒载：Gk=56.65KN/m活荷载：Q=11.04×6=66.24KN/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+Q1.20=1.05×56.65+1.20×66.24=59.48+79.49=138.95KN/m5.2主梁的计算简图柱截面为350mm×350mm..word.zl- ..-，由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多，故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进展计算。主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度。主梁计算跨度：边跨：Ln1=6900-240-350/2=6485mm，因为0.025Ln1=6485×0.025=162mm0.1T形截面的翼缘宽度按下式计算：b´f=L0/3=6900/3=2300mmKMmax=1.2×255.72=306.86KN·m故各跨中截面属于第一类T形截面。..word.zl- ..-支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取正截面配筋计算如表8所示。表8正截面配筋计算截面12257.06-276.74137.60-47.01(59.48+79.49)×0.4/2=27.79-248.95或11.9×2300×6152=1035211.9×250×5802=100111.9×2300×6152=1035211.9×250×6152=1125αs=KM/fcb´fh0²或αs=KM/fcbh0²0.0300.3320.0160.0500.0300.4200.0160.05114032013748259选用钢筋2B20+4B167B202B20+1B162B16实际钢筋截面面积14322199829.1402计算结果说明ζ≤0.85ζb=0.440，符合塑性力重分布。ρmin=As/bh0=259/(250×615)=0.168%<ρmin=0.2%，不满足要求。Asmin=0.2%×250×615=307.5mm²..word.zl- ..-斜截面配筋计算如表9所示。表9斜截面配筋计算截面112.44-179.57156.62hw=h0-h´f=580-80=500mm，因hw/b=500/300=1.67<4，截面尺寸按下面式验算0.25fcbh0548.89>KV截面满足517.65>KV截面满足517.65>KV截面满足剪跨比：102.51ρsv，min=0.10%，满足要求..word.zl-