钢筋混凝土单向板肋梁楼盖混凝土课程设计计算书

'目录Ⅰ、设计任务书------------------------------------------（3）Ⅱ、设计计算书------------------------------------------（4）（1）工程概况-------------------------------------------（4）（2）设计依据及参考资料---------------------------------（4）（3）平面结构布置---------------------------------------（5）四、设计计算-------------------------------------------（6）1、板的设计-----------------------------------（6）2、次梁的设计---------------------------------（11）3、主梁的设计---------------------------------（19）4、楼梯的设计---------------------------------（28）5、雨篷的设计---------------------------------（31） 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书（一）设计任务烟台市某身中心(二层建筑物)，为现浇混凝土内框架结构（中间为框架承重，四周为墙体承重）,试对楼盖,楼梯和雨蓬进行设计。（二）设计资料1、建设地点：烟台市区2、楼面做法：水磨石地面，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底；3、层高：4.5m；门：宽×高=3300mm×3000mm；楼梯位置见图，楼梯尺寸自定。4、墙体为370mm砖砌体，柱截面尺寸为400mm×400mm。雨篷悬挑长度为1200mm。5、雨蓬悬挑长度为1200mm.6、建筑用途：健身中心楼面活荷载：楼板：4.0；次梁：4.0；主梁：4.06、材料选用：a.混凝土：C35b.钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB400钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HPB300钢筋。（三）设计要求1、楼盖、楼梯、雨篷的结构平面布置图。2、楼盖板的内力分析与配筋计算（考虑内力重分布）。次梁的内力分析与配筋计算（考虑内力重分布）。3、主梁内力分析与配筋计算。4、楼梯和雨篷的内力分析与配筋计算。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、工程概况1、建筑功能健身中心2、建筑规模面积15*7200*6600==712.8层数2层层高4.5m3、荷载楼板4.0次梁4.0主梁4.04、建筑做法水磨石地面，钢筋混凝土现浇板,20mm石灰砂浆；二、设计依据及参考资料1、东南大学等，混凝土结构，中国建筑工业出版社，北京：2001。2、混凝土结构设计规范（GB-2001）3、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）4、混凝土结构设计手册。5、混凝土结构构造手册。 三、楼盖的结构平面布置：主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.6m，次梁的跨度为7.2m，主梁每跨内布置2根次梁，板的跨度为2.2m，l02/l01=7.2/2.2=3.27>3，故应按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h≥2200/40=55mm，对民用建筑的楼盖板，要求h≥60mm，取h=60mm。次梁截面高度应满足h=(1/18~1/12)l0=(1/18~1/12)7200=400~600mm。取h=400mm，截面宽度取为b=200mm。主梁的截面高度应满足h=(1/12~1/8)l0=(1/12~1/8)6600=550~825mm，取h=700mm,截面宽度取为b=300mm。3600072007200720072007200四、设计计算1、板的设计（按塑性内力重分布计算）：已如前述，轴线①～②、⑤～⑥的板属于端区格单元板；轴线②～⑤的板属于中间区格单元板。1.1荷载板的永久荷载标准值：水磨石面层0.65kN/m260mm钢筋混凝土板0.06×25=1.5kN/m220mm石灰砂浆0.02×17=0.34kN/m2小计2.49kN/m2板的可变荷载标准值4.0kN/m2永久荷载分项系数取1.2，因楼面可变荷载标准值=4.0kN/m2 ，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值g=2.94×1.2=2.988kN/m2可变荷载设计值q=4.0×1.3=5.2N/m2荷载总设计值g＋q=8.188/m21.2计算简图次梁截面为200m×400m，现浇板在墙上的支承长度不小于120m，取板在墙上的支承长度为a=120;性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨l0=ln＋h/2=2200-100-120+60/2=2010mm0.1因而取最小值b/f=2200mm。纵向受力钢筋布置一排：一类环境,C35混凝土，梁的保护层厚度为20mm，单排钢筋截面有效高度取h0=400－40=360mm，α1=1.0，βc=1，fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2，纵向钢筋采用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2，箍筋采用HPB300级钢筋，fyv=270N/mm2；经判别跨内截面类型：α1fcb/fh/f（h0－h/f/2）=1093.015kN·m>=104.51kN·m，则跨内截面均属于第一类T形截面 正截面承载力计算过程列于下表次梁正截面受弯承载力计算截面1B2/3C弯矩设计值（kN·m）91.86-91.8660.49-69.14αS=M/(α1fcbh02)或αS=M/(α1fcbf’h02)91.86×106/（1×16.7×2200×3602）=0.01991.86×106/（1×16.7×300×3602）=0.14160.49×106/（1×16.7×2200×3602）=0.01369.14×106/（1×16.7×300×3602）=0.106ξ=1-0.0190.1530.0130.112γs=1-0.5ζ0.9910.9240.9940.944As=M/(fyγsh0)715.2767.1476.2565.1选配钢筋（mm2）120+216AS=716.3120+216AS=763118+212AS=479.5316AS=562.5计算表明：支座截面的ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则，配筋率ρ=AS/b·h0=0.48%>h/h0=0.215%,满足最小配筋率的要求。5.4.2斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。①验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算：＞截面尺寸满足要求。②计算所需腹筋：采用Ø8双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由，可得到箍筋间距将s代入VCS中,求得V因为,箍筋间距不能大于200mm。故取s=200mm。为了施工方便，沿梁长不变。 ③验算最小配箍率：。而最小配箍率。满足最小配箍率要求。5、主梁设计主梁按弹性方法设计。（1）荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载主梁自重梁侧抹灰─────────────────────────────────────永久荷载设计值可变荷载设计值（2）计算简图主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm；中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上。其计算跨度边跨，，取较小值，中跨主梁的计算简图如图。因跨度相差不超过10%，故可利用附表6-2计算内力。主梁计算简图（3）内力设计值及包络图①弯矩设计值弯矩式中系数、由附表6-2相应栏内查得。②剪力设计值剪力式中系数、由附表6-2相应栏内查得。 ③弯矩、剪力包络图弯矩包络图：Ⅰ第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载由附表6-2知，支座B或C的弯矩值为：在第1跨内以支座弯矩，的连线为基线，作G=77.83kN，Q=70kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：（于前面计算的接近）在第2跨内以支座弯矩，的连线为基线，作G=77.83kN，Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：Ⅱ第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩，的连线为基线，作G=77.83kN，Q=82.37kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：在第2跨内：。以支座弯矩，的连线为基线，作G=77.83kN，Q=82.27kN的简支梁弯矩图，得 Ⅲ第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：（与前面计算的接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：综上弯矩包络图如下：剪力包络图：Ⅰ第1跨；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。；过第1个集中荷载后为；过第2个集中荷载后为。Ⅱ第2跨；过第1个集中荷载后为。当可变荷载仅作用在第2跨时；过第1个集中荷载后为。 剪力包络图如下：（1）承载力计算①正截面受弯承载力跨内按T形截面计算，因，翼缘计算宽度按和中的较小值确定，取。B支座边弯矩设计值。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程如下表。主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值（kN·m）284.03-307.94143.14-38.44或=0.018=0.141=0.009=0.0180.0180.1530.0090.0180.9910.9240.9960.9911206.31402.6604.9163.3选配钢筋（）φ18+3φ203φ22+φ183φ162φ10主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。②斜截面受剪承载力验算截面尺寸：，因，截面尺寸按下式验算： ，截面满足要求。计算所需腹筋：采用Ø8@200双肢箍筋，、、验算最小配筋率：，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，，附加箍筋布置范围。取附加箍筋8@200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，排，次梁两侧各布置3排。另加吊筋1φ16，，满足要求。由于主梁腹板高度大于，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且间距不大于200mm，现每侧配置1φ16钢筋，,，满足要求。6、楼梯设计 楼梯平面布置层高4.5m,踏步尺寸150mm×300mm,采用C35混凝土，板采用HPB300钢筋，梁纵筋采用HRB400钢筋。楼梯上均布活荷载标准值为(1)梯段板的设计板厚，取板厚，板的倾斜角。取1m宽的板带计算。1）荷载计算。其荷载计算如下表。荷载种类荷载标准值（kN/m)恒荷载水磨石面层三角形踏步混凝土斜板板底抹灰小计7.71活荷载3.5恒荷载分项系数；活荷载分项系数。总荷载设计值2）截面设计 踏步板的计算跨度，跨中截面弯矩设计值为。板的有效高度。，则选配φ@120，。验算最小配筋率ρ=AS/bh0=654/(1000×140)=0.47%＞0.2×h/h0=0.27%且大于满足要求。分布钢筋每级踏步1根8。（3）平台板设计设平台板厚70mm,取1m宽板带计算。1）荷载计算平台板的荷载计算列于下表荷载种类荷载标准值（kN/m)恒荷载水磨石面层0.6570mm厚混凝土板板底抹灰小计2.74活荷载3.5总荷载设计值2）截面设计平台板的计算跨度，弯矩设计值，板的有效高度。则： 选用（4）平台梁计算。设平台梁截面尺寸为。平台梁计算跨度为1）荷载计算荷载种类荷载标准值（kN/m)恒荷载梁自重梁侧粉刷平台板传来梯段板传来小计20.79活荷载总荷载设计值2）截面设计。弯矩设计值弯矩剪力设计值正截面受弯承载力计算：截面按倒L形计算，梁的有效高度3）应按第一类T型截面计算，则选配3φ20， 大于且大于满足要求。配置,箍筋,则斜截面受剪承载力满足要求。七、雨篷设计1、雨篷板设计雨篷板挑出长度为，根部板厚，板端板厚为80mm，雨篷板宽度取为3800mm。取1米板宽为计算单元，按悬壁板进行载力计算。雨篷结构布置（1）荷载计算恒荷载的标准值板自重（取平均板厚90mm）kN/m板上面20mm厚水泥砂浆kN/m板下面20mm厚石灰砂浆kN/m小计2.99kN/m活荷载标准值0.5kN/m施工和检修中荷载（每隔1m计算一个集中荷载）总荷载设计值，板的计算跨度=1200mm，则板固端弯距为 （2）正截面受弯承载力计算。雨篷板根部板厚。选用，分布钢筋采用2、雨篷梁设计梁截面尺寸为,设则（1）荷载及内力计算梁自重kN/m20mm厚梁粉刷重kN/m梁上砖砌体重kN/m楼板上传来的均布荷载kN/m雨篷板传来的均布荷载kN/m小计23.57雨篷传来的集中荷载1.4kN雨篷梁的计算跨度取弯矩：剪力：雨篷板均布荷载恒荷载对雨篷梁产生的力矩为：雨篷板集中荷载对雨篷梁产生的力矩为：扭矩：（2)截面承载力计算：由于雨篷梁承受弯，剪，扭共同作用，故先验算其截面尺寸 所以截面尺寸符合要求验算是否按构造配筋按构造配筋。选用选配>，满足要求。受弯纵向钢筋计算：腹板受扭纵筋计算梁底所需弯曲和受扭纵筋截面面积选用314mm，。梁每侧边所需受扭纵筋截面面积选用112mm,。梁顶面所需受扭纵筋截面面积 选用28mm，。3、雨篷抗倾覆验算（1）倾覆力矩由图可知，雨篷总长度为3800mm。荷载设计值对计算倾覆点O产生的倾覆力矩按式计算，其中取：。（2）抗倾覆力矩:雨篷梁（包括粉刷）自重标准值：雨蓬梁上砌体自重标准值：（恒荷载标准值总和：雨篷的抗倾覆力矩设计值为：所以满足要求。'