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1、现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书一、题目单向板肋梁楼盖设计二、题目要求钢筋混凝土与砌体结构课程设计是教学计划中的一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生房屋结构设计基本技能，学会运用技术规范和标准图册，掌握施工图的绘制方法，培养学生利用计算机软件绘图；启发学生对实践结构工作和巩固多学理论知识分析与解决问题的能力，了解钢筋混凝土结构设计一般程序和内容，为毕业设计及今后从事实际工作奠定初步基础具有重要作用。2.1 目的1）掌握整体式单向板肋梁楼盖得一般设计方法。2）掌握整体式单向板肋梁楼盖荷载传递途径和计算简图。3）掌握混凝土结构弹性设计方法和塑性内力重分布的设计方法。4) 掌握主，次梁活
2、荷载最不利组合，内力弯矩包络图，剪力包络图，抵抗弯矩图绘制方法和意义。5）了解结构设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求。2.2 要求1）按塑性方法设计板和次梁，按弹性方法设计主梁。2）提交按规定格式书写结构计算书一份，要求步骤清楚，计算正确，是学工整。3）绘制结构施工图，内容包括梁板结构平面布置图；板的配筋图；次梁配筋图；主梁弯矩包络图，抵抗弯矩图；及配筋断面详图。图纸折叠成A4 规格，图签朝外。三、设计资料某多层厂房，采用筋钢混凝土现浇单向板肋梁楼盖，结构布置如附图所示。1）结构布置柱网尺寸及楼面活荷载大小详见附图3-1 ；2）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（3/20mkN） ，板底及
3、梁用 15mm厚石灰砂浆抹底（3/17mkN） ；3）混凝土强度等级采用C20 ， ，钢筋除梁纵向主筋采用HRB335钢筋外，其余均采用 HPB235钢筋， （钢筋混凝土容重3/25mkN); 4）板伸入墙内 120mm ，次梁伸入墙内 240mm ，主梁伸入墙内 370mm ；柱的截面尺寸 300 mm 400 mm。5)楼面活荷载标准值： 5.0KN/m2四、计算部分建筑物的楼盖平面为矩形，轴线尺寸为34.8m 24.6m 。按肋梁楼盖的板、梁理跨度，主梁为 612m ， 次梁 46m ， 单向板 1.73m 。 由此确定主梁跨度为6.3m ，梁跨度为 6m ，板的跨度为 3.15m 。图
4、 3-1 楼盖柱网图根据构造要求，初定截面尺寸如下：板厚 ：按高跨比条件，当mmlh793150401401时，满足刚度要求，可不验算挠度，且mmh80，取板厚mmh100；次梁： 次梁的截面高度应满足121(h240(6000)181121()181Lmm)333，取mmh400；则21(b133()31hmm)200，取mmb200。主梁：主梁的截面高度应该满足81(h450(6300)14181()141Lmm)787，mmh700，则21(h233()31hmm)350，取mmb300。柱截面为：mmmmhb400300楼盖的梁板结构平面布置及构件尺寸如图4-1 所示图 4-1 梁板结
5、构平面布置（一）板的计算1)荷载计算（按考虑塑性内力重分布的方法计算）取 1m 宽板带计算：20mm厚水泥砂浆抹面（3/20mkN）mkN /4.002.020150mm钢筋混凝土板 (3/17mkN) mkN /255.0015.017恒荷载标准值：mkNgk/155.3活荷载标准值：mkNqk/5.715.7恒荷载分项系数取 1.2 ；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于mkN /0.4，所以活荷载分项系数取 1.3 。于是板的设计值总值：qg=kkqg3 .12.1000.53.1155.32. 12/3 .10mkn2)计算简图图 4-2 板的计算简图取 1m 板宽作为计算单元，次梁
6、截面尺寸为mmmmhb300200，板后为mm100。板的计算跨度为：边跨：2/10012010020002101hll，mm1830或2/12012010020002101allmm1840取最小值mml18301(mma120) 中间跨：mmll1900200210002平均跨度为：mml1865219001830跨度差：0000108 .3183018301900板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过 10% 时，均可按五跨等跨度连续板计算。计算简图如图 4-3 所示图 4-3 板的计算简图3)内力计算见表 4-1 所示表 4-1板的内力计算4)正截
7、面强度计算取,20,1000mmammbs设则，mmahhs80201000采用 C20 混凝土（2/6. 9mmNfc） ，HRB335钢筋（梁纵向主筋）（2/300mmNfy） ， ，（HPB235钢筋：2/210mmNfy）根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：表 4-2板的弯矩计算截面边跨中第一支座中跨中中间支座截面系数1/11 -1/11 1/16 -1/14 20)(lqgM)/(mkN283.13 .10111=3.136 283.13.10111=-3.136 29.13.10161=2.324 29.13.1014/1=2.656 截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座在平面上
8、的(二).次梁的计算（按塑性内力重分布计算）1)荷载计算由板传来的荷载：mkN /626.61 . 2155. 3次梁自重：mkN /5.1251 .04.02.0次梁粉刷抹灰重：mkN /153.01721.04 .0015.0恒荷载标准值：mkNgk/279.8活荷载标准值：mkNqk/5.101 .25设计值总值：qg=5 .103.1279.82.13.12.1kkqgmkN /5848.232）计算简图次梁为五跨连续梁，主梁截面尺寸为mmmmhb700300部位M（mkN）3.136 -3.136 2.324 1.859 -2.656 2.125 201bhfMcs0.051 -0.
9、051 0.038 0.030 -0.043 0.035 s2110.052 0.049 0.039 0.030 0.044 0.036 ycSfhbfA01190.164 179.193 142.623 109.71 160.908 131.652 选用钢筋1508615086150150150150实际配筋262.0 262.0 189.0 189.0 189.0 189.0 图 4-4 板的计算简图计算跨度：边跨：2/25012015060002101hllmm58551025.5873)1201506000(025.1025.1lmml取mml58550中间跨：mmll54003005
10、70002图 4-5 板的计算简图3）内力计算次梁弯矩计算见表 4-3 所示表 4-3次梁剪力计算见表4-4 （剪力计算使用梁的净跨L0）表 4-4 截面边跨中第一支座中跨中中间支座截面系数1/11 -1/11 1/16 -1/14 20)(lqgM)/(mkN2855. 558.23111=73.49 2855. 558.23111=-73.49 24. 558.23161=42.97 24 .558.2314/1=-49.11 4) 正截面强度计算：确定翼缘宽度：次梁工作时板可作为翼缘参与工作，在跨中截面翼缘受压可按梁计算，翼缘的计算宽度去下列值中的小值。因1.0274.0)35400(1
11、000hhf所以紧按计算跨度l和净距考虑nS考虑h=400-35=365mm ( 取保护层厚度为 35mm ) ，翼缘厚度mmhf100边跨：按计算跨度考虑mmlbf195058553131，按梁（肋）净跨考虑mmsbbf1980)1201002000(2000，故取mmbf1950。中间跨：按计算跨度考虑mmlbf180054003131按梁（肋）净距考虑mmsbbf2100)1001002100(2000取mmbf1800支座截面翼缘受拉仅按矩形梁计算判断次梁的截面类型mmNhhhbffffc6011068.589)2100365(10019506.90 .1)2()(97.42)(49.
12、7368.589中间跨中边跨中mkNmkNmkN截面边支座第一支座（左）第一支座（左）中间支座剪力系数0.45 0.60 0.55 0.55 nlqgV)()(kN73.558.2345.0=60.80 75. 558.2360. 0=81.07 4.558.2355.0=70.03 4 .558.2355.0=70.03 属于第一类 T 型截面，按梁宽为fb的矩形截面计算。次梁正截面承载力计算见表4-5 所示表 4-5 次梁正截面承载力计算5)次梁斜截面强度计算见表4-6 表 4-6次梁斜截面强度计算截面边支座第一内支座中间跨中中间支座M（mkN）73.49 -73.49 42.97 49.
13、11 fbb或1950 200 1800 200 201bhfMcs0.029 0.29 0.019 0.192 s2110.029 0.352 0.019 0.192 ycSfhbfA01660.56 810.60 399.45 448.51 选用钢筋181182181222181142181142实配 AS (mm) 763 914.5 462.5 462.5 截面边支座第一内支座中间跨中中间支座V (kN) 60.80 81.07 70.03 70.03 025.0bhfcc)(kNVkN2 .1753652006 .90 .125.0满足07.0bhft)(kNVkN210.56365
14、2001 .17. 0按计算配筋箍筋肢数、直径626262626)次梁构造次梁的构造应满足：次梁的构造应符合受弯构件的所有构造要求；次梁深入墙内的长度不小于 240mm ；当截面尺寸满足高跨比（121181）和高宽比（2131）要求时，一般可以不做使阶段的挠度和裂缝宽度验算。次梁的配筋图附见4-6 。(三)主梁的计算（按弹性理论计算）考虑塑性内力重分布的构件在使用荷载作用下变形较大，应力较高，裂缝较宽。因为主梁是楼盖的重要构件，要求有较大的强度储备，且不易有较大的挠度，因此不使用考虑塑性内力重分布的方法，采用弹性方法分析内力。1）荷载计算主梁自重为均布荷载，但此荷载值与次梁传来的集中荷载相比很
15、小。为计算方便，采取就近集中的方法，把集中荷载作用点两边的主梁自重集中到荷载作用点，将主梁视为承受集中荷载的梁来计算。次梁传来的荷载：mkN674.496279.8主梁自重：kN45.9251 .23 .0)1 .07.0(主梁粉刷重：kN6426.0171 .2015.0)1.07.0(2恒荷载标准值：kGkN767.596426.045. 9624.49活荷载标准值：kNpk0.6365.10恒载设计值：kNGGk72.71767.592.12.11svsvnAA57 57 57 57 )/(25.10csvyvVVhAfs1699 313.8 564.5 564.5 实配箍筋间距150
16、150 150 150 活载设计值：kNp9.813.10.632）计算简图主梁为四跨连续梁，柱截面尺寸为：mmmmhb400300计算跨度：边跨：mmball60052400225012020060002201mmbll60222400)1001206000(026.12025.101取mml60051中跨：mmbll6300300400630002平均跨度：mm5.6152260056300跨度差：0000109 .4600560056300可按等跨连续梁计算，计算简图如下：图 4-7 主梁计算简图3）内力计算弯矩计算：由弯矩及剪力系数计算主梁弯矩及剪力，等截面等跨连续梁在常用荷载作用下内
17、力系数可以参见相关资料。弯矩设计值：PlkGlkM21，其中，21kk可由书中表查取，L 为计算跨度。边跨：mkNGl56.430005.67.71mkNPl81.491005.69.81中跨：mkNGl71.4513 .67.71mkNPl97.5153 .69 .81平均跨：mkNGl17.441153.67.71mkNPl93.503153. 69 .81主梁弯矩计算见表 4-7 。主梁弯矩包络图见附图4-8 剪力计算PkGkV43主梁剪力计算见表 4-8. 主梁剪力包络图见附图4-9 4）正截面强度计算确定翼缘宽度主梁跨中按 T 型截面梁计算，翼缘宽度取下列值中的小值。因1 .0156
18、.06401000hhf所以紧按计算跨度l和净距考虑nS考虑。边跨：按计算跨度考虑mmlbf7.200160053131，按梁（肋）净跨考虑mmsbbf5980)2001206000(3000，故取mmbf7.2001。中间跨：按计算跨度考虑mmlbf210063003131按梁（肋）净距考虑mmsbbf5700)3005700(3000取mmbf2100支座截面翼缘受拉仅按矩形梁计算判断次梁的截面类型mmNhhhbffffc6011076.1133)2100640(1007 .20016.90 .1)2(mkNmkNmkN93.28716.24176.1133属于第一类 T 型截面，按梁宽为
19、fb的矩形截面计算。正截面强度计算主梁正截面强度计算见表4-9 表 4-9 主梁强度计算截面边跨中中间支座中间跨中)(mkNM241.16 -174.34 164.69 -8.64 )(2mkNbVz)(mkN0.282300.066.186)(21mkNbMz241.16 -146.34 164.69 -8.64 20bhfMcmS0.031 0.124 0.020 0.001 2211ssa0.984 0.933 0.989 0.994 0hfMAyss1276.5 916.9 867.3 452.7 选用钢筋422 222+418 122+218 218 实际钢筋截面面积（ mm2）15
20、20 1787 889.1 509 5）斜截面强度计算斜截面强度计算见表4-10 表 4-10 主梁斜截面强度计算截面边支座B 支座左B 支座右C 支座左C 支座右V)(kN121.56 -201.32 180.58 -148.51 163.14 )(25.00kNbhfcCBAVVVkN.8.4606403006.925.0及满足)(1.00kNbhfcCBVVkN.84.1476403001 .17 .0计算配箍箍筋肢数、直径2008n=2 01025. 107. 0hsnAfbhfVsvyvccskNVcs52.2686402003.50230025.184.147sin8 .0ycss
21、bfVVA0 0 0 0 0 弯起钢筋0 0 0 0 0 实配面积0 0 0 0 0 6）主梁构造主梁的构造应满足：主梁的构造应符合受弯构件的所有构造要求，主梁受力钢筋的弯起和切断应由主梁的抵抗弯矩图确定；为防止次梁作用处主梁受集中力冲击破坏，应在次梁下设吊筋；主梁中纵筋的锚固由构造决定。7）主梁吊筋计算由次梁传给主梁的集中荷载为：kNF308.1413 .1263. 1674.49次梁传给主梁的集中荷载中应扣除主梁自重。258.333707.0300214150845sin2mmfFAys选)402(1622mm8）主梁抵抗弯矩图及配筋图根据计算结果和构造要求绘出主梁的抵抗弯矩及配筋图如附图4-10 及 4-11