单向板肋梁楼盖设计计算书(参考例题)

1 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 一 设计题目及目的 题目 某工业厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 目的 1 了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定 2 通过板及次梁的计算 掌握考虑塑性内力重分布的计算方法 3 通过主梁的计算 掌握按弹性理论分析内力的方法 并熟悉内力包络图和材料图的 绘制方法 4 了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求 5 掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式 制图规定 进一步提高制图的基本技能 6 学会编制钢筋材料表 二 设计内容 1 结构平面布置图 柱网 主梁 次梁及板的布置 2 板的强度计算 按塑性内力重分布计算 3 次梁强度计算 按塑性内力重分布计算 4 主梁强度计算 按弹性理论计算 5 绘制结构施工图 1 结构平面布置图 1 200 2 板的配筋图 1 50 3 次梁的配筋图 1 50 1 25 4 主梁的配筋图 1 40 1 20 及弯矩 M 剪力 V 的包络图 5 钢筋明细表及图纸说明 三 设计资料 1 楼面的活荷载标准值为 9 0kN m2 2 楼面面层水磨石自重为 0 65kN m2 梁板天花板混合砂浆抹灰 15mm 3 材料选用 1 混凝土 C25 2 钢筋 主梁及次梁受力筋用 HRB335 级钢筋 板内及梁内的其它钢筋可以采用 HPB235 级 2 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书 一 结构平面结构布置 1 确定主梁的跨度为 次梁的跨度为 主梁每跨内布置两根次梁 板的跨度为m6 m0 5 楼盖结构布置图如下 m2 2 按高跨比条件 当 时 满足刚度要求 可不验算挠度 对于工业建mlh5401 筑的楼盖板 要求 取板厚 88 3 次梁的截面高度应满足 取 2 7 Lm 41h40 则 取 21 b3 h 20b0 4 主梁的截面高度应该满足 则 81 h 4 6021 h 取 0 3m 5 3 二 板的设计 按塑性内力重分布计算 1 荷载计算 板的恒荷载标准值 取 1m 宽板带计算 水磨石面层 mkN 65 01 80mm 钢筋混凝土板 28 15mm 板底混合砂浆 7 恒载 gk 9 活载 Nq1 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 所以活荷载mk 0 4 分项系数取 1 3 于是板的 设计值总值 qg kk3 12 m 86 5 2 板的计算简图 80m厚 钢 筋 混 凝 土 板 次 梁12220 次梁截面为 现浇板在墙上的支承长度不小于 100mm 取板在墙上的支承m40 长度为 120mm 按塑性内力重分布设计 板的计算边跨 mlhl nn 2035 12081201 取 a0 中跨 mln02 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 计算简图如下图 BCB202020q g 15 86kN 板 的 计 算 简 图 4 3 内力计算及配筋 用塑性内力重分布理论计算 则有 系数如下 表 1 0 截 面 位 置 端支座 边跨支 座 离端第二支座 离端第二跨 中 中间支 座 中间跨 中支承情况 A 1 B 2 C 3 梁板搁支在 墙上 0 1 11 板 1 16 梁 与梁 整浇 连接 1 24 1 14 梁与柱整浇 连接 1 16 1 14 两跨连续 1 10 三跨以上连续 1 11 1 16 1 14 1 16 则由 可计算出 计算结果如下表 20 lqgM 1MB2c 截面位置 1 B 2 C 1 11 1 11 1 16 1 1420 lqg mkN20 1865 3 20 1865 3 20 1865 73 20 18654 3 由题知 则 mabs设 mahs0 fc 9 1 Nfy 210 根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下 截面 1 B 2 C M k MM8 0ccM8 020 lqg 5 633 5 633 3 87 3 10 4 43 3 54 201bhfcmkN 42 84201fcs 0 131 0 131 0 090 0 073 0 103 0 083s 64 b 0 141 0 141 0 094 0 076 0 109 0 087 5 01s 0 930 0 930 0 953 0 962 0 946 0 957 mm 2 hfMAyss 480 7 480 7 322 3 255 8 317 7 293 6 5 轴线 轴线 8 10 1 30 8 10 1 30 8 130 8 130 选钢筋 轴线 8 10 1 30 8 10 1 30 6 8 130 6 8 130 轴线 轴线 495mm 2 495mm2 387mm2 387mm2 实际配筋 轴线 495mm2 495mm2 302mm2 302mm2 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 和中间支座 计算弯矩可以减少 20 其他截面则不予以减少 2M3cM 4 确定各种构造钢筋 分布筋选用 6 300 嵌入墙内的板面附加钢筋选用 8 200 垂直于主梁的板面附加钢筋选用 8 200 板角构造钢筋 选用 8 200 双向配置板四角的上部 5 绘制板的配筋示意图 采用分离式配筋 详见板的配筋图 三 次梁设计 按塑性内力重分布计算 1 次梁的支承情况 120250主 梁 250次 梁 2 荷载计算 由板传来 mkN 391 69 次梁肋自重 250842 次梁粉刷重 7 015 恒载 kNgk086 活载 mq 192 设计值总值 g kk3 12 5 3 确定计算跨度及计算简图 塑性内力重分布计算时 其计算跨度 6 中跨 mln475025002 边跨 ma4875211 取 ln8347 5 l0a0 因跨度相差小于 10 可按等跨连续梁计算 计算简图如下 BCBq g kN 次 梁 的 计 算 简 图 3 内力计算 由 可计算出 计算结果如下表 20 lqgM 1MB2c 截面位置 1 B 2 C 1 11 1 11 1 16 1 1420 lqg mkN2870 4531 6 2870 4531 6 2750 431 2750 431 6 由 可计算出 计算结果如下表 nlV AVBlrcV 截面位置 l rBC 0 45 0 60 0 55 0 55nlqgV kN75 43 0 6 75 4360 1 750 43 0 829 750 43 829 4 截面承载力计算 次梁跨中按 T 形截面计算 T 形截面的翼缘宽度 按 fb 故取 msbmlbf 20201675031 mbf167 梁高 h3640 4 翼缘厚 f8 判定 T 形截面类型 7 mNhbfffc 601 108 57 2036 8179 2 5 50中 间 跨 中边 跨 中mkNk 故各跨中截面属于第一类 T 形截面 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 其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑 mh34060 取 次梁正截面承载力计算见下表 截 面 1 B 2 C 弯矩 M mkN 76 61 76 61 50 10 57 26 或201bhfc f 236079 145 23409 6185 2360179 45 23609 1 48 01 acs 0 030 0 278 0 019 0 183 s 2 35 b 0 030 0 334 0 019 0 208 s 0 985 0 833 0 911 0 8960 hfMAyss 720 2 901 7 468 1 591 7 选用钢筋 3 18 弯 1 3 18 1 16 弯起 3 16 弯 1 3 16 弯 1 实际钢筋截面 面积 mm 2 763 964 1 603 603 次梁斜截面承载力计算见下表 截 面 A 左B右BC V kN76 03 101 37 92 82 92 82025 bhfc V214 截面满足 20 3 截面满足 V20 3 截面满足 214 截面满足7tc k06 需配箍筋 456 需配箍筋 456 需配箍筋 06 需配箍筋 箍筋肢数 直径 2 6 2 6 2 6 2 6 1svsvnA 56 6 56 6 56 6 56 6 8 25 10csvyVhAfs 445 0 123 3 156 1 185 7 实配箍筋间距 150 150 不足用 补sbA 充 150 150025 1hsfVvycs 68 9 满足 V127 9 不满足 127 94 满足 V68 9 满足afAycsbin8 0 9 55mm2 选配弯起钢筋 由于纵向 钢筋充足 可弯起 1 18 1 18 由于纵向 钢筋充足 可弯起 1 16 由于纵向 钢筋充足 可弯起 1 16 实配钢筋面积 254 5 mm2 254 5 mm2 201 1 mm2 201 1 mm2 5 构造配筋要求 沿全长配置封闭式箍筋 第一根箍筋距支座边 50mm 处开始布置 在简 支端的支座范围内各布置一根箍筋 四 主梁设计 按弹性理论计算 1 支承情况 柱 40h 4086次 梁 柱 40板主 梁柱 柱截面 400 400 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行计算 主梁端部支承于砖壁柱上 其支承长度 a 370 2 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 kN043 1 52086 主梁自重 15 72 主梁粉刷重 k84 恒载 kGN6 恒载设计值 kG2 1N53 8 9 活载设计值 QkN7 1283 052 9 3 确定计算跨度及计算简图 主梁计算跨度 边跨 mlblnn 6372805 4026 210 柱 a 3780 柱 近似取 ml6401 中跨 mbln 602 4 22 柱柱 因跨度相差不超过 10 可按等跨梁计算 计算简图如下 C B AGG 主 梁 的 计 算 简 图 3 内力计算 1 弯矩设计值 QLkGM21 其中 可由书中表查取 L 为计算跨度 对于 B 支座 计算跨度可取相邻两跨的平 2 1k 均值 2 剪力设计值 其中 可由书中表查可知 kV43 43k 主梁弯矩计算 项 次 荷载简图 1 MB 2 Mkck 47 9206 03 8 5761 03 2682 197 12 4 3805 3 8 6903 1 10 Q70 195297 6431 0 83 759 组合项次 minM kN 组合值 56 01 368 58 87 09 179 44 组合项次 max k 组合值 341 44 195 76 由此可作出下列几种情况下的内力图 179 436852341 5680黄 线 蓝 线 灰 线 红 线 56 01056327843972 18弯 矩 包 络 图 将以上各图绘于同一坐标系上 取其外包线 则为弯矩包络图 主梁剪力计算 项 次 荷载简图 AVk 左Bk 右BVk G90 427316 742 53 80 Q5 1869 30 67 89073 18 27 51 组合项次 minV kN 154 35 242 89 215 8 同样可绘出剪力包络 11 红 线 蓝 线 剪 力 包 络 图 4 主梁正截面和斜截面承载力计算 主梁跨中按 T 形截面计算 T 形截面的翼缘宽度 按 fb 故取 msblbf 5020631 mf20 梁高 边跨 中间跨 h4 h5460 翼缘厚 mf8 判定 T 形截面类型 mNhbfffc 601 102 47 805 209 1 2 6 134 47中 间 跨 中边 跨 中kNmk 故各跨中截面属于第一类 T 形截面 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 h530760 正截面配筋计算 截 面 1 B 2 弯矩 M mkN 341 44 368 56 195 76 88 162 0bV2 4 0 71853 1 331 11 或201hfc bf 25409 1 6873 25309 1 67 25609 1 48 25609 1 3 20 1201hMfcscs 或 0 045 0 392 0 026 0094 5 b 0 046 0 535 0 026 0 099 s 0 977 0 733 0 987 0 951 12 0 hfMAyss 2157 3 2841 0 1224 3 551 8 选用钢筋 6 22 弯 4 6 22 2 20 弯起 4 22 4 22 弯 2 2 20 实际钢筋截面 面积 mm 2 2233 2909 1520 628 斜截面配筋计算 截 面 A 左B右B V kN154 35 242 89 215 8 截面尺寸按下面式验算48 12504 450830 bhmhwfw因25 bc kV 9 截面满足 V93 截面满足 V2 943 截面满足 剪跨比 0 7 540 取017 hfVtc kN01 75 需配箍筋 62 需配箍筋 67 需配箍筋 箍筋肢数 直径 2 8 2 8 2 8 1svsvnA 100 6 100 6 100 6 0 10csvyVhf 143 8 66 15 78 75 实配箍筋间距 取 150 不足用 补充sbA取 150 不足用补充sbA取 150 不足用补充sbA0 1hsfVvycs V51 6 不满足 V27 148 不满足 V27 148 不满足afAycsbin8 0 4 05 mm2 278 8mm2 278 8mm2 选配弯起钢筋 弯起 1 22 1 22 由于纵向钢筋充 足 可弯起 1 22 实配钢筋面积 m380 1 380 1 380 1 验算最小配筋率 满足要求045 2 07 1526 yvtsv fbA 13 由于剪力图呈矩 形 在支座 A 截 面右边的 2 2m 范围内需要布置 两排弯起钢筋 而且要使箍筋加 密为 100mm 即 可满足要求 由于剪力图呈矩形 且比较大 在支座 截面 B 左边的 2 2m 范围内需要 布置三排弯起钢筋 而且要使箍筋加密 为 100mm 即可 满足要求 由于剪力图呈矩 形 在支座截面 B 右边的 2 2m 范 围内需要布置两 排弯起钢筋 而 且要使箍筋加密 为 100mm 即可满 足要求 说 明 为了施工方便 除加密区箍筋间距一律为 150m 5 两侧附加横向钢筋的计算 次梁传来的的集中力 kNFl 95 17 28 043 1 h20461 附加箍筋布置范围 bhs 02 取附加箍筋 8 200 则在长度范围内可布置箍筋的排数 排 梁两 m 6120 m 侧各布置三排 另加吊筋 1 18 则由 25 4Asb lsvysby FkNnfaAf 7 234 5012670 30i21 满足要求 五 关于计算书和图纸的几点说明 1 经验算各截面的尺寸 最小配筋率均可满足要求 2 根据计算结果绘制板 次梁 主梁配筋图 图纸采用 2 图纸 2 张 2 结构平面布置图 比例 1 200 3 板的配筋图 比例 1 50 分布筋选用 6 250 与主梁垂直的附加负筋选用 8 200 深入板中的长度为 500mm 与承重砌体墙垂直的附加负筋选用 8 200 伸出墙边长度为 300mm 板角附加短钢筋双向布置 8 200 每一方向伸出墙边的长度为 500mm 4 次梁的配筋图 比例 1 30 箍筋选用 6 150 通长布置 中间支座负钢筋的弯起 上弯点距支座边缘为 50mm 号钢筋弯起后在 B 支座共同抵抗负弯矩 相当于 1 16 在矩支座边缘 1300mm 处截断 离支座边缘 50mm 处各设置一个附加箍筋 两根 号钢筋弯起后在 C 支座共同抵抗负弯矩 相当于 1 16 在矩支座边缘 1300mm 处截断 B 支座第二批截断的 号钢筋 在距支座边缘 1800mm 处截断 号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋 右端在距支座边缘 2100mm 处截断 与 号钢 筋在 600mm 范围内搭接 兼作第二跨的架立筋 号钢筋在 C 支座右端通常兼作架立筋 5 主梁的配筋图 比例 1 30 箍筋选用 加密区选用 6 100 非加密区选用 6 150 中间支座负钢筋的弯起 上弯点距支座边缘为 50mm 在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋 选用 8 200 两边各布置三排 另加一根 14 1 18 吊筋 离支座边缘 50mm 处各设置一个附加箍筋 其余钢筋截断详见配筋图 课 程 设 计 题 目