2010-01-23

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书


 

1、基本设计资料

(1)材料

C25混凝土:fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2;ftk=1.78N/mm2

钢筋:HPB235级(fy=210N/mm2),HRB335级(fy=300N/mm2, ξb=0.55);

(2)荷载标准值

活荷载标准值:qk=6.0kN/mm2

水磨石地面容重γ:0.65kN/m2; 钢筋混凝土容重γ:24~25kN/m2; 混合砂浆容重γ:17kN/m2

2、板的设计(按塑性理论方法)

  1. 确定板厚及次梁截面

  1. 板厚h

    hl/40=2000/40=50mm,并应不小于民用建筑楼面最小厚度70mm,取h=80mm

  2. 次梁截面b×h

    次梁截面高h按(l/20~l/12)初估,选h=400mm,截面宽b=1/2~1/3),选b=200


     

    1. 板荷载计算

      楼面面层 0.65kN/m2

      板自重 0.08×25=2.0kN/m2

      板底抹灰 0.02×17=0.34kN/m2

      恒荷载g 1.2×2.99=3.588kN/m2

      活荷载q 1.3×6=7.8kN/m2

    g+q=11.39kN/m2

q/g=7.8/3.588=2.17<3

  1. 计算简图

    取板宽b=1000mm作为计算单元,由板和次梁尺寸得板的计算简图(实际9跨,可按5跨计算)如下图(图①)。其中中间跨度lo=ln;边跨的计算跨度lo= ln+h/2.边跨和中间跨的计算宽度相差,故可按等跨连续板计算内力。

图①


 

  1. 弯矩及配筋计算

截面

1

B

2

C

弯矩系数a

 

 

 

 


 

 

=3.43

 

1.85

 


 

 

0.083

0.064

0.055

0.044

0.0630.051


 

 

282

218

187150

214173

选用钢筋

 

 


 

(


 

 

实际钢筋面积(mm2

296

218

189(157)

218(177)

取板的截面有效h0=h-20=60mm,并考虑②~⑥轴线间的弯矩折减可列表计算如下表①:


 


表①


 


 

在一般情况下,楼面所受动力荷载不大,课采用分离式配筋。板配筋图见附件图二。


 

3、次梁的设计(按塑性理论计算)

(1)计算简图的确定


 


 

①荷载

板传来的恒荷载 3.588×2=7.18kN/m

梁自重 1.2×25×0.2×(0.4-0.08)=1.92kN/m

次梁粉刷 1.2×17×0.02×(0.4-0.08)×2=0.26kN/m


 

恒荷载 g=9.36kN/m

活荷载 q=1.3×6×2=15.6kN/m


 

g+q =24.96kN/m

q/g=15.6/9.36 =1.67<3


 


 


 

  1. 主梁截面尺寸选择

    主梁截面高度h(1/14~1/18)=430~750mm,选择h=600mm;由b=1/2~1/3h,选择b=250mm;则主梁截面尺寸b×h=250mm×600mm


 


 

  1. 计算简图

    根据平面布置及主梁截面尺寸,可得出次梁计算简图(图②)。中间跨的计算跨度;边跨的计算跨度。边跨和中间跨计算跨度相差,可按等跨连续梁计算。


     

a)尺寸及支承情形;(b)计算简图

图②

(2)内力及配筋计算

①正截面承载力计算

次梁跨中截面按T型截面计算,翼缘计算宽度按表②,有



 

    取,故取。且


 

以此可以作为判别T型截面类别的依据。


 


 

次梁支座截面按b×h=200mm×400mm的矩形截面计算,并取,支座截面应满足ξ≤0.35。以下计算过程列表进行(表②)。次梁受力纵筋采用HRB335级(,)。


 


 

次梁正截面受弯承载力计算

截面位置

1

B

2

C

弯矩系数

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

截面类别及

截面尺寸

一类T

b×h=1750×400

矩形

b×h=200×400

一类T

b×h=1750×400

矩形

b×h=200×400


 

 

0.024

0.23

0.016

0.17


 

 

607

661

396

490

选用钢筋

218+

114

218

+114

314

218

实际钢筋截面面积(mm2

662

662

462

509

表②


 

②斜截面受剪承载力计算

  1. 剪力设计值(表③)

    剪力设计值计算表

截面

A

 

 

C

剪力系数av

0.45

0.6

0.55

0.55

 

0.45*24.96*5.755=64.6

0.6*24.96*5.755=86.1

0.55*24.96*5.75=78.9

0.55*24.96*5.75=78.9

表③


 


 


 

b.截面尺寸校核


 


 

故截面尺寸满足要求。


 


 

  1. 箍筋设计(表④)

截面

A

 

 

C

V( kN)

64.64

86.18

78.93

78.93

 

64897

64897

64897

64897

 

92710

92710

92710

92710

箍筋肢数、直径

2φ6

2φ6

2φ6

2φ6

 

V<

0.29

0.29

0.29

 

180

180

180

180

表④

注:smax=200mm

根据计算结果,画出次梁配筋图,见附图三。中间支座负钢筋分别在处及处截断。

4、主梁设计(按弹性理论计算)

(1)计算简图的确定

①荷载    

次梁来恒载 9.36×6=56.16kN

主梁自重 1.2×25×2×0.25×(0.6-0.08)=7.8kN

梁侧抹 1.2×17×2×0.02×(0.6-0.08)×2=0.85kN


恒荷载G =64.8kN

活荷载Q 15.6×6=93.6kN


G+Q =158.4kN


 

②计算简图

假定主梁线刚度与钢筋混凝土柱线刚度比大于5,则中间支承按铰支座考虑,边支座为砖砌体,支承长度为370mm(图③)。


 

按弹性理论计算时,各跨计算跨度均可取支座中心线距离。则中间跨l0=6m,边跨l0=6.06m。计算简图见图④。


 

图③

图④


 


 


 

(2)内力计算和内力包络图

a.恒荷载作用下内力及各种活荷载最不利布置下的内力表如表⑤:


 

恒荷载与活荷载作用下内力

项次

荷载图

跨内弯矩

支座弯矩

剪力

M1

Ma

M2

Mb

MB

MC

VA

VB

VB

VC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

与④相反

与④反对称

表⑤


 


 


 

b.在同一坐标上,画出①+②、①+③、①+④、①+⑤几种荷载组合下的内力图,其外包线就是弯矩包络图和剪力包络图(图⑤)。

其中剪力包络图可直接由弯矩斜率确定,弯矩包络图是对称图形。


 


 


 

图⑤

  1. 弯矩包络图(b)剪力包络图


 

(3)截面配筋计算

跨中截面在正弯矩作用下,为T形截面,其翼缘宽度按规范取用:


 


 

故取。

跨中钢筋按一排考虑,。

支座截面在负弯矩作用下,为矩形截面,按两排钢筋考虑,取。

主梁中间支座为整浇支座,宽度b=350mm,则支座边,。

配筋计算结果见下表⑥、表⑦:


 

主梁正截面受弯计算

截面

边跨中

中间支座

中间跨中

M(kN)

259.75

-244.03

138.37-48.64

截面尺寸


 

 

b=250

h0=510

b=2000

h0=565


 

 

0.035

-0.277

0.018(-0.006)

 

1559.58

1400.93

823.91(286.05)

实配钢筋

225+220

520

320(220)

实配钢筋面积(

1610

1571

942(628)

表⑥

截面

边支座边

B支座左

B支座右

V(kN)

128.55

204.80

179.17

(kN)

420.22>V

379.321>V

379.31>V

(kN)

125.57

113.35

113.35

(N)

179388>V

161925<V

161925<V

箍筋肢数、直径

n=2φ8

n=2φ8

n=2φ8

 

 

 

 

计算值smm

278

148

205

实配箍筋间距(mm

200

100

200

主梁斜截面受剪计算

表⑦


 

(4)附加横向钢筋计算

由次梁传至主梁的集中荷载设计值:

F=56.16+93.6=149.76kN

附加横向钢筋应配置在的范围内。


 


 

选择箍筋

由并取φ8双肢箍筋,则:

m≥个

选取m=8个,在主次梁相交处的主梁内,每侧附加4φ8@70箍筋。


 


 


 

  1. 主梁配筋图

    1. 按比例画出主梁的弯矩包络图;
    2. 按同样比例(长度方向)画出主梁纵向配筋图;
    3. 做材料图。确定纵向钢筋的弯起位置和截断位置。

主梁配筋图见附图四。


 


 


 


 


 


 


 


 

汪昕(200703040113)

时间:2010.01.20

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