钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

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：f_c=11.9N/mm²,f_t=1.27N/mm²;f_tk=1.78N/mm²

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

（2）荷载标准值

活荷载标准值：q_k=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

h≥l/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。

（2）   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

（3）   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l_o=l_n；边跨的计算跨度l_o= l_n+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。

①图

（4）   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）	0.063（0.051）
	282	218	187（150）	214（173）
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轴线间的弯矩折减课列表计算如下表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。板配筋图见附件图一。

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

③  主梁截面尺寸选择

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

④  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型 b×h=1750×400	矩形 b×h=200×400	一类T型 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

a．         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。

 

b．         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：s_max=200mm。

根据计算结果，画出次梁配筋图，见附图二。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左	VB右	VC左
①
②
③
④
⑤		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

（a）           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	161925
箍筋肢数、直径	n=2φ8	n=2φ8	n=2φ8
计算值s（mm）	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。

（5）   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。

主梁配筋图见附图三。