钢筋混凝土设计课程设计.doc

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1、单向板肋形楼盖设计计算书设计者：杨昆仑 学号：106040554班级：土木101宁波大学建筑工程与环境学院2012年12 月 9日混凝土结构课程设计任务书 -单向板肋梁楼盖设计1设计任务：某民用建筑楼盖设计2设计条件：某多层民用建筑平面尺寸如下图所示，采用砖混结构，楼盖要求采用单向板肋形楼盖。墙厚370mm，中 柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为。楼盖面层具体做法：A类, 20mm水泥砂浆找平（），10mm厚水磨石面层（）；混凝土板底20mm厚混合砂浆抹灰（）。材料选用：II类, C30混凝土，梁内受力纵向钢筋为HRB400级，板筋、箍筋采用HPB300级。楼面可变荷载标准值。 框架主梁跨度。条件图

2、：（仅供参考）3、 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、6.4m，次梁跨度6.2m、6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.6/3=2.2m，按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚h2200/3=73mm，取板厚80mm。次梁截面高度应满足h=6300/186300/12=350525。取h=400.界面宽度取为b=200mm。主梁的截面高度应满足h=l/15l/10=6600/156600/10=440660.取h=600mm。截面宽度为b=300mm。4、 板的设计（1） 荷载板的永久荷载20mm水泥砂浆 0.02*20=0.410mm水磨石面层

3、0.01*22=0.2280mm钢筋混凝土板 0.08*25=2.020mm混合砂浆 0.02*17=0.34小计 2.96板的可变荷载 2.5恒载控制 g+q=1.35*2.96+1.4*0.7*2.5=6.446活载控制 g+q=1.2*2.96+1.4*2.5=7.052则极限承载能力下的荷载设计值 G1=g+q=7.052（2） 计算按塑性重分布设计。次梁截面为200mm*400mm，板的计算跨度：边跨l=l=2000-200/2=1900mm中间跨l=l=2200-200=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元。（3） 弯矩设计值不考虑板拱作用

4、截面弯矩的折减。由表11-1可查得，板的弯矩系数分别为：边支座0；边跨中1/11；离端第二支座-1/11；中跨中1/16；中间支座-1/14。故： M=0 M=G1*/11=7.052*1.9/11=2.31kNm M=-G1*/11=-7.052*1.9/11=-2.31kNm M=-G1*/14=-7.052*2.0/14=-2.01kNm M=G1*/16=7.052*2.0/16=1.76kNm（4） 正截面受弯承载力计算环境类别一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。假定钢筋直径d=10mm，板厚80mm，则截面有效高度h=h-c-d/2=80-15-10/2=60mm；

5、板宽b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB300钢筋，=270N/。板配筋计算的过程列于下表。截面A1B2C弯矩设计值（kNm）02.31-2.311.76-2.010 51.480.0450.0450.0340.03900.0460.0460.0350.040计算配筋（）0 3178146.2146.2111.2127.1实际配筋（）8250 =2018250 =2018250 =2018250 =2018250 =201计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性重分布的原则；A/bh=201/（1000*80）=0.25%，此值大于0.45=0.45*1.

6、43/270=0.24%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。5、 次梁设计根据楼盖得实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑从属面积的荷载折减。（1） 荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载 1.2*2.96*2.2=7.81kN/m次梁自重 1.2*0.2*（0.4-0.08）*25=1.92kN/m次梁粉刷 1.2*0.02*（0.4-0.08）*2*17=0.26kN/m小计 g=9.99kN/m可变荷载设计值 q=1.4*2.5*2.2=7.7kN/m荷载总设计值 G=g+q=17.7kN/m（2） 计算按塑性重分布设计。主梁截面为300mm*600mm。计算跨度：边跨 =

7、6200-100-300/2=5950mm中间跨 =6300-300=6000mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。（3） 内力计算由表11-1，表11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：56.97kNm-56.97kNm39.83kNm-45.51kNm剪力设计值0.45*17.7*5.95=47.39kN0.60*17.7*5.95=63.19kN0.55*17.7*6.0=58.41kN（4） 承载力计算1) 正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度取6600/3=2200mm、200+2000=2200mm，200+12*80=1160mm三者的较小值，故

8、取1160mm。环境类别一级，C30混凝土梁的最小保护层厚度c=20mm。假定箍筋直径10mm，纵向钢筋直径20mm，则纵向钢筋400-20-10-20/2=360mm。5、 C30混凝土，1.0，1，;纵向钢筋采用HRB400钢，=360N/，360N/mm。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属于第一类T形截面。截面A1B2C弯矩设计值（kNm）056.97-56.9739.83-45.51或0 370.66 21500.0260.1540.0190.123 00.0260.1680.0190.132或0 2860 16588431.3480.5315.2377.5选配钢筋（）2

9、12=226212 116=427.1112 216=515.1112 116=314.2216=402计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力充分布的原则；226/（200*400）=0.28%，此值大于0.45=0.45*1.43/360=0.18%，同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。2） 斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：360-80=280mm，因为=63.19kN截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用6双肢箍筋。=63.19-0.7*1.43*200*3600，故按构造配筋选6250mm6、 主梁设计主梁按

10、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 10*6.3=63kN主梁自重（含粉刷）1.2*（0.60-0.08）*0.3*2.2*25+2*（0.60-0.08）*0.02*2.2*17=11.23kN永久荷载设计值 G=63+11.23=74.23kN可变荷载设计值 Q=7.7*6.3=48.51kN（2） 计算简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5，竖向荷载下主梁内力近似按连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度取支撑中心线之间的距离，6600mm。利用附表6-2计算内力。（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

11、栏内查得。0.244*74.23*6.6+0.289*48.51*6.6=212.07kNm-0.267*74.23*6.6-0.311*48.51*6.6=230.38kNm0.067*74.23*6.6+0.200*48.51*6.6=96.86kNm2） 剪力设计值剪力 式中系数、附表6-2相应栏内查得。0.733*74.23+0.866*48.51=96.42kN-1.267*78.23-1.311*48.51=-162.71kN1.0*74.23+1.222*48.51=133.51kN3） 弯矩包络图第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：=-

12、0.267*78.23*6.6-0.133*48.51*6.6=-180.44kNm 在第1跨内：以支座弯矩0，-180.44kNm的连续为基线，作G=74.23kN，Q=48.51kN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：1/3（74.23+48.51）*6.6-180.44/3=209.88kNm（与前面计算的212.07kNm接近）1/3（74.23+48.51）*6.6-2*180.44/3=149.7kNm在第2跨内：以支座=-180.44kNm的连线为基线，作G=74.23kN，Q=0的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点处弯矩值：1/3*74.23*6.

13、6-180.44=-17.13kNm。第1、2跨有可变荷载，第3跨没有可变荷载在第1跨内：以支座弯矩0，-230.38kNm的连续为基线，作G=74.23kN，Q=48.51kN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：1/3（74.23+48.51）*6.6-230.38/3=193.23kNm1/3（74.23+48.51）*6.6-2*230.38/3=116.44kNm在第2跨内：=-0.267*74.23*6.6-0.089*48.51*6.6=-159.30kNm，以支座-230.38kNm，=-159.30kNm的连线为基线，作G=74.23kN，Q=

14、48.51kN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：1/3*(74.23+48.51)*6.6-159.3+2/3*(-230.38+159.3)=110.72kNm1/3*(74.23+48.51)*6.6-159.3+1/3*(-230.38+159.3)=87.03kNm第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载=-0.267*78.23*6.6-0.133*48.51*6.6=-180.44kNm 在第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：1/3（74.23+48.51）*6.6-180.44=89.59kNm（与前面计算的96.86kNm接近）第1、3跨两集中

15、荷载作用点处的弯矩分别为：1/3*74.23*6.6-1/3*180.44=103.16kNm。1/3*74.23*6.6-2/3*180.44=43.01kNm。弯矩包络图如下：（4） 承载力计算1） 正截面受弯承载力跨内按T形截面计算，因跨内设有间距小于主梁间距的次梁，翼缘计算宽度按l/3=6.3/3=2.1m和b+=6.3m中较小值确定，取2.1m。主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面存在板、次梁、主梁上部钢筋交叉重叠，截面有效高度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度15mm、板上部纵筋10mm、次梁上部纵筋直径16mm。假定主梁上部纵筋直径25mm

16、、则一排钢筋时，600-15-10-16-25/2=546mm;二排钢筋时，546-25=521mm。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。B支座的弯矩设计值-230.38+122.74*0.3/2=-211.97kNm。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。截面1B 2弯矩设计值（kNm）209.88-211.97110.72-17.13或0.0220.1830.0120.013 0.0220.2040.0120.013或1027.71264.2560.686.7选配钢筋（）416 120=1118.2416 220=1432316=603216=402主梁纵向钢筋的弯起与切断按弯矩包络图确定。

17、2） 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：520-80=440mm，因162.71kN，截面尺寸符合要求。计算所需腹筋：采用8-250双肢箍筋0.7*1.43*300*520+270*101/250*520=212.9kN162.71kN不需要配置弯起钢筋。验算最小配筋率：101/（300*250）=0.13%0.24 =0.24*1.43/270=0.127%满足要求。次梁两侧附加横向钢筋计算：次梁传来的集中力63+48.5=111.51kN，600-400=200mm，附加箍筋布置范围s=2+3b=2*200+3*200=1000mm。取附加箍筋8-200双肢箍筋，则在长度s内可布置附加钢筋的排数，m=1000/200+1=6排，次梁两侧各布置3排。由式m*n=6*2*270*50.3=163kN111.51kN，满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面积不小于腹板面积的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置214,308/（300*520）=0.18%0.1%，满足要求。