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1、精选优质文档-倾情为你奉上华中科技大学单向板肋梁楼盖计算书课 程混凝土结构学 院土木工程与力学学院专 业土木工程（建工方向）班 级1302姓 名袁拥桃学 号U指导教师张先进2016年9月28 日目 录一、设计资料1二、结构布置1三、板的设计21、板荷载计算2 2、板计算简图33、板弯矩设计值34、板正截面受弯承载力4四、次梁设计41、次梁荷载计算4 2、次梁计算简图53、次梁内力计算54、次梁正截面受弯承载力55、次梁斜截面受剪承载力6五、主梁设计71、主梁荷载计算7 2、主梁计算简图73、主梁内力计算84、主梁正截面受弯承载力计算95、主梁斜截面受剪承载力计算106、构造配筋计算10六、绘制
2、施工图111、结构平面布置图112、板配筋图123、次梁配筋图124、主梁配筋图12专心-专注-专业钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计一、设计资料 某多层内框架结构房屋二层建筑平面如图一（不含楼梯间）所示：图一 建筑平面图轴线尺寸： =6.6 m； =6.0 m。 柱截面尺寸： =350mm 350mm。 楼面面层： 30厚水磨石 板底粉刷： 15厚混合砂浆 楼面活荷载标准值： =7 混凝土强度等级： C30 梁主筋级别： 级(HRB400) 其余钢筋级别： 级(HPB300)二、结构布置1、柱网尺寸确定主梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.0/3=2.0
3、m。2、板厚度（h）根据跨高比条件，板厚hl/40=2000/40=50mm，且对于对于工业建筑h不小于80mm，故取板厚h=80mm.3、次梁截面尺寸（bh）根据刚度要求，h=l/18l/12=6600/186600/12=367550mm，取h=500mm，截面宽度b=h/3h/2，取b=200mm。4、主梁截面尺寸（bh）根据刚度要求，h=l/15l/10=6000/156000/10=400600mm，取h=600mm，截面宽度b=h/3h/2，取b=250mm。楼盖结构平面布置图如图1所示。图1 楼盖结构平面布置图三、板的设计根据混凝土结构设计规范（GB50010-2010）规定，本
4、设计中板区格长边与短边之比为6600/2000=3.33，宜按单向板进行设计。1、板荷载计算板的永久荷载标准值gk：30厚水磨石面层 0.03m20kN/m3=0.60kN/m280厚钢筋混凝土板 0.08m25kN/m3=2.00kN/m215厚混合砂浆 0.015m17kN/m3=0.26kN/m2小计 2.86kN/m2板的可变荷载标准值qk：7.0kN/m2永久荷载分项系数取1.2；可变荷载分项系数取1.3。于是板的荷载基本组合值：p=g+q= 1.22.86+1.37.0=12.53kN/m22、板计算简图次梁截面为200mm500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在
5、墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨： l01=ln1+h2=2000-120-2002+802=1820mml01=ln1+a2=2000-120-2002+1202=1840mm取l01=1820mm中间跨：l02=ln2=2000-200=1800mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算，取五跨。以1m宽板作为计算单元，计算简图如图2所示。图2 板计算简图3、板弯矩设计值查表可得，板弯矩系数m分别为：边跨中1/11：离端第二支座-1/11：中间跨跨中1/16；中间支座-1/14。故M1=-MB=111pl012=11112.531.822=3.77kN
6、mMC=-114pl022=-11412.531.802=-2.90kNmM2=M3=116pl022=11612.531.802=2.54kNm4、板正截面受弯承载力计算环境类别为一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。板厚80mm，h0=80-20=60mm；板宽b=1000mm。C30混凝土，1=1.0，fc=14.3N/mm2；HPB300钢筋，fy =270N/m2。板配筋计算的过程于下表1:表1 楼面板的配筋计算截 面1B2C弯矩设计值/（kNm）3.77-3.772.54-2.90as=M/(1fcbh02)0.07320.07320.04930.0563=1-1-2
7、s0.07610.07610.05060.0580计算配筋（）=b/241.83241.83160.80As,min取190.67184.31As,min取190.67实际配筋（）8200=251.28200=251.28200=251.26/8200=196.3支座截面受压区高度系数均小于0.35，满足弯矩调幅的要求；min=(0.2%,045ftfy)max=0.451.43270=0.24%所以，As,min=minbh=0.24%100080=190.67mm2。四、次梁设计次梁的计算单元宽度为2m，按塑性内力重分布设计。根据本楼盖的实际使用情况，楼盖次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面
8、积的荷载折减。1、次梁荷载计算永久荷载标准值：板传来的永久荷载 2.86kN/m22.0m=5.72kN/m次梁自重 0.2（0.5-0.08）25kN/m=2.1kN/m次梁粉饰 0.015（0.5-0.08）217kN/m=0.2142kN/m小计 gk=8.0342kN/m可变荷载标准值：板传来可变荷载 7.02.0kN/m=14kN/m荷载基本组合值：p=Ggk+Qqk=1.28.0342+1.314.0=27.84kN/m2、次梁计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm，主梁截面尺寸250mm600mm。计算跨度：边跨：l01=ln1+a2=6600-120-2502+2402=6
9、475mm1.025ln1=1.-120-2502=6513.875mm取l01=6475mm中间跨：l02=ln2=6600-250=6350mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。计算简图如图3所示。图3 次梁的计算简图3、次梁内力计算由表可查得次梁弯矩系数和剪力系数。弯矩设计值：M1=-MB=111pl012=11127.846.4752=106.11kNmMC=-114pl022=-11427.846.352=-80.18kNmM2=M3=116pl022=11627.846.352=70.16kNm剪力设计值：VA=0.45pl01=0.4527.846.475=81.12kN
10、VBl=0.60pl01=0.6027.846.475=108.16kNVBr=VC=0.55pl02=0.5527.846.35=97.23kN4、次梁正截面受弯承载力计算正截面承载力计算时，支座按矩形截面计算，跨中按T形截面计算，翼缘宽度取bf=l3=66003=2200mm，bf=b+sn=200+1800=2000mm，b+12hf=200+1280=1160mm三者取较小值，故取bf=1160mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。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，则一排纵向钢筋h0=500-2
11、0-10-202=460mm，二排纵向钢筋h0=460-25=435mm。纵向钢筋采用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2，箍筋采用HPB300级，fyv=270N/mm2。正截面承载力计算过程列于下表2。表2 次梁正截面受弯承载力计算截 面1B2CM/kNm106.11-106.1170.16-80.18s=M(1fcbh02)或s=M(1fcbfh02)0.03020.19610.02000.1325=1-1-2s0.03070.22040.350.02020.14270.35As=bh01fcfy或As=bfh01fcfy650.71761.67428.15521.49选配钢筋/m
12、m2216+118As=656.59416As=804.25218As=508.94316As=603.195、次梁斜截面受剪承载力计算计算内容包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。1) 验算截面尺寸hw=h0-hf=435-80=355mm，因hwb=1.8Vmax=108.16kN截面尺寸满足要求。2) 计算所需腹筋：采用8双肢箍，计算支座B左侧截面，VBl=108.16kN。由截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s：s=1.0fyvAsvh0VBl-0.7ftbh0=1.027050.32-0.71.43200435mm=560.19mm调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算
13、的箍筋面积增加20%。先调整箍筋间距，s=0.8560.19mm=448.15mm，大于箍筋最大间距200mm，最后取200mm。为方便施工，沿梁长箍筋间距不变。3) 验算最小配筋率弯矩调幅时要求的配筋率下限为0.3ftfyv=0.31.43270=1.5910-3，实际配筋率sv=Asv(bs)=250.3200200=2.5110-3，满足最小配筋率。五、主梁设计主梁的计算单元宽度为6.6m，按弹性方法设计。1、主梁荷载计算为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载 1.28.03426.6=63.63kN主梁自重(0.6-0.08)0.252.025+2(0.6-0.08)
14、0.0152.0171.2=8.44kN永久荷载设计值： G=63.63+8.44=72.07kN可变荷载设计值： Q=1.314.06.6=120.12kN2、主梁计算简图主梁端部支承在砌体墙上，支承长度370mm；中间支承在350mm350mm的混凝土柱上。主梁的计算跨度：边跨净跨ln1=6000-3502-370=5455mm，0.025ln1=136.4mma/2=185mm，取边跨l01=1.025ln1+b2=5766mm。中跨：l02=6000mm。主梁的计算简图如图4所示。因跨度相差不超过10%，故可利用等跨连续梁内力表计算内力。图4 主梁的计算简图3、主梁内力计算（1）弯矩设
15、计值及包络图，根据下式计算：M=k1Gl+k2Ql=k172.07l+k2120.12l式中，弯矩系数k1、k2按相关表格确定，具体计算见下表3，弯矩包络图见图5a。表3 主梁弯矩值计算序号荷载简图kM1kMakMBkM2kMbkMC0.400.15564.41-0.267-110.950.06728.970.06728.97-0.267-110.950.160.00-0.133-92.12-0.133-95.86-0.133-95.86-0.133-92.12-0.044-30.47-0.089-61.64-0.133-92.120.140.14-0.133-92.120.610.12687
16、.27-0.311-215.400.09669.190.52-0.089-61.64-0.030-20.78-0.059-40.86-0.089-61.640.17122.520.09669.19-0.311-215.40内力基本组合301.56233.41-203.07-66.89-66.89-203.0770.972.7-203.07173.11173.11-203.07260.01151.58-326.3598.16151.49-172.5980.6223.55-172.59151.4998.16-326.35最不利内力最小值组合Mmin(kNm)70.972.7-326.35-66.8
17、9-66.89-326.35最大值组合Mmax(kNm)301.56233.41-172.59173.11173.11-172.59（2）剪力设计值及包络图，根据下式计算：V=k1G+k2Q=k172.07+k2120.12式中，剪力系数按有关表格确定，具体计算见下表4，剪力包络图见5b。表4 主梁剪力计算序号荷载简图kVAkVBlkVBr0.73352.83-1.267-91.311.00072.070.02-1.134-136.22000.68982.76-1.311-157.481.79-0.089-10.69-0.089-10.690.77893.45内力组合156.85-227.53
18、72.07135.59-248.79218.8642.14-102.00165.52最不利组合组合项次Vmax(kN)156.85-248.79218.864、主梁正截面受弯承载力计算跨内按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l0/3=6000/3=2000mm和b+sn=250+6350=6600mm中较小值确定，取bf=2000mm。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，支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，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8mm、次梁上部纵筋直径16mm。假定主梁上部纵筋直
19、径22mm，则一排钢筋时，h0=600-15-8-16-22/2=550mm；二排钢筋时，h0=550-25=525mm。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为一排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。B支座边的弯矩设计值MB=MBmax-V0b2=-326.35+192.190.352=-292.72kNm。正截面受弯承载力的计算过程列于表5。表5 主梁正截面承载力计算截面1B2弯矩设计值/(kNm)301.56-292.72173.11-66.89s=M(1fcbh02)或s=M(1fcbfh02)0.0340.2970.0190.060s=(1+1-2s)/20.9830.8190.
20、9900.969As=M/(sfyh0)1521.71888.2867.4342.4选配钢筋（mm2）420+122As=1637420+222As=2017320As=942220As=6285、主梁斜截面受剪承载力计算（1）验算截面尺寸hw=h0-hf=525-80=445mm，hwb=1.67Vmax=248.79kN截面尺寸满足要求。（2）计算所需腹筋采用10180双肢箍：Vcs=0.7ftbh0+1.0fyvAsvh0s=0.71.43250525+1.0270157=.8N=255.02kNVmax=248.79kN故不需配置弯起钢筋。（3）验算最小配箍率sv=Asvbs=180=
21、0.35%0.24ft/fyv=0.241.43270=0.13%，满足要求。6、构造配筋计算次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力Fl=63.63+120.12=183.75kN，h1=600-500=100mm，附加箍筋的布置范围s=2h1+3b=2100+3200=800mm。取附加箍筋10180双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数m=800/180+1=6排，次梁两侧各布置3排。由式mnfyvAsv1=6227078.5=NFl，满足要求。因主梁的腹板高度hw=h0-hf=560-80=480mm大于450mm，需在梁两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
22、的0.1%，且其间距不大于200mm。现每侧配置210，157/(250480)=0.13%0.1%，满足要求。图5 主梁弯矩包络图和剪力包络图a) 弯矩包络图 b) 剪力包络图六、绘制施工图1、结构平面布置图结构平面布置图上应表示梁、板、柱、墙等所有结构构件的平面位置、截面尺寸，水平构件的竖向位置以及编号，构件编号由代码和序号组成，相同的构件可以用一个序号。楼盖的平面布置图见图1，图中柱、主梁、次梁、板的代号分别用“Z”、“KL”、“L”和“B”表示。2、板配筋图板配筋采用分离式，板面钢筋从支座边伸出长度a=ln4=18004=450mm；板面钢筋（8200）从墙边伸出长度l07=18207
23、=260mm，取300mm；与主梁垂直的附加负筋采用8200，伸入板中长度l04=450mm；分布钢筋采用8200，截面面积大于受力钢筋的15%；板角配置58，双向附加构造钢筋，伸出墙边l04=18204=455mm，取500mm。3、次梁配筋图次梁支座截面上部钢筋的第一批切断点要求离支座边ln5+20d=63505+2016=1590mm，取1600mm；切断面积要求不超过总面积的二分之一，B支座切断216，2/4=0.50.5；C支座切断116，1/30.5，均满足要求；均无第二批截断，剩余216做架立筋。端支座上部钢筋伸入主梁长度la=0.143601.43d=494mm。下部纵向钢筋在
24、中间支座的锚固长度las12d=216mm，取220mm。4、主梁配筋图主梁纵向钢筋的弯起和切断需按弯矩包络图确定。底部纵向钢筋全部伸入支座，不配置弯起钢筋，所以仅需确定B支座上部钢筋的切断点，截取负弯矩弯矩包络图，将B支座的、号筋按钢筋面积比确定各自抵抗的弯矩，如号筋（220，As=628.3mm2）抵抗弯矩为292.72628.3/1888.2=97.40kNm。钢筋的充分利用点和不需要点的位置可按几何关系求得。第一批拟截断号筋（222），因截断点位于受拉区，离该钢筋充分利用点得到距离应大于1.2la+1.7h0=1.235.222+1.7525=1822mm；截断点离该钢筋不需要点的距离应大于1.3h0（683mm）和20d（440mm）。号筋截断点离B支座中心线的距离：按第一个条件时1822+55=1877mm，按第二个条件时683+529=1212mm，由第一个条件控制。号筋的截断点位置可同理确定。