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1、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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 23 页 - - - - - - - - - 三、板的设计21、板荷载计算22、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42、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
2、斜截面受剪承载力6五、主梁设计71、主梁荷载计算72、主梁计算简图 73、主梁内力计算 8名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 23 页 - - - - - - - - - 4、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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名
3、师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 23 页 - - - - - - - - - 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：l1= m；l2= m。柱截面尺寸：bh =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：qk=7 KNm/2混凝土强度等级：C30 213456ABCD22211250370120120111120120名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
4、 - - - - - - - 第 4 页，共 23 页 - - - - - - - - - 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， 次梁的跨度为， 主梁每跨内布置两根次梁， 板的跨度为3=。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=6600/18 6600/12=367550mm， 取 h=500mm，截面宽度 b=h/3 h/2 ，取 b=200mm。4、主梁截面尺寸
5、（ bh）根据刚度要求，h=l/15l/10=6000/15 6000/10=400600mm， 取 h=600mm，截面宽度 b=h/3 h/2 ，取 b=250mm。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 23 页 - - - - - - - - - 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，本设计中板区格长边与短边之比为 6600/2000=3，宜按单向板进行设计。1、板
6、荷载计算板的永久荷载标准值gk：30厚水磨石面层20kN/m3=m2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 23 页 - - - - - - - - - 80厚钢筋混凝土板25kN/m3=m215厚混合砂浆17kN/m3=m2小计m2板的可变荷载标准值qk：m2永久荷载分项系数取；可变荷载分项系数取。于是板的荷载基本组合值：p=g+q= +=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，取板在墙上的支承长度为120mm
7、。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨： ?01= ?1+?2?= 2000- 120-2002?+802?= 1820? ?01= ?1+?2?= 2000- 120-2002?+1202?= 1840?取?01= 1820?中间跨： ?02= ?2= 2000- 200= 1800?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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 23 页 - - - - - - -
8、- - 图 2 板计算简图3、板弯矩设计值查表可得，板弯矩系数 ?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?1= - ?=111?012=11112.531.822= 3.77? ?= -114?022= -11412.531.802= - 2.90? ?2= ?3=116?022=11612.531.802= 2.54? ?4、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，?0= 80- 20= 60?；板宽 b=1000mm。C30混凝土， ?1= 1.0，?=14.3?/ ?2
9、；HPB300钢筋，?=270N/ ?2。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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 23 页 - - - - - - - - - 弯矩设计值 / （kNm）?= ?/( ?1?02)? = 1 - 1- 2?计算配筋（2mm）sA=boh1acf/yf?,?取?,?取实际配筋（2mm） 8200sA= 8200sA= 8200sA= 6/8200sA=支座截面受压区高度系数 ?均小于，满足弯矩调幅的要求；
10、?= (0.2%,045?)?= 0.451.43270= 0.24%所以， ?,?= ? = 0.24%100080 = 190.67?2。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积的荷载折减。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 23 页 - - - - - - - - - 1、次梁荷载计算永久荷载标准值：板传来的永久荷载m2=m次梁自重（） 25kN/m=m次梁粉饰（） 2
11、17kN/m=m小计?= 8.0342? / ?可变荷载标准值：荷载基本组合值：? = ?+ ?= 1.28.0342+ 1.314.0 = 27.84?/ ?2、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： ?01= ?1+ ? 2?=(6600- 120- 250 2? )+ 240 2?= 6475? 1.025 ?1= 1.025(6600- 120- 250 2? ) = 6513.875?取?01= 6475?中间跨： ?02= ?2= 6600- 250= 6350mm名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
12、- - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 23 页 - - - - - - - - - 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：?1= - ?=111?012=11127.846.4752= 106 .11? ?= -114?022= -11427.846.352= - 80.18? ?2= ?3=116?022=11627.846.352= 70.16? ?剪力设计值：?= 0.45?01= 0.4527.
13、846.475= 81.12?= 0.60?01= 0.6027.846.475= 108.16?= ?= 0.55?02= 0.55 27.846.35 = 97.23?4、次梁正截面受弯承载力计算名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 23 页 - - - - - - - - - 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?= ? 3?= 6600 3?= 2200? ，?= ?+ ?= 200+ 1800=2000? ，b+
14、12?= 200+ 1280 = 1160? 三者取较小值，故取 ?=1160? 。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 ?0= 500- 20- 10- 20 2?=460? ， 二排纵向钢筋 ?0= 460- 25 = 435mm 。 纵向钢筋采用 HRB400级钢筋，?=360N/mm2，箍筋采用 HPB300级，?=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/kN m?=? (?1?02)或
15、?=? (?1?02)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 23 页 - - - - - - - - - ? = 1 - 1- 2?=?0?1?或?= ?0?1?选配钢筋 /mm2216+118?= 656.59416?= 804.25218?= 508.94316?= 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?= ?0- ?= 435- 80 = 355? ，因 ?= 355 200?
16、= 1.8 4，截面尺寸按下式验算：?0=截面尺寸满足要求。2) 计算所需腹筋：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 23 页 - - - - - - - - - 采用 8 双肢箍，计算支座B 左侧截面， VBl=。由截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距 s：s =1.0?0?- 0.7?0=1.0270(50.32) 435108160- 0.71.43200435? = 560 .19?调幅后受剪承载力应加强， 梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%。先调整
17、箍筋间距， s=，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0.3?= 0.3 1.43 270?=1.5910-3，实际配筋率 ?= ?(?)?= 2 50.3 200200?=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，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=主梁自重 永久荷载设计值：G=+=可变荷载设计值：Q=名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心
18、整理 - - - - - - - 第 14 页，共 23 页 - - - - - - - - - 2、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 ?1= 6000- 350 2?- 370= 5455mm，?1=a/2=185mm ，取边跨?01= 1.025 ?1+ ? 2?= 5766? 。中跨： ?02= 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）弯矩设计值及包络图，根据下式计算：? = ?1?+ ?2
19、?=?172.07? + ?2120.12?式中，弯矩系数 ?1、?2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 主梁弯矩值计算名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 23 页 - - - - - - - - - 序号荷载简图?1?2?0.244101.400.15564.41- 0.267- 110.950.06728.970.06728.97- 0.267- 110.950.289200.160.244169.00- 0.133- 92.
20、12- 0.133- 95.86- 0.133- 95.86- 0.133- 92.12- 0.044- 30.47- 0.089- 61.64- 0.133- 92.120.200144 .140.200144.14- 0.133- 92.120.229158.610.12687.27- 0.311- 215.400.09669.190.170122.52- 0.089- 61.64- 0.030- 20.78- 0.059- 40.86- 0.089- 61.640.17122 .520.09669.19- 0.311- 215.40内力基本组合最不最小值组合名师资料总结 - - -精品资
21、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 23 页 - - - - - - - - - 利内力?(? ?)最大值组合?(? ?)（2）剪力设计值及包络图，根据下式计算：? = ?1?+ ?2?=?172.07+ ?2120 .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?0.73352.83- 1.267- 91.311.00072.070.866104.02- 1.134- 136.22000.68982.76- 1.311- 15
22、7.481.222146 .79- 0.089- 10.69- 0.089- 10.690.77893.45名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 23 页 - - - - - - - - - 内力组合最不利组合组合项次|?|?(?)4、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?0/3=6000/3=2000mm 和?+ ?=250+6350=6600mm中较小值确定，取?=2000mm。主梁混凝土保护层厚
23、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 ?= ?- ?0? 2?=名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
24、- - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 23 页 - - - - - - - - - - 326.35+ 192.190.35 2?= - 292.72? ?。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 /(kN m)?=? (?1?02)或?=? (?1?02)?= (1 +1 - 2?)/ 2?= ?/( ?0)选配钢筋（ mm2）420+122?= 1637420+222?= 2017320?= 942220?= 628名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -
25、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 23 页 - - - - - - - - - 5、主梁斜截面受剪承载力计算（1）验算截面尺寸?= ?0- ?= 525- 80 = 445? ，?= 445 300?= 1.67 |?|?= 248 .79?故不需配置弯起钢筋。（3）验算最小配箍率?=?=157250180= 0.35% 0.24?/ ?= 0.24 1.43270= 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=+= ，h1=600-500=100mm ，附加箍筋的布置范围名师资料总结 - - -
26、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 23 页 - - - - - - - - - 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 ? ?1= 6 227078.5 = 254340N ?，满足要求。因主梁的腹板高度 ?= ?0- ?= 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的%，且其
27、间距不大于 200mm。现每侧配置210，157/(250480)=%，满足要求。图 5 主梁弯矩包络图和剪力包络图a) 弯矩包名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 23 页 - - - - - - - - - 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
28、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= ?4?= 1800 4? =450? ；板面钢筋（ 8200 ）从墙边伸出长度 ?07?= 1820 7?= 260? ，取300mm；与主梁垂直的附加负筋采用 8200 ，伸入板中长度 ?04?= 450mm ；分布钢筋采用8200，截面面积大于受力钢筋的15%；板角配置 5 8，双向附加构造钢筋，伸出墙边 ?04?= 1820 4?= 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?5?+ 20d =6350 5?+ 2016=
29、 1590? ，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= ；C 支座切断 116，1/3，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?=(0.14360 1.43?)? = 494? 。下部纵向钢筋在中间支座的锚固长度?名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 23 页 - - - - - - - - - 12?= 216? ，取 220mm。4、主梁配筋图主梁纵向钢筋的弯起和切断需按
30、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，?= 628.3?2）抵抗弯矩为 =m。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1.2?+ 1.7?0= 1.2 (35.222)+ 1.7525= 1822? ；截断点离该钢筋不需要点的距离应大于?0（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。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 23 页 - - - - - - - - -