钢筋混凝土的单向板肋梁楼盖设计.docx

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钢筋混凝土的单向板肋梁楼盖设计

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

一、设计资料

1、设计个32.4m×19.8m的钢筋混凝土单选板肋梁楼盖。

2、生产车间的四周外墙均为承重墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为300mm×300mm。

3、荷载

（1）、楼面活荷载为5.0kN/㎡。

（2）、楼面面层：

水磨石地面0.65kN/m。

（3）、楼盖自重：

钢筋混凝土容重γ=25kN/m。

（4）、平顶粉刷：

0.25kN/m。

4、材料

（1）、混凝土：

C25。

（2）、钢筋：

主梁及次梁受力筋用HRB335钢筋，板内及梁内的其它钢筋采用HPB235。

二、板的计算

板按考虑塑性内力重分布方法计算。

板厚h≥==55mm，对工业建筑楼盖，要求h≥70mm，故取板厚h=80mm。

次梁截面高度应满足h=（~）L=（~）×5400mm=（300~450）mm，考虑到楼面活荷载比较大，故取次梁截面高度h=400mm。

梁宽b=（~）h=（~）×400mm=（133~200）mm，取b=180mm。

板的尺寸及支承情况见图1-1。

（1）荷载计算

楼面面层

0.65kN/m

80mm厚的钢筋混凝土现浇板

0.08×25=2.00kN/m

平顶粉刷

0.25kN/m

恒荷载标准值

2.90kN/m

恒荷载设计值

g=1.2×2.90kN/m=3.48kN/m

活荷载设计值

q=1.3×5.0kN/m=6.5kN/m

合计

g+q=9.98kN/m

（2）计算简图板的计算跨度

边跨ιn=（2.2-0.12-）m=1.99m

ι0=ι+=（1.99+）m=2.05m>ιn+=（1.99+）m=2.03m

故取ι0=2.03m

中间跨ι0=ι=（2.2-0.18）m=2.02m

跨度差=0.5%<10%，可按等跨连续板计算内力，取1m宽板带作为计算单元，计算简图见图1-2。

（3）弯矩设计值连续板各截面弯矩设计值见表1-3。

表1-3连续板各截面弯矩计算

截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中

中间支座

弯矩计算系数α

-

-

M=α（g+q）

ι02/kN.m

×9.98×2.03=3.74

-×9.98×2.03=-3.74

×9.98×2.02=2.55

-×9.98×2.02=-2.91

（4）承载力计算b=1000mm，h=80mm，h0=（80-20）mm=60mm，钢筋采用HPB235级（=210N/mm），混凝土采用C25（fy=11.9N/mm2），α=1.0。

各截面配筋见表1-4。

表1-4板的配筋计算

板带部位

边区板带（①~②、⑥~⑦轴线间）

中间区板带（②~⑤轴线间）

板带部位截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中中间跨跨中

中间

支座

边跨

跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中中间跨跨中

中间

支座

M/kN.m

3.74

-3.74

2.55

-2.91

3.74

-3.74

2.04

2.33

αs=

0.087

0.087

0.060

0.068

0.087

0.087

0.048

0.054

=1-

0.091

0.091

0.062

0.062

0.091

0.091

0.049

0.056

310

310

211

211

310

310

167

189

选配钢筋

φ8@160

φ8@160

φ6/8@160

φ6/8@160

φ8@160

φ8@160

φ6/8@160

φ6/8@160

实配钢筋面积

314

314

246

246

314

314

246

246

注：

中间区板带（②~⑤轴线间），其各内区格板的四周与梁整体连接，故中间跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其计算弯矩折减20%。

三、次梁的计算

次梁按考虑塑性内力重分布法计算。

主梁截面高度h=（~）×6600mm=（440~660）mm，取主梁截面高度h=650mm，梁宽b=（~）h=（217~325）mm，取b=250mm。

次梁的尺寸及支承情况见图1-5。

（1）荷载计算

恒荷载设计值

板传来的恒荷载

3.48×2.2kN/m=7.66kN/m

次梁自重

1.2×25×0.18×（0.4-0.08）kN/m=1.73kN/m

梁侧平顶粉刷

1.2×0.25×（0.4-0.08）=0.10kN/m

合计

g=9.49kN/m

活荷载设计值（由板传来）

6.5×2.2kN/m=14.30kN/m

总计

g+q=23.79kN/m

（2）计算简图次梁的计算跨度

边跨ιn=（5.4-0.12-）m=5.155m

ι0=ιn+=（5.155+）m=5.275m<1.025ιn=5.284m，取ι0=5.275m

中间跨ι0=ιn=（5.4-0.25）m=5.15m

跨度差=2.4%<10%，可按等跨连续梁进行计算，其计算简图见图1-6。

（3）弯矩设计值和剪力设计值次梁各截面弯矩、剪力设计值见表1-7、1-8。

表1-7梁各截面弯矩计算

截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中中间跨中

中间支座

弯矩计算系数α

-

-

M=α（g+q）

ι02/kN.m

×23.79×5.2752=60.18

-×23.79×5.2752=-60.18

×23.79×5.152=39.44

-×23.79×5.152=-45.07

表1-8次梁各截面剪力计算

截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中中间跨中

中间支座

剪力计算系数β

0.45

0.60

0.55

0.55

M=β（g+q）

ιn/kN

0.45×23.79×5.155=55.19

0.60×23.79×5.155=73.58

0.55×23.79×5.155=67.45

0.55×23.79×5.155=67.45

（4）承载力计算

次梁正截面受弯承载力计算时，支承截面按矩形计算，跨中截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：

边跨bf/=ι0=（×5275）mm=1758mm

离端第二跨、中间跨bf/=ι0=（×5150）mm=1717mm

梁高h=400mm，翼缘厚度h/f=80mm。

除离端第二支座纵向钢筋按两排布置（h0=（h-60）=（400-60）mm=340mm）外，其余截面均按一排纵筋考虑，h0=（400-30）mm=370mm。

纵向钢筋采用HRB335级（fy=300N/mm2），箍筋采用HPB234级（fyv=210N/mm2），混凝土采用C25（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2），α1=1.0。

经判断各跨中截面均属于第一类T型截面。

次梁正截面及斜截面计算承载力计算分别见表1-9、1-10。

表1-9次梁正截面承载力计算

截面

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中中间跨跨中

中间支座

M/kN.m

60.18

-60.18

39.44

-45.07

αs=

=0.021

=0.243

=0.014

=0.154

0.021

0.283

0.014

0.168

0.989

0.858

0.993

0.916

As=/mm2

=548

=688

=358

=443

选配钢筋

316

314+212

314

314

实配钢筋面积/mm2

603

687

461

461

表1-10次梁斜截面承载力计算

截面

端支座右侧

离端第二支座左侧

离端第二支座右侧

中间支座左侧、右侧

V/kN

55.19

73.58

67.45

67.45

198.10>V

182.10>V

182.10>V

198.10>V

59.2>V

54.4

54.4

59.2

选用箍筋

双肢8

双肢8

双肢8

双肢8

/mm2

101

101

101

101

/mm

按构造配筋

=470

=691

=1189

实配箍筋间距/mm

200

200

200

200

四、主梁的计算

主梁按弹性理论方法计算

（1）截面尺寸及支座简化

由于（）梁/（）柱=（）/（）=5.78>4，故可将主梁视为铰支于柱上的连续梁进行计算；两端支承于砖墙上亦可视为铰支。

主梁的尺寸及计算简图如图1-11。

（2）荷载

恒荷载设计值

次梁传来的恒荷载

9.49×5.4kN=51.25kN

主梁自重（折算为集中荷载）

1.2×25×0.25×（0.650.08）2.2kN=9.41kN

梁侧抹灰（折算为集中荷载）

1.2×0.25×（0.65-0.08）×2.2×

2kN=0.75kN

合计

G=61.41kN

活荷载设计值由次梁传来

Q=14.3×5.4kN=77.22kN

（3）主梁计算跨度的确定

边跨ιn=（6.6-0.24-）m=6.21m

ι0=ιn++=（6.21++）m=6.54m

>1.025ιn+=（1.025×6.21+）m=6.52m，故取ι0=6.52m。

中间跨ιn=（6.60-0.3）m=6.30m

ι0=ιn+b=（6.30+0.3）m=6.60m

平均跨度（）m=6.56m（计算支座弯矩用）

跨度差（）=1.23%<10%，可按等跨连续梁计算内力，则主梁的计算简图见图1-12。

（4）弯矩设计值

主梁在不同荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，其弯矩和剪力设计值的具体计算结果见表1-

13、1-14。

表1-13主梁各截面弯矩计算

序号

荷载简图及弯矩图

边跨跨中

中间支座

中间跨跨中

①

②

③

④

最不利内力组合

①+②

241.60

-176.00

-40.62

①+③

73.50

-176.00

129.09

①+④

211.39

-266.72（-153.58）

113.80

注：

表中K为弯矩系数

表1-14主梁各截面剪力计算

序号

荷载简图及弯矩图

端支座

中间支座

①

②

0

④

最不利内力组合

①+②

111.88

-167.38（-61.41）

61.41

①+④

98.21

-179.05（-121.49）

155.77（84.68）

将以上最不利荷载组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一个坐标图上，即可得到主梁的弯矩包罗图及剪力包络图，详见图1-15。

（5）承载力计算

主梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算（因支座弯矩较大，取h0=（650-80）mm=570mm），跨中截面按T形截面计算（hf/=80mm，h0=（650-30）mm=620mm）