单向板肋梁楼盖设计计算书参考例题.docx
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单向板肋梁楼盖设计计算书参考例题.docx
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单向板肋梁楼盖设计计算书参考例题
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书
一、设计题目及目的
题目:
某工业厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计。
目的:
1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。
2、通过板及次梁的计算,掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。
3、通过主梁的计算,掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。
4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。
5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式,制图规定,进一步提高制图的基本技能。
6、学会编制钢筋材料表。
二、设计内容
1、结构平面布置图:
柱网、主梁、次梁及板的布置
2、板的强度计算(按塑性内力重分布计算)
3、次梁强度计算(按塑性内力重分布计算)
4、主梁强度计算(按弹性理论计算)
5、绘制结构施工图
(1)结构平面布置图(1:
200)
(2)板的配筋图(1:
50)
(3)次梁的配筋图(1:
50;1:
25)
(4)主梁的配筋图(1:
40;1:
20)及弯矩M、剪力V的包络图
(5)钢筋明细表及图纸说明
三、设计资料
1、楼面的活荷载标准值为9.0kN/m2
2、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm.
3、材料选用:
(1)、混凝土:
C25
(2)、钢筋:
主梁及次梁受力筋用HRB335级钢筋,板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235级。
$2
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
一、结构平面结构布置:
1、确定主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为5.0m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为
2.2m。
楼盖结构布置图如下:
uoo
1
2、按高跨比条件,当h一155mm时,满足刚度要求,可不验算挠度。
对于工业建筑
40
的楼盖板,要求h80mm,取板厚h80mm。
1
)h(133〜200)mm,取b200mm。
3
4、主梁的截面高度应该满足h(8〜+)L
(200〜300)mm,取b250mm。
二、板的设计(按塑性内力重分布计算):
1、何载计算:
板的恒荷载标准值:
取1m宽板带计算:
水磨石面层
0.65
10.65kN/m
80mm钢筋混凝土板
0.08
252.0kN/m
15mm板底混合砂浆
0.015
170.255kN/m
恒载:
gk2.905kN/m
活载:
qk919kN/m
恒荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m,所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的
15.186kN/m
2、板的计算简图:
120
次梁截面为200mm400mm,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。
按塑性内力重分布设计,板的计算边跨:
1h220010012080220201.0251n2030mm,
中跨:
l02ln22002002000mm
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷相同,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。
计算简图如下图:
q+g=15.186kN/m
板的计算简图
3、内力计算及配筋:
用塑性内力重分布理论计算,则有a系数如下:
表1.0
支承情况
截面位置
端支座
边跨支座
离端第二支座
离端第二跨中
中间支座
中间跨中
A
1
B
2
C
3
梁板搁支在墙上
0
1/11
两跨连续:
-1/10三跨以上连续:
-1/11
1/16
-1/14
1/16
板
与梁整浇连接
-1/16
1/14
梁
-1/24
梁与柱整浇连接
-1/16
1/14
则由M(gq)l2可计算出Mi、Mb、M2、M。
,计算结果如下表:
截面位置
1
B
2
C
a
1/11
-1/11
1/16
-1/14
M(gq)lo
11115.1862.022
2
11115.1862.0
1/1615.1862.02
2
1/1415.1862.0
(kN/m)
5.633
5.633
3.87
4.43
由题知:
b1000mm,设as20mm,则h0has802060mm,
fc11.9N/mm,fy210N/mm
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:
截面
1
B
2
C
M(kNm)
M1
Mb
m2
0.8M2
Mc
0.8Mc
M(gq)lo
5.633
-5.633
3.87
3.10
-4.43
3.54
1fcbho(kNm)
42.84
M
s2
ifebho
0.131
0.131
0.090
0.073
0.103
0.083
1712s
(b0.614)
0.141
0.141
0.094
0.076
0.109
0.087
s10.5
0.930
0.930
0.953
0.962
0.946
0.957
2
AsM/sfyh0(mm)
480.7
480.7
322.3
255.8
317.7
293.6
选钢肋
①〜②轴线
⑤〜⑥轴线
史8/10@1
30
丰8/10@1
30
创8@130
申8
@130
②〜⑤轴线
申8/10@1
30
丰8/10@1
30
±6/8@130
丰6/8@130
实际配筋
①〜②轴线
⑤〜⑥轴线
495mm2
495mm2
2
387mm
X
2
387mm
②〜⑤轴线
495mm2
495mm2
302mm2
302mm2
位于次梁内跨上的板带,其内区格四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面(M2、M3)
和中间支座(Me)计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。
4、确定各种构造钢筋:
⑴分布筋选用6@300。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用8@200。
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用8@200。
⑷板角构造钢筋:
选用8@200双向配置板四角的上部。
5、绘制板的配筋示意图:
采用分离式配筋,详见板的配筋图•
三、次梁设计(按塑性内力重分布计算):
1次梁的支承情况:
li=I•”501=1「*50
2、荷载计算:
由板传来:
2.9052.26.391kN/m
次梁肋自重:
0.20.40.08
25
1.6kN/m
次梁粉刷重
0.0150.40.08
217
0.2176kN/m
恒载:
gk
8.2086kN/m
活载:
qk
92.219.8kN/m
设计值总值:
gq=1.2gk
1.3qk
35.53kN/m
3、确定计算跨度及计算简图。
塑性内力重分布计算时,其计算跨度:
中跨:
l02In50002504750mm
边跨:
I01Ina25000120250224024875mm
1.025ln1.02547554873mm,取*4870mm(a240mm)
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:
q+g=35.53kN/m
111■
JJ
T
{1
I
J
\\1
2
3
1△
--B
C
C
B
—
>4870丿
z4750
4750
4750J/
4870J/
次梁的计算简图
3、内力计算:
由M(gq)l。
可计算出M1、Mb、M2、Me,计算结果如下表:
截面位置
1
B
2
C
a
1/11
-1/11
1/16
-1/14
M(gq)lo
2
1/1135.534.870
2
11135.534.870
2
11635.534.750
2
1/1435.534.750
(kN/m)
76.61
76.61
50.10
57.26
由V(gq)ln可计算出Va、Vbi、VBr、Vc,计算结果如下表:
截面位置
A
Bi
Br
C
0.45
0.60
0.55
0.55
V(gq)ln
0.4535.534.755
0.6035.534.755
0.5535.534.750
0.5535.534.750
(kN)
76.03
101.371
92.82
92.82
4、截面承载力计算:
⑴、次梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度bf,按
1bf-l
1
50001667mm
bS020002002200mm,故取bf1667mm
3
3
梁高:
h400,h0400
40360mm
翼缘厚:
hf80mm
ifcbfhf(ho
判定T形截面类型:
76.61kNm(边跨中)
50.10kNm(中间跨中)
故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取
h。
40060340mm,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,
取h0360mm
⑶、次梁正截面承载力计算见下表:
截面
1
B
2
C
弯矩M(kNm)
76.61
-76.61
50.10
-57.26
1fcbho或
1.011.9166736C2
1.011.920034C2
1.011.916673602
1.011.9200360
1fcbfhf
6
2570.91410
6
275.12810
6
2570.91410
6
308.44810
asM/a1fcbh0
0.030
0.278
0.019
0.183
1J2s
(b0.350)
0.030
0.334
0.019
0.208
s10.5
0.985
0.833
0.911
0.896
AsM/sfyh。
720.2
901.7
468.1
591.7
选用钢筋
3虫18(弯1)
3虫18+1①16
(弯起)
3虫16(弯1)
3①16(弯1)
实际钢筋截面面积(mm2)
763
964.1
603
603
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表:
截面
A
B左
B右
C
V(kN)
76.03
101.37
92.82
92.82
0.25cfcbho(kN)
214.2V
截面满足
202.3V
截面满足
202.3V
截面满足
214.2V
截面满足
Vc0.7ftbh°(kN)
64.01V
需配箍筋
60.45V
需配箍筋
60.45V
需配箍筋
64.01V
需配箍筋
箍筋肢数、直径
2虫6
2创6
2空6
2®6
AsvnAsv1
56.6
56.6
56.6
56.6
s1.25fyvAsvh°/(VVc)
445.0
123.3
156.1
185.7
实配箍筋间距
150
150不足用Asb补充
150
150
VcsVc1.25fyvALh|
s
099.668V
满足
98.127V
不满足
94.127V
满足
99.668V
满足
AVVcs
Asb
0.8fysina
9.55mm2
选配弯起钢筋
由于纵向钢筋充足,可弯起
1生18
1①18
由于纵向钢筋充足,可弯起1空
16
由于纵向钢筋充足,可弯起
1小16
实配钢筋面积
254.5mm2
2
254.5mm
2
201.1mm
2
201.1mm
5、构造配筋要求:
沿全长配置封闭式箍筋,第一根箍筋距支座边50mm处开始布置,在简支
端的支座范围内各布置一根箍筋。
四、主梁设计(按弹性理论计算):
1支承情况:
柱截面400M00,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。
主梁端部支承于砖壁柱上,其支承长度a=370。
2、荷载计算:
为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。
次梁传来的荷载:
8.20865.041.043kN
主梁自重:
(0.60.08)0.252.2257.15kN
主梁粉刷重:
2(0.60.08)0.0152.2170.58344kN
恒载:
Gk48.776kN
恒载设计值:
G1.2Gk58.53kN
活载设计值:
Q92.25.01.3128.7kN
3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度:
11
边跨:
l01ln—b柱0.025ln6280—4000.02562806637mm
22
11lnab柱6280370/2400/26665mm,
22
近似取l°16640mm
11
中跨:
l0lnb柱b柱6200400/0400/26600mm
因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:
G
G
G=58.53kN/m
G
G
I
|G1G
1
L
v
丿*
1'
L
6640
2C(B)
主梁的计算简图
3、内力计算:
1)、弯矩设计值:
Mk1GLk2QL
其中,kik2可由书中表查取,L为计算跨度,对于B支座,计算跨度可取相邻两跨的平均值。
2)、剪力设计值:
Vk3Gk4Q,其中,k3k4可由书中表查可知
主梁弯矩计算
项次
荷载简图
k/M1
k/MB
k/M2
k/Mc
①
G
G
3G(
1
G(
1
3(
J
r
0.244
0.267
0.067
0.267
94.47
103.61
25.88
103.61
②
Q
C
J
Q
2
Q
0.289
0.133
0.133
0.133
246.97
113.32
112.97
113.32
③
Q(
1
0.045
0.133
0.200
0.133
38.46
113.32
169.88
113.32
④
Q
1
Q
J
Q(
J
0.229
0.311
0.170
0.089
195.70
264.97
144.40
75.83
Mmin
组合项次
①+③
①+④
①+②
①+④
(kN
m)
组合值
56.01
-368.58
87.09
179.44
M
max
组合项次
①+②
①+③
(kN
m)
组合值
341.44
195.76
由此可作出下列几种情况下的内力图:
①+②;①+③;①+④
红线
①+④
-368.58
-368.58
黄线
①+③
蓝线
①+②
-
灰线
①+④
—■1
■l2
atB
Il.,93'■..
-179
44
-17
!
i■»s.
9.44
*
-15.07
-88.16
-88.16
-15.07
56.01
9.92
■"9T9256.01
69.74
106.38
106.37
69.74
168.68
169.42
169.42
168.68
291.54
195.76
195.76
291.54
236.45
236.45
341.44
弯矩包络图
341.44
将以上各图绘于同一坐标系上,取其外包线,贝U为弯矩包络图主梁剪力计算
项次
何载间图
k/VA
k/VB左
k/VB右
GGGGGG
①
J|]JJ
0.733
1.267
1.00
42.90
74.16
58.53
QQQQ
|I|
0.866
1.134
0
②
JJ1
111.45
145.95
0
④
QQQQ
1J丨丨
0.689
1.311
1.222
88.67
168.73
157.27
①+②
①+④
①+④
组合项次Vmin(kN)
154.35
-242.89
215.8
同样可绘出剪力包络:
4、主梁正截面和斜截面承载力计算:
⑴、主梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度bf,按
翼缘厚:
hf80mm
判定T形截面类型:
hf806
1fcbfhf(h0-)1.011.9220080(540)1047.2106Nmm
22
341.44kNm(边跨中)
1047.2kNm「、/
195.76kNm(中间跨中)
故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取
h060070530mm。
正截面配筋计算。
截面
1
B
2
弯矩M(kNm)
341.44
-368.56
195.76
-88.16
V0b/2
(58.53128.7)0.4/2
37.45
1
M-V°b
2
-331.11
1fcbho或
1.011.9220054C2
1.011.92505302
1.011.922005602
1.011.9250560
'2
1fcbfh0
7634.088106
835.6775106
8210.048106
932.96106
M或M
s1fcbh:
s1fcbfh:
0.045
0.392
0.026
0094
1J2s
(b0.550)
0.046
0.535
0.026
0.099
s10.5
0.977
0.733
0.987
0.951
AsM/sfyh。
2157.3
2841.0
1224.3
551.8
选用钢筋
6虫22(弯4)
6血22+2少20
(弯起4空22)
4④22(弯2)
2①20
实际钢筋截面面积(mm2)
2233
2909
1520
628
斜截面配筋计算:
截面
A
B左
B右
V(kN)
154.35
242.89
215.8
hwhohf530804500mm,因?
犁么「84,截面尺寸按下面式验算
0.25cfcbho(kN)
394.2V
截面满足
394.2V
截面满足
394.2V
截面满足
剪跨比:
20003.73,取3.0
540
175Vc'ftbho
1
(kN)
75.01V
需配箍筋
73.62V
需配箍筋
73.62V
需配箍筋
箍筋肢数、直径
2©8
208
2中8
AsvnAsvi
100.6
100.6
100.6
s1.OfyvAsvho/(VVc)
143.8
66.15
78.75
实配箍筋间距
取150不足用Asb
补充
取150不足用Asb
补充
取150不足用Asb
补充
A
VcsVc1.0fy—h
s
0151.06V
不满足
148.27V
不满足
148.27V
不满足
VVcs
Asb
0.8fysina
4.05mm2
2
278.8mm
2
278.8mm
选配弯起钢筋
弯起1虫22
1G22
由于纵向钢筋充
足,可弯起1^22
实配钢筋面积
(mm)
380.1
380.1
380.1
验算最小配筋率
svAV250°01650O.。
0270牛
鼻0.00145,满足要求
yv
说明
由于剪力图呈矩形,在支座A截面右边的2.2m范围内需要布置两排弯起钢筋,而且要使箍筋加密
为100mm即可满
足要求。
由于剪力图呈矩形,且比较大,在支座截面B左边的2.2m范围内需要布置三排弯起钢筋,而且要使箍筋加密为100mm,即可满足要求。
由于剪力图呈矩形,在支座截面B右边的2.2m范围内需要布置两排弯起钢筋,而且要使箍筋加密为
100mm即可满足要求。
为了施工方便,除加密区箍筋间距一律为150mm
5、两侧附加横向钢筋的计算:
次梁传来的的集中力:
Fi41.0431.2128.7177.95kN,h,600400200mm
附加箍筋布置范围:
s2h,3b220032001000mm
取附加箍筋8@200mm,则在长度范围内可布置箍筋的排数:
m1°°°20016排,梁两
侧各布置三排。
另加吊筋1118,Asb254.5mm2,则由:
2fyAsbsinamnfyvAsv12300254.50.7076221050.3234.7kNFl,
满足要求。
五、关于计算书和图纸的几点说明:
1、经验算各截
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