单向板肋梁楼盖设计计算书参考例题上课讲义.docx

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单向板肋梁楼盖设计计算书参考例题上课讲义

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

IIIIl：

2.l0

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

J5CC0

5QO0

50OG

■50K

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11—rr

ii

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1

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1

5000

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SMC

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醪

b2

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5电

B

①

©

©

⑪

4

[j2曲M

Bi

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

3、次梁的截面高度应满足

（—〜丄）L

1218

（278〜417）mm，取h

400mm;则b（-

的楼盖板，要求h80mm，取板厚h80mm。

4、主梁的截面高度应该满足h（8〜+）L

（440〜660）mm，h400mm，则h

（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

设计值总值：

gq=1.2gk1.3qk

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：

B

”2000

23

CCB亠己

+2000*2000*2020*

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

1/1115.1862.022

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）l。

2

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

12s

（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

*8/10@1

30

丰8/10@1

30

忡_6/8@130

半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：

2、荷载计算:

由板传来：

J250k

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

2.9052.26.391kN/m

边跨:

l01Ina250001202502

24024875mm

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:

1.0251n

1.02547554873mm,取咕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■

J\

T

\1

I

J■

\

1

2

3

*%

1

--B

C

C

B

>4870”4750

4750

4750J/

4870

—

次梁的计算简图

截面位置

1

B

2

C

c5

3、内力计算：

由M（gq）l。

可计算出M1、Mb、M2、Me，计算结果如下表:

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

11

bf-l-50001667mmbSo20002002200mm，故取bf1667mm。

33

梁高：

h400,h040040360mm

翼缘厚：

hf80mm

判定T形截面类型：

80

166780（360厅）507・8

6.

10Nmm

hf

1fcbfhf（h。

）1.011.9

2

507.8kNm

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。

按布置两排纵向钢筋考虑,

⑵、支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B

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

1fcbfh0

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）

3①18+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中6

2创6

2仝6

2®6

AsvnAsw

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

VcsVc1.25fyvAsLh（

s

）99.668V

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）

6600

6640

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

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

T1'1

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

红线:

①+④

黄线:

①+③

蓝线:

①+②

灰线:

①+④

同样可绘出剪力包络:

-■*

蓝线：

①+④

剪力包络图

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

bf

-66002200mmb$

3

5000mm，故取b'f

2200mm。

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

1fcbh0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

s1fcbhfs1fcbfhf

0.045

0.392

0.026

0094

1』2s

（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）

4少22（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申8

2®8

和8

AsvnAsv1

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

VcsVc1.0fyv^^h（

s

151.06V

不满足

148.27V

不满足

148.27V

不满足

VVcs

Asbcs

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

svAsV250X00.00270牛：

0.00145'满足要求

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