钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计

钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT 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 三、板的设计 2 1、板荷载计算 2 2、板计算简图 3 3、板弯矩设计值 3 4、板正截面受弯承载力 4 四、次梁设计 4 1、次梁荷载计算 4 2、次梁计算简图 5 3、次梁内力计算 5 4、次梁正截面受弯承载力 5 5、次梁斜截面受剪承载力 6 五、主梁设计 7 1、主梁荷载计算 7 2、主梁计算简图 7 3、主梁内力计算 8 4、主梁正截面受弯承载力计算 9 5、主梁斜截面受剪承载力计算 10 6、构造配筋计算 10 六、绘制施工图 11 1、结构平面布置图 11 2、板配筋图 12 3、次梁配筋图 12 4、主梁配筋图 12 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=7KNm/2 混凝土强度等级： C30 梁主筋级别： Ⅲ级(HRB400) 其余钢筋级别： Ⅰ级(HPB300) 二、结构布置

1、柱网尺寸

213

45

6

A

BCD2

2211250370120120111

120120 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h≥l/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（b×h） 根据刚度要求，h=l/18～l/12=6600/18～6600/12=367～550mm，取h=500mm，截面宽度b=h/3～h/2，取b=200mm。

4、主梁截面尺寸（b×h） 根据刚度要求，h=l/15～l/10=6000/15～6000/10=400～600mm，取h=600mm，截面宽度b=h/3～h/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、板荷载计算 板的永久荷载标准值gk：

30厚水磨石面层 ×20kN/m3=m2 80厚钢筋混凝土板 ×25kN/m3=m2 15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= ×+×=m2 2、板计算简图 次梁截面为200mm×500mm，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，板的计算跨度： 边跨： 𝑙01=𝑙𝑛1

+ℎ2⁄=2000−120−2002⁄+802⁄=1820𝑚𝑚<

𝑙01=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𝛼𝑚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=111×12.53×1.822=3.77𝑘𝑁·𝑚 𝑀𝐶=−114𝑝𝑙022=−114×12.53×1.802=−2.90𝑘𝑁·𝑚 𝑀2=𝑀3=116𝑝𝑙022=116×12.53×1.802=2.54𝑘𝑁·𝑚 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，ℎ0=80−20=60𝑚𝑚；板宽b=1000mm。C30混凝土，𝛼1=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 1 B 2 C

弯矩设计值/（kN·m） 𝑎𝑠=𝑀/(𝛼1𝑓𝑐𝑏ℎ02) 𝜉=1−√1−2𝛼𝑠 计算配筋（2mm） sA=boh1acf/yf

<𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛 取 <𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛 取

实际配筋（2mm） φ8@200 sA= φ8@200 sA= φ8@200 sA= φ6/8@200 sA=

支座截面受压区高度系数𝜉均小于，满足弯矩调幅的要求； 𝜌𝑚𝑖𝑛=(0.2%,045𝑓𝑡𝑓𝑦)⁄𝑚𝑎𝑥=0.45×1.43270=0.24% 所以，𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛=𝜌𝑚𝑖𝑛𝑏ℎ=0.24%×1000×80=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 m2×=m 次梁自重 ×（）×25kN/m=m 次梁粉饰 ×（）×2×17kN/m=m 小计 𝑔𝑘

=8.0342𝑘𝑁/𝑚

可变荷载标准值： 荷载基本组合值： 𝑝=𝛾𝐺𝑔𝑘+𝛾𝑄𝑞𝑘=1.2×8.0342+1.3×14.0=27.84𝑘𝑁/𝑚 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250mm×600mm。计算跨度： 边跨：𝑙01=𝑙𝑛1

+𝑎2⁄=(6600−120−2502⁄)+2402⁄=6475𝑚𝑚﹤ 1.025𝑙𝑛1=1.025(6600−120−2502⁄)=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=111×27.84×6.4752=106.11𝑘𝑁·𝑚 𝑀𝐶=−114𝑝𝑙022=−114×27.84×6.352=−80.18𝑘𝑁·𝑚 𝑀2=𝑀3=116𝑝𝑙022=116×27.84×6.352=70.16𝑘𝑁·𝑚 剪力设计值： 𝑉𝐴=0.45𝑝𝑙01=0.45×27.84×6.475=81.12𝑘𝑁 𝑉𝐵𝑙=0.60𝑝𝑙01=0.60×27.84×6.475=108.16𝑘𝑁 𝑉𝐵𝑟=𝑉𝐶=0.55𝑝𝑙02=0.55×27.84×6.35=97.23𝑘𝑁 4、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+12×80=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

=500−20−10−202⁄=

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 1 B 2 C

M/kN·m

𝛼𝑠=𝑀(𝛼1⁄𝑓𝑐𝑏ℎ02)或

𝛼𝑠=𝑀(𝛼1⁄𝑓𝑐𝑏𝑓′ℎ02)

𝜉=1−√1−2𝛼𝑠 < <

𝐴𝑠=𝜉𝑏ℎ0𝛼1𝑓𝑐𝑓𝑦⁄

或

𝐴𝑠=𝜉𝑏𝑓′ℎ0𝛼1𝑓𝑐𝑓𝑦⁄

选配钢筋/mm2

216+118 𝐴𝑠=656.59 416 𝐴𝑠=804.25 218 𝐴𝑠=508.94 316

𝐴𝑠=603.19

5、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