单向板肋梁楼盖设.docx

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单向板肋梁楼盖设

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计任务书

一、课程设计名称

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

二、设计资料

1）建筑名称：

半导体器件生产车间；

2）结构类型：

内框架砌体结构，钢筋混凝土外楼梯。

中间由混凝土柱承重，外墙为承重墙；

3）层数：

4层；

4）柱网平面尺寸：

3a×b=7.8×5.4，a为板的跨度，板的跨度为2.6m，3a为

主梁跨度即主梁的跨度为7.8m，b为次梁跨度即次梁的跨度为5.4m。

5）荷载（中间楼层）：

楼面可变荷载：

5.5kN/m2

楼面水泥砂浆面层20mm，容重19kN/m3；

板及梁底石灰砂浆粉刷15mm厚，容重17kN/m3；6）材料：

混凝土强度等级为：

C25

钢筋：

直径小于12mm的为HPB235；

直径大于等于12mm的为HRB335/HRB400；

7）地震设防烈度为6度，故不考虑抗震设计计算；

8）板伸入墙体120mm，次梁伸入墙体240mm，主梁伸入墙体240mm；

三、设计内容

1）计算书内容，设计计算中间层楼盖。

①连续单向板或双向板的设计计算，确定板厚，采用塑性设计方法或弹性设计方法计算内力，按极限状态设计方法计算配筋，配置构造钢筋，绘出配筋草图。

②连续次梁的设计计算，确定截面尺寸，采用塑性内力重分布方法计算内力，按极限状态设计方法计算配筋，配置构造钢筋，绘出配筋草图。

-1-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

③连续主梁的设计计算，确定截面尺寸，采用弹性方法计算内力，绘制内力包络图。

按极限状态设计方法计算配筋，根据材料抵抗图确定纵筋的弯起与截断，配置构造钢筋，绘出配筋草图。

2）绘制楼盖结构施工图

①绘制楼盖结构平面布置图，内容包括：

梁、板、柱编号，板的配筋等。

比例1：

100；

②绘制次梁配筋详图，纵剖面比例1：

50，横剖面比例1：

20；

③绘制主梁弯矩、剪力包络图、材料抵抗图。

主梁配筋详图，纵剖面比例1：

50，横剖面比例1：

20；

-2-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

一、平面结构布置：

１、确定主梁的跨度为7.8m,次梁的跨度为5.4m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.6m。

楼盖结构布置图如下：

２、按高跨比条件，当h≥L/40=65mm时，满足刚度要求，可不验算挠度。

对于工业

建筑的楼盖板，要求h70mm，取板厚h80mm。

111

3、次梁的截面高度应满足

h（～1）L（~

）5400=300~450mm，取

h400mm则b（

1

2

12181218

1

～）h（133～200）mm，取b200mm。

3

4、主梁的截面高度应该满足h（

1

1

8

11

～1）L（~）7800=557~975mm，

14814

h900mm，则h（

～1）h（300～450）mm，取b300mm。

23

二、板的设计（按塑性内力重分布计算）：

1、荷载计算：

板的恒荷载标准值：

取1m宽板带计算：

楼面水泥砂浆面层20mm，

2

0.02190.38kN/m

-3-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

80mm钢筋混凝土板

15mm板底混合砂浆

2

0.08252.0kN/m

2

0.015170.26kN/m

恒载：

gk2.64kN

2

/m

2

活载：

qk5.5kN/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

以活荷载分项系数取1.3。

于是板的

2

/m，所

2

设计值总值：

g

q=1.2g1.3q1.2

2.641.35.510.32kN/m

kk

2、板的计算简图：

次梁截面为200mm400mm，现浇板在墙上的支承长度120mm。

按塑性内力重分布设

180

计，板的计算边跨：

l

lh2600100

1202420

1.025l2239.5mm，

01

取

中跨：

ll2600

n22n

l012420mm

2002400mm

02n

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：

3、内力计算及配筋：

用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下：

-4-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

表1.0

截面位置

支承情况端支座

边跨支

座

离端第二中间支中间跨

离端第二支座

跨中座中

A1B2C3

梁板搁支在

墙上

板与梁

整浇

梁连接

梁与柱整浇

连接

01/11

-1/16两跨连续：

-1/10

1/14三跨以上连续：

-1/24-1/11

-1/161/14

1/16-1/141/16

则由M（g

2

q）l

0

可计算出M、M、

1B

M、M，计算结果如下表：

2c

截面位置1B2、3C

α1/11-1/111/16-1/14

M（g

2

q）l0

2

2

22

（kN/m）

11110.322.4211110.32

2.4211610.322.4011410.322.40

（KN.m）5.49-5.493.72-4.25

由题知：

b1000mm,

设a20mm,则h

2

ha802060mm，f11.9N/mm，

fy210N/

s0sc

2

mm

根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：

-5-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

截面1B2、3C

M（kNm）

M1MB

M20.8M2

MC0.8MC

M（g

2

q）l0

5.49-5.493.72

2.97-4.25-3.40

fcbh2（kNm）

51.48

10

s

M

2

0.12830.1283

0.08670.0694

0.09910.0793

1fcbh0

112s

0.13770.13770.09080.07200.10460.0827

（b0614）

s1050.9310.9310.9550.94870.9480.959

AsM/sfyh0（mm2）468.3468.3308.9248.6355.6281.2

A～B轴线

选钢筋C～D轴线

Φ10@125Φ10@125

Φ10@150

Φ10@150

B～C轴线Φ10@125Φ10@125Φ10@150Φ10@150

实际配

A～B轴线

C～D轴线

628mm²628mm²

524mm²

524mm²

筋B～C轴线628mm²628mm²524mm²524mm²

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（Mc）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8@250。

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：

采用分离式筋,详见板的配筋图.

三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：

-6-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

1、次梁的支承情况：

2、荷载计算：

由板传来：

2.64×2.6=6.86KN/m

次梁肋自重：

0.20.40.08251.6KN/m

次梁粉刷重

0.0150.40.0820.0150.20170.22KN/m

设计值总值：

g

恒载：

活载：

q=1.2g1.3q1.28.68

gk8.68KN/m

qk5.52.614.3KN/m

1.314.329.00KNm

kk

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：

ll54003005100mm

边跨：

02

l

01

n

la

n

54001203002405250mm

222

或1.025l1.0255130

5258.3mm,取最小值l

5250mm（a240mm）

n01

因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：

3、内力计算：

由M（g

2

q）l

0

可计算出M、M、

1B

M、M，计算结果如下表：

2c

截面位置1B2

-7-

，故取'

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

α1/11-1/111/16

M=a（g+q）L

2

0

1/11*29.00*5.252-1/11*29.00*5.2521/16*29.00*5.12

（KN.m）72.66-72.6647.14

由V（gq）ln

可计算出VA

、VBl

、VBr

、Vc，计算结果如下表：

截面位置边支座第一内支座（左）第一内支座（右）

β0.450.60.55

0.45*29.00*5.250.60*29.00*5.250.55*29.00*5.1

V=β（g+q）L

68.5191.3581.35

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b'f，按

'

b

11

l54001800mmbs

20024002600mmb1800mm。

f

33

nf

梁高：

h400,h0

翼缘厚：

h'80mm

判定T形截面类型：

hf

40040360mm

806

fbh（h）1.0

11.9180080（360

）548.3510Nmm

1cff0

22

548.35kNm72.66kNm

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，支座按布置一排纵向钢筋考虑，取h0370mm

⑶、次梁正截面承载力计算见下表：

截面1B2

弯矩M（kNm）

72.66-72.6647.14

fc

2'2

bh或fbh

2

1.011.91800360

22

1.011.92003601.011.91800360

101cf0

2776.03

6

10308.45

66

102776.0310

s

M

2

fbh

或s

M

2

fbh0.0218

0.19600.0141

1c01cf0

112s

（b0350）

0.02200.22030.0142

-8-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

s1050.9890.8900.993

AsM/sfyh0

566.9630.1366.4

选用钢筋318318316

实际钢筋截面

面积（mm2）

763mm2763mm2603mm2

⑷、次梁斜截面承载力计算见下表：

截面边支座第一内支座（左）第一内支座（右）

V（KN）68.5191.3581.35

0.25（kN）

257.4>V截面满足

257.4>V截面满足

257.4>V截面满足

ccfbh0

V

c

0.7fbh（kN）

t0

72.07

72.07

72.07

222

箍筋肢数、直径

666

AsvnAsv1

56.6

56.6

56.6

s125fAh/（VV）

yv

sv0c

按照构造配筋

4901.96

10190.88

实配箍筋间距150150150

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：

-9-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

柱截面400×400，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。

主梁端部支承于砖墙上，其支承长度a=240。

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：

8.685.446.87kN

主梁自重：

（0.90.08）0.302.62515.99kN

主梁粉刷重：

2（0.90.08）0.300.0152.6171.29kN

恒载设计值：

G1.2Gk1.264.1576.98KN

活载设计值：

Q5.52.65.41.3100.39kN3、确定计算跨度及计算简图

主梁计算跨度：

1

恒载：

Gk64.15kN

1

边跨：

llb

0.025l7800120

400/24000.02574807867mm

01n

2

1

柱n

2

1

lab7480

240/2400/27800mm，

n

22

柱

中跨：

l0lc7800mm

因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下：

-10-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

3、内力计算：

1）、弯矩设计值：

Mk1GLk2QL

其中，k1k2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

-11-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

项次荷载简图K/M1K/MaK/MBK/M2K/MbK/MCK/M3K/McK/MDK/M4K/MdK/MEK/M5K/Me

①恒载

0.240-0.2810.100-0.2110.1220.122-0.2110.100-0.2810.240

144.1187.66-168.7260.0459.44-126.6973.2573.25-126.6959.4460.04-168.7287.66144.11

②活载

0.287-0.14

224.73187.93-109.63

-0.105

-100.49-91.35-82.22

0.2280.228-0.105

178.53178.53-82.22

-0.14

-91.35-100.49-109.63

0.287

187.93224.73

-0.140.216-0.1050.216-0.14

③活载

-36.54-73.08-109.63169.14169.66-82.22-82.22-82.22-82.22169.66169.14-109.63-73.08-36.54

0.227-0.3190.189-0.057-0.1180.209-0.137

④活载

177.7594.49-249.79147.99147.99-44.63-60.56-76.48-92.40163.66178.53-107.28-71.52-35.76

-0.0930.172-0.2970.198-0.054-0.1530.282

⑤活载

-24.27-48.55-72.82134.6881.70-232.56155.04282.16-42.28-68.12-93.97-119.81220.82221.079

内力组①+②368.84275.59-278.35-40.45-31.91-208.91251.79251.79-208.91-31.91-40.45-278.35275.59368.84

-12-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

合①+③107.5614.58-278.35229.18229.10-208.91-8.97-8.97-208.91229.10229.18-278.3514.58107.56

①+④321.86182.15-418.52208.04207.44-171.3312.70-3.22-219.09223.10238.58-276.0016.15108.35

①+⑤119.8339.12-241.55194.73141.14-359.26228.30355.41-168.98-8.68-33.92-288.53308.48365.19

Mmin组合项次①+③①+③①+⑤①+②①+②①+④①+④①+④①+⑤①+⑤①+②①+②①+③①+③

最不利Mmin组合值107.5614.58-241.55-40.45-31.91-171.33-8.97-8.97-168.98-31.91-40.45-276.0014.58107.56

组合

Mmax组合项次①+②①+②①+④①+③①+③①+⑤①+②①+②①+④①+④①+④①+⑤①+⑤①+②

Mmax组合值368.84275.59-418.52229.18229.10-359.26251.79355.41-219.09229.10238.58-288.53308.48368.84

-13-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

由此可作出下列几种情况下的内力图：

①+②；①+③；①+④；①+⑤

将以上各图绘于同一坐标系上，取其外包线，则为弯矩包络图。

1+②弯矩图（KN.m）

1+③弯矩图（KN.m）

1+④弯矩图（KN.m）

-14-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

1+⑤弯矩图（KN.m）

弯矩包络图

主梁剪力计算：

-15-

整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计

项次荷载简图

K/Va=VB

K/VAK/V1

左

K/VB右K/V2K/Vb=VC左

K/Vc=VD

K/VC右K/V3

左

K/VD右K/V4K/Vd=VE左

K/VE右K/V5K/Ve=VF

0.719-1.2811.07-0.931-10.93-1.0701.281-0.719

①恒载

55.35-21.63-98.6182.375.39-71.5976.980.00-76.9871.59-5.39-82.3798.6121.63-55.35

②活载

0.860-1.14

86.34-14.05-114.44

0.0350.035

3.513.513.51

1-1.000

100.390.00-100.39

-0.035-0.035

-3.51-3.51-3.51

1.14-0.860

114.4414.05-86.34

-0.140-0.141.035-0.965000.965-1.0350.140.14

③活载

-14.05-14.05-14.05103.903.51-96.880.000.000.0096.88-3.51-103.9014.0514.0514.05

0.681-1.3191.262-0.738-0.061-0.0610.981-1.0190.1370.137

④活载

68.37-32.02-13