钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计

钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计任务书一、设计题目：单向板勒形结构设计二、设计目的1、控固与理论教学的基本概念和基础知识；2、培养学生使用规范、查阅手册和资料的能力；3、熟悉设计步骤，学会设计计算方法；4、培养学生分析和解决工程实际问题的能力。

三、基本设计资料某现浇钢筋混凝土勒行楼盖，结构安全级别为Ⅱ级。

平面尺寸为22.5m ×32.5m，采用单向板了形结构，其结构平面布置如下图所示。

初步拟定尺寸：板跨为2.5m，板厚为80mm；次梁跨度6.5m，截面尺寸200mm×500mm；主梁跨度7.5m，截面尺寸300mm×700mm；柱子截面尺寸300mm ×300mm。

按刚度要求，板厚h≥L/40=2500/40=62.5mm，次梁高度h≥L/25=6500/25=260mm，主梁高度h≥L/15=7500/15=500mm，拟定尺寸均满足刚度要求。

楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（γ水泥=20KN/m³），梁板的底面用15mm 厚混合砂浆粉刷（γ石灰=17KN/m³），楼面可变荷载标准值为（q k=8.0KN/㎡），外墙采用370mm厚砖墙，不设边柱，板在墙上的搁置长度为120mm，次梁在墙上的搁置长度为240mm，主梁在墙上的搁置长度为370mm。

混凝土强度等级C25，梁中受力钢筋为Ⅱ级，其余钢筋为Ⅰ级。

试为此楼盖配筋并绘制结构施工图。

四、设计步骤1、板的设计（1）荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。

2、次梁的设计（1）荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。

3、主梁的设计（1）荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。

五、设计要求现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计计算书一、 平面结构布置：１、确定主梁的跨度为7.5m,次梁的跨度为6.5m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.5m 。

楼盖结构布置图见附图。

２、按高跨比条件，当162.540h l mm ≥=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mm h 80≥，取板厚mm h 80= 3、次梁的截面高度应满足 121(=h ～1)(36218L =～541)mm ，取500h mm = 则21(=b ～1)(1673h =～250)mm ，取mm b 200=。

4、主梁的截面高度应该满足81(=h ～1)(53614L =～937)mm ，700h mm =，则21(=h ～1)(2333h =～350)mm ，取300b mm =。

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：20mm 厚水泥砂浆地面 0.022010.4/kN m ⨯⨯= 80mm 钢筋混凝土板 0.08251 2.0/kN m ⨯⨯= 15mm 厚混合砂浆粉刷 0.0151710.255/kN m ⨯⨯= 恒载： 2.655/k g kN m =活载： 818/k q kN m =⨯=恒荷载分项系数取1.2；活荷载分项系数取1.3。

于是板的设计值总值：q g +=1.2 1.3 1.2 2.655 1.38k k g q +=⨯+⨯13.586=kN/m近似取为： q g +=13.6kN/m 2、板的计算简图：次梁截面为200500mm mm ⨯，现浇板在墙上的支承长度取120mm 。

按塑性内力重分布设计，板的计算边跨： 0118025001001202320 1.025233722n n l l h l mm =+=--+=≤=，取012320l mm = (mm a 120=)中跨： 0225002002300n l l mm ==-=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：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α系数如下： 表1.0则由20)(l q g M +=α可计算出1M 、B M 、2M 、c M ，计算结果如下表：由题知：,20,1000mm a mm b s ==设则，mm a h h s 6020800=-=-=板内采用HPB235级钢筋， 211.9/c f N mm =，21.27/t f N mm =，2210/y f N mm =， 1α＝1.0， 根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：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（2M 、3M ）和中间支座（c M ）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。

配筋验算：ξ均小于0.35，符合内力重分布的原则，ρ=s 4710.59%bh 100080A==⨯，可知ρ>t y f 1.270.450.450.27%f 210⨯=⨯=,且ρ>0.2%，所以配筋符合要求。

4、确定各种构造钢筋：。

垂直于主梁。

板角构造钢筋:，双向配置在板四角的上部。

具体配筋祥见附《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：次梁在墙上的搁置长度为240mm 。

2、荷载计算：由板传来： 2.655 2.5 6.6375/kN m ⨯= 次梁肋自重： ()0.20.50.0825 2.1/kN m ⨯-⨯= 次梁粉刷重 ()0.0150.50.082170.2142/kN m ⨯-⨯⨯= 恒载： 8.9517/k g kN m = 活载： 8 2.520/k q kN m =⨯= 设计值总值： q g +=k k q g 3.12.1+ 36.75/kN 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： 0265003006200n l l mm ==-=边跨： 012406500240150623022n a l l mm =+=--+= 1.025 1.025********n l mm ≤=⨯=,取016230l mm = (240a mm =)因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：次梁计算简图4、内力计算：则由2)(lqgM+=α可计算出1M、BM、2M、c M，计算结果如下表：由nlqgV)(+=β可计算出A V、BlV、Br V、c V，计算结果如下表：5、截面承载力计算：由题知：20,sa mm=设砼C25、梁内采用HPB335级钢筋，211.9/cf N mm=，2300/yf N mm=，1α＝1.0，（1）、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度'fb，按'11650021672002300250033fb l mm b s mm≤=⨯==+=+=，故取'2100fb mm=。

梁高：500,50035465h h mm==-=翼缘厚：mmhf80'=判定T形截面类型：61080() 1.011.9210080(465)8501022fc f fhf b h h N mmα'''-=⨯⨯⨯⨯-=⨯⋅129.67()85062.32()kN mkN mkN m⋅⎧=⋅>⎨⋅⎩边跨中中间跨中故各跨中截面属于第一类T 形截面。

（2）、C25混凝土，1α=1.0，c β=1.0，c f =11.9KN/mm 2，纵向钢筋采用HRB335钢，y f =300KN/mm 2,箍筋采用HPB235，yv f =210 KN/mm 2。

钢筋保护层35mm ，单层35,s a mm =设双层70s a mm =设。

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050070430h mm =-=，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取0465h mm =。

（3）、次梁正截面承载力计算见下表：验算配筋：计算结果表明，ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的设计原则；同时s 982 1.270.98%0.450.450.19%bh 200500300t y f A f ρ===>⨯=⨯=⨯,且0.2%ρ>，故符合要求。

（4）、次梁斜截面承载力计算见下表：'043080350f hw h h mm =-=-=，因/350/200 1.754w h b ==<。

截面尺寸下式演算：025.0bh f c c β=max 0.25 1.011.9200430255.85137.37KN V KN ⨯⨯⨯⨯=>=截面尺寸满足要求。

07.0bh f V t c ==0.7 1.2720043076.454103.03A V ⨯⨯⨯=<= 故各截面需按计算配置箍筋。

双支箍筋025.1h sA f V V svyvc cs += 计算出S=267mm 调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%，取s=200mm 。

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。

梁底钢筋不弯起，钢筋通长布置。

梁面筋为通长筋，B 支座设在二排，在支座两侧2200mm 处截断。

四、主梁设计（按弹性理论计算）：1、主梁支承情况：柱截面300×300，主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370mm 。

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： 8.9517 6.558.19kN ⨯=主梁自重： (0.70.08)0.3 2.52511.625kN -⨯⨯⨯= 主梁粉刷重： 0.015(0.70.08)2 2.5170.7905kN ⨯-⨯⨯⨯= 恒载：=k G 70.6055kN 恒载设计值：==k G G 2.184.72kN 取85G KN = 活载设计值：=Q 8 2.5 6.5 1.3169kN ⨯⨯⨯= 取169Q KN = 3、确定计算跨度及计算简图 主梁计算跨度：边跨： 01110.025********.025*********2n n l l b l mm =++=+⨯+⨯=柱7230370/2300/2756522n l a b mm ≤++=++=柱，近似取017560l mm =中跨： 0117200300/2300/2750022n l l b b mm =++=++=柱柱 因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下。

主梁计算简图4、内力计算：1)、弯矩设计值：1020M k Gl k Ql =+其中， 2 1k k 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。

1,max 0.244857.560.2891697.56526.M KN m =⨯⨯+⨯⨯= ,max 0.267857.560.3111697.56568.9.B M KN m =-⨯⨯-⨯⨯=- 2,max 0.67857.50.21697.5680.6.M KN m =⨯⨯+⨯⨯=2）、剪力设计值：Q k G k V 43+=，其中， 43k k 可由书中表查可知。