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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为
6.0m,次梁的跨度为6m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为
2.0m楼盖结构的平面布置图如图所示按高跨比条件要求板的厚度h≥l/40=2000/40=50㎜,对工业建筑的楼板,要求h≥80㎜,所以板厚取h=80㎜次梁截面高度应满足1/18~1/12l=1/18~1/12×6000=330~500mm,取h=450mm,截面宽b=1/3~1/2h=1/3~1/2×500=167~250mm,取b=200mm主梁截面高度应满足h=1/14~1/8l=1/14~1/8×6000=429~750mm取h=700mm,截面宽度b=1/3~1/2h=1/3~1/2×650=217~325mm取b=300mm
2、板的设计——按考虑塑性内力重分布设计
(1)荷载计算20mm钢筋混凝土板 20kN/m3×
0.02m=
0.4kN/m210mm现制水磨石
0.65kN/m280mm钢筋混凝土板 25kN/m3×
0.08m=2kN/m220mm石灰砂浆抹灰 17kN/m3×
0.02m=
0.34kN/m2恒载标准值 g=
4.07kN/m2活载标准值 q=
7.8kN/m2荷载设计值 p=
4.07+
7.8=
11.87kN/m2每米板宽 p=
11.87kN/m2
(2)内力计算取1m板宽作为计算单元,板的实际结构如图所示,由图可知次梁截面宽为b=200mm,现浇板在墙上的支承长度为a=,则按塑性内力重分布设计,板的计算跨度为边跨按以下二项较小值确定l01=ln+h/2=2000-120-200/2+80/2=1820mml011=ln+a/2=2000-120-200/2+120/2=1840mm故边跨板的计算跨度取lo1=1820mm中间跨l02=ln=2000-200=1800mm板的计算简图如图所示
(3)弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差(1820-1800)/1800=
1.1%小于10%,可按等跨连续板计算由资料可查得板的弯矩系数αM,板的弯矩设计值计算过程见下表 板的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0ml01=
1.82l01=
1.82l02=
1.80l02=
1.80kN.m
11.87×
1.82×
1.82/11=
3.57-
11.87×
1.82×
1.82/11=-
3.
5711.87×
1.80×
1.80/16=
2.40-
11.87×
1.80×
1.80/14=-
2.75
(4)配筋计算——正截面受弯承载力计算板厚h=80mmho=80-20=60mmb=1000mmC25混凝土a1=
1.0fc=
11.9N/mm2,HPB300钢筋,fy=270N/mm2对轴线
②~
⑤间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%,为了方便,近似对钢筋__折减20%板配筋计算过程见表板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值()
3.57-
3.
572.40-
2.75αs=M/α1fcbh
020.083-
0.
0830.056-
0.
0640.
0870.1-
0.
0870.
350.
0580.1-
0.
0660.35轴线
①~
②⑤~
⑥计算配筋(mm2)AS=ξbh0α1fc/fy230-230153175实际配筋(mm2) 8@2008@2006@1806@160As=251As=251As=157As=177轴线
②~
⑤计算配筋(mm2)AS=ξbh0α1fc/fy
2302300.8×272=
122.
40.8×313=140实际配筋(mm2)8@2008@206@1606@160As=251As=251As=177As=177 配筋率验算pmin=
0.45ft/fy=
0.45×
1.27/270=
0.21%P=As/bh=
0.31%P=As/bh=
0.31%P=As/bh=
0.22%P=As/bh=
0.22%
(5)板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外,还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋板的配筋图如图所示
3、次梁计算b=200mm,h=450mm次梁按塑性内力重分布方法计算,截面尺寸及计算简图见图
(1)荷载计算由板传来荷载
4.07kN/m2×
2.0m=
8.14kN/m次梁自重 25kN/m3×
0.2m×(
0.45-
0.08)m×
1.2=
2.22kN/m次梁抹灰 17kN/m3×
0.02m×(
0.45-
0.08)m×2×
1.2=
0.302kN/m恒载设计值 g=
10.662kN/m活载设计值 q=
7.8kN/m2×2m=
15.6kN/m荷载设计值 p=
10.662+
15.6=
26.26kN/m
(2)内力计算计算跨度主梁 b×h=300mm×800mm边跨 净跨 ln1=6000-120-150=5730mm计算跨度 l01=5730+300/2=5880mm中间跨 净跨 ln2=6000-300=5700mm计算跨度 l02=ln2=5700mm
(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差(5880-5700)/6000=
3.2%小于10%,可按等跨连续梁计算由表可分别查得弯矩系数和剪力系数次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表次梁的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0ml01=
5.88l01=
5.88l02=
5.7l02=
5.7kN.m
26.26×
5.882/11=
82.54-
26.26×
5.882/11=-
82.
5426.26×
5.72/16=
53.32-
26.26×
5.72/14=-
60.94 次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座B左离端第二支座B右离端第二支座C中间支座剪力系数
0.
450.
60.
550.55净跨度lnln1=
5.73ln1=
5.73ln2=
5.7ln2=
5.7kN
0.45x
26.26x
5.73=
67.71KN
0.6x
26.26x
5.73=
90.28KN
0.55x
26.26x
5.7=
82.33KN
0.55x
26.26x
5.7=
82.33KN
(4)配筋计算
①正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算,其翼缘宽度取下面二项的较小值次梁跨中截面按T形截面计算,其翼缘宽度为边跨bf’=1/3×5880=1960mm2000mm中跨bf’=1/3×5700=19002000mmh=450mm,h0=450-35=415mm,hf’=80mm=
11.9×1900×80(415-)=678kN·m
82.54kN·m故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算次梁支座截面按矩形截面计算b=200mmfc=
11.9N/mm2fy=300N/mm2次梁正截面受弯承载力计截面1B2C弯矩设计值()
82.54-
82.
5453.32-
60.94bf’mm219602001900200αs=M/α1fcbh
020.
0210.
2010.
0140.
1490.
0210.
10.
2260.
350.
0140.
10.
1620.35选配钢筋计算配筋(mm2)AS=ξbh0α1fc/fy
0.021×1960×415×
1.0×
11.9/300=
677.
660.226×200×415×
1.0×
11.9/300=
744.
10.014×1900×415×
1.0×
11.9/300=
437.
90.162×200×415×
1.0×
11.9/300=
533.4实际配筋(mm2)2Ф18+1Ф162Ф18+1Ф182Ф16+1Ф82Ф18+1Ф8As=
710.1As=
763.5As=452As=
559.3
②斜截面受剪承载力计算包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算复核截面尺寸hw=ho-b’f=415-80=335mm且hw/b=415/200=
2.934故截面尺寸按下式计算
0.25bcfcbho=
0.25×
1.0×
11.9×200×415=
246.9KNV__x=
90.28KN
0.7ftbh0=
0.7×
1.27×200×415=
73.6kN故截面尺寸满足要求次梁斜截面承载力计算见下表截面ACV
77.
7190.
2882.
3382.
33246.9V截面满足
246.9V截面满足
246.9V截面满足
246.9V截面满足
73.8V需配箍筋
73.8V需配箍筋
73.8V需配箍筋
73.8V需配箍筋选用钢筋2Ф62Ф62Ф62Ф
656.
656.
656.
656.
61622384.
8.
743.
5743.5实配箍筋间距
20020020020090.28V满足
90.28V满足
90.28V满足
90.28V满足满足构造__ax为200mm,dmin为6mm的要求次梁钢筋布置图见图
4、主梁计算b=300mm,h=700mm主梁按弹性理论计算主梁的线刚度柱的线刚度考虑现浇楼板的作用,主梁的实际刚度为单独梁的刚度的2倍,即故主梁视为铰支在柱顶上的连续梁1荷载计算由次梁传来恒载
10.662kN/m×6m=
63.97kN主梁自重 25kN/m3×
0.3m×(
0.8-
0.08)m×
2.0m×
1.2=
12.96kN主梁侧抹灰 17kN/m3×
0.02m×(
0.8-
0.08)m×
2.0m×2×
1.2=
1.18kN恒载设计值 G=
1.2×__.2kN=
107.04kN活载设计值 Q=
1.2×78kN=
101.4kN2内力计算计算跨度边跨 净跨 ln1=6000-120-200=5680mm计算跨度 l01=5680+200+250/2=6005mm中间跨 净跨 ln2=6000-400=5600mm计算跨度 l02=5600+400=6000mml01≈l02,故按等跨连续梁计算
(3)内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过10%,可按等跨连续梁计算
①弯矩值计算,式中k1和k2由附表1查得 主梁的弯矩设计值计算()项次荷载简图 1恒载
0.244————___.35-
0.2674————-
125.
130.067————
31.4-
0.2674————-
125.322活载
0.2__————
162.3-
0.133————-
74.69-
0.133————-
74.69-
0.133————-
74.693活载 -
0.044————-
24.71-
0.133————-
74.
690.200————
112.32-
0.133————-
74.694活载
0.229————
128.6-
0.311————-
174.
660.096————
53.91-
0.0__————-
49.985活载-
0.030————-
16.85-
0.0__————-
49.
880.17————
95.47-
0.311————-
174.66组合项次MminkN·m
①+
③__.64
①+
④-
299.79
①+
②-
43.29
①+
⑤-
299.98组合项次M__xkN·m
①+
②
276.65
①+
⑤ -
175.11
①+
③
143.72
①+
④-
175.3
②、剪力设计值不同截面的剪力值经过计算如表所示主梁的剪力计算(kN)项次荷载简图1恒载
0.
73357.25-
1.267-
98.
971.
0078.112活载
0.
86681.06-
1.134-
106.14003活载 -
0.133-
0.
1331.000-
12.45-
12.
4593.64活载
0.6__
64.49-
1.311-
122.
71.222___.385活载-
0.0__-
8.33-
0.0__-
8.
330.
78873.76组合项次V__xkN
①+
②
138.31
①+
⑤-
107.3
①+
④
192.49组合项次VminkN
①+
⑤
48.92
①+
④-
221.67
①+
②
78.
114.内力包络图主梁内力包络图见图
(5).配筋计算正截面承载力计算主梁跨中截面按T形截面计算,其翼缘宽度为bf’=1/3×6000=2000mm6000mmhf’=80mm,h=700mm,h0=700-40=660mm=
11.9×2000×80(660-)=
1180.48kN·m
276.65kN·m故主梁跨中截面均按第一类T形截面计算主梁支座截面按矩形截面计算b=300mm,h0=700-80=620mmB支座边M=MB__x-
0.2VB右=
299.79-
0.2×
192.49=
216.3kN·mfc=
11.9N/mm2fy=300N/mm2正截面受弯承载力的计算过程如下:表1-15主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面1B2弯矩设计值(kN.m)
276.65-
216.
3143.72-
43.29αs=M/α1fcbh
020.
0260.
1570.
0130.
0290.
0260.
1720.
0130.029选配钢筋计算配筋(mm2)AS=ξbh0α1fc/fy
1361.
41269680.
7222.6实际配筋mm29Ф146Ф161Ф89Ф102Ф12As=1385As=
1256.3As=707As=226 其中ξ均小于ξb,斜截面受剪承载力计算b=300mm,h0=72mm,fc=
11.9N/mm2,ft=
1.27N/mm2,fyv=270N/mm
20.25βcfcbh0=
0.25×
1.0×
11.9×300×620=
553.35kNV,截面合适
0.7ftbh0=
0.7×
1.27×300×620=
165.35kN斜截面配筋计算截面AV
138.31-
221.
67192.495__.05V截面满足
553.35V截面满足
553.35V截面满足
176.02V需配箍筋
165.35V需配箍筋
165.35V需配箍筋箍筋肢数、直径26262
656.
656.
656.6Vcs=+
1.25fyvAsvho/s
243.3V
228.5V
228.5V构造要求__ax为150mm,dmin为6mm,用Φ6@1506附加箍筋计算次梁传来的集中力F=
1.2×
63.97+
93.6=
170.36kN用箍筋,双肢Φ6,Asv=2×
28.6=
56.6mm2,fyv=270N/mm2,取12个如用吊筋,fy=300N/mm2,mm2附加箍筋在次梁两侧各加6个Φ6箍筋或412吊筋
(7)主梁正截面抗弯承载力图(材料图)、纵筋的弯起和截断
①按比列绘出主梁的弯矩包络图
②按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图(材料图),并满足以下构造要求弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距__ax;钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于h0/2按课本所述的方法绘材料图,并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的交点,确定钢筋的理论截断点(即按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面)当时,且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于h0或20d,钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区,其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于
1.3h0或20d钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定梁顶面纵筋的锚固长度l=la=afyd/ft=
0.14×300×22/
1.27取880mm.梁底面纵筋的锚固长度12d=1222=264mm,取300mm
③检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求主梁的材料图和实际配筋图如图所示。