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,次梁的跨度为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。楼盖结构布置图如下:
楼盖结构平面布置图
2、按高跨比条件,当时,满足刚度要求,可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板,要求,取板厚
3、次梁尺寸为:梁高h=(112~118)=(112~118)×6000=500mm~333mm,取h=450mm;梁宽b=(12~13)~150mm,取b=200mm。
4、主梁尺寸为:梁高h=(110~115)=(110~115)×6600=660mm~420mm,取h=600mm;梁宽b=(12~13)~200mm,取b=250mm。
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:
20厚水磨石面层 20厚水泥砂浆找平层 0.02*20= 80厚钢筋混凝土板 0.08*25= 15厚水泥石灰砂浆板底找平 0.015*17= 恒载:
活载:
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,所以活荷载分项系数取1.3。 于是板的设计值总值:=21.2*3.305 1.3*510.47/kN m =+= 2、板的计算简图:
板的几何尺寸简图
取板带宽b =1m 为单元计算,次梁截面为,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: 011
80
220012010020202
2
n l l h mm =+=--+
= 中跨: mm l l n 2000
200220002=-==
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: 各截面的弯矩计算见表1:
表1 板的弯矩计算
1. 正截面承载力计算:
取板的截面有效高度,22300,9.6y c f N mm f N mm ==,各截面的配筋计算见表2
表2 板的正截面承载力计算
4、确定各种构造钢筋:
5、绘制板的配筋示意图: 采用弯起式筋,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: 3.305 2.27.271/KN m ?= 次梁肋自重: ()0.20.450.0825 1.85/KN m ?-?= 次梁水泥石灰砂浆:()0.0150.450.082170.189/KN m ?-??=
恒载: 活载: 次梁的设计值总值: 1.2 1.325.47k k g q g q 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: 0260002505750n l l mm ==-= 边跨: 0125024060001205875222
n a l l mm =+
=--+= 1.025 1.025********n l mm <=?=
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:
表3 次梁的弯矩计算
(次梁剪力计算使用梁的净跨)
表4 次梁的剪力计算
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,按
'011
570019002000200220033
f
b l mm b s mm ≤=?=<+=+=,故取。
次梁高: 0450,45040410h h mm ==-= 翼缘厚:
判定T 形截面类型:
61080
() 1.09.6190080(410)539.9102
2
f c f f h f b h h N mm α'''-
=????-
=?? 539.979.92KN m KN m =?>?
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,第一内支座按布置两排纵向钢筋考虑,取,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,取 ⑶、次梁正截面承载力计算见下表:
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表:
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:
主梁本身自重: (0.60.08)0.25 2.2257.15KN -???= 主梁水泥石灰砂浆:()0.0150.60.082 2.2170.58/KN m ?-???= 恒载设计值: 1.2 1.263.5976.31k G G KN ==?=,取 活载设计值:5 2.2 6.0 1.385.8Q KN =???=,取 3、确定计算跨度及计算简图 主梁计算跨度: 边跨: 01400
1.025 1.025(6600120200)663722
n b l l mm =+
=?--+=
016600120200370/2400/2666522
n a b
l l mm =++=--++=, 近似取 中跨: 06200400/2400/2660022
n b b
l l mm =+
+=++= 因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:
3、内力计算: 1)、弯矩设计值:
其中,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:,其中,可由书中表查可知。 主梁弯矩计算
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,则为弯矩包络图。主梁剪力计算
同样可绘出剪力包络:
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,按
'
11
660022006000
33
f
b l mm b s mm
≤=?=<+=,故取。
梁高:
600,60040560
h h mm
==-=
翼缘厚:
判定T形截面类型:
6 10
80
() 1.09.6220080(560)878.5910
22
f
c f f
h
f b h h N mm α
'
''-=????-=??
878.59286.53
KN m KN m
=?>?
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:
max
0.4
309.6675294.66. 22
B B o b
M M V KN m
=-=-+?=-,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取。
正截面配筋计算。
斜截面配筋计算:
5、两侧附加横向钢筋的计算:
次梁传来的的集中力:55.86 1.286153.03l F KN =?+=, 附加箍筋布置范围:12321503200900s h b mm =+=?+?= 取附加箍筋ф8@200,则在长度范围内可布置箍筋的排数: 排, 梁两侧各布置三排。 另加吊筋1ф18()则由:
12sin 2300254.50.7076221050.3234.7y sb yv sv l
f A a m n f A KN F ???+???=???+???=>满足要求。 五、梯段板设计:
1、楼梯结构布置:
2、梯段板的设计计算: (1)梯段板数据:
倾宽带进计°150
板斜角tanα==0.5,α=26.6,cosα=0.894,取1m 板行算。300
(2)确定板厚:
1111
(
)()36001441202525n h l mm h mm =~=~?=~120=3030
,板厚要求板厚取 (3)荷载计算: 恒荷载标准值:
20厚水磨石面层: (0.30.15)0.650.30.98/KN m +?÷= 踏步板自重: 1
25
0.30.15 1.882
0.3
KN m ???
=
混凝土斜板: 15厚水泥石灰砂浆板底找平
恒载: 活载:
梯段板的荷载设计值:1.2 1.4 1.2 6.51 1.4 3.512.71k k g q KN m +=?+?= (4)内力计算:
2
211()12.71 3.616.47.1010
n M g q l KN m =
+=??=弯:跨中矩 (5)配筋计算:
板的保护层为20mm ,则板的有效高度。
6
22
106
2
016.47100.1721.09.61000100
110.19010.510.50.1900.905
16.4710866.610.905210100
s c s s s y M f bh M A mm f h ααξγξγ?===???==-==-=-?=?===??
选配ф10@90(),另每踏步配一根ф8分布钢筋。 3、平台板设计计算: (1)确定板厚:
设板厚为80mm ,板的跨度:1.38-0.22+0.122=1.34m 取1m 宽板带进行计算。 (2)荷载计算: 恒荷载标准值:
20厚水磨石面层: 80厚平台板自重:
15厚水泥石灰砂浆板底找平 恒载: 活载:
平台板的荷载设计值:1.2 1.4 1.2 2.91 1.4 3.58.39k k g q KN m +=?+?= (3)内力计算:
2
211()8.39 1.34 1.51.1010
n M g q l KN m =
+=??=弯:跨中矩 (4)配筋计算:
板的保护层为20mm ,则板的有效高度。
6
2
2
106
2
0 1.51100.0441.09.6100060110.045
10.510.50.0450.978
1.511012
2.540.97821060
s c s s s y M f bh M A mm f h ααξγξγ?===???=-=-==-=-?=?===??
选配ф6@200() 4、平台梁设计计算: (1)确定平台梁的尺寸:
0002003503.01.05 1.05(3.00.24) 2.902.90n b h mm mm
l m
l l m l m
?=?=??
==?-=?=设计:较平台梁的尺寸:梁的算跨度取小值 (2)荷载计算:
梯段板传来的荷载: 平台板传来的荷载:
平台梁自重: 1.20.20.350.0825 1.62KN m ??
-?=()
平台梁粉刷:()1.20.0150.20.3520.0822170.29/KN m ??+?-???= 平台梁的荷载设计值:22.88 5.79 1.620.2930.58p KN m =+++= (3)内力计算:
22011
30.58 2.9032.15.88M pl KN m ==??=弯设计:矩值
011
30.58 2.9044.3422
V pl KN =
=??=剪力设计:值 (4)配筋计算:(平台梁按倒L 形计算)
05200580600,35035315f f b b h mm h mm ''=+=+?==-=梁的有效高度,
经判断截面属于第一类T 形截面。
6
22
106
2
032.15100.0561.09.6600315
110.05810.510.50.0580.971
32.1510350.370.971300315
s c s s s y M f bh M A mm f h ααξγξγ?===???==-==-=-?=?===??
选配2ф16()
00.70.7 1.120031548.5144.34@200
t f bh KN KN =???=>?选可以按构造配箍筋,箍筋用6
六、雨篷板设计: 1、雨篷板的平面图:
2、雨篷板的数据:
雨篷板挑出1.5m ,长度为3.6m ,翻边高为0.3m 。设板厚,故取板的根部厚为140mm 、端部厚为80mm 。
雨篷梁宽370mm 。板计算跨度,取1m 宽板带计算。 3、雨篷板的板设计计算: (1)荷载计算: 恒荷载标准值:
20厚防水砂浆
钢筋混凝土板自重: (0.140.08)225 2.75KN m +÷?= 15厚水泥砂浆板底找平 活荷载标准值:(取均布活荷载) 集中荷载标准值(1m 宽内一个): 总荷载设计值: 1.2 1.4 1.2 3.45 1.40.7 5.12/k k p g q KN m =+=?+?= (2)内力计算:
22122221211
5.12 1.5 5.7
6.2211 1.2 3.45 1.51 1.5 1.2 6.46.22
,n n n M pl KN m
M gl Fl KN m M M M ==??==+=???+??=>应计。故按算配筋
(3)配筋计算:
板的保护层为20mm ,则板的有效高度。
6
22
106
2
0 6.46100.0471.09.61000120
110.04810.510.50.0480.976
6.4610262.650.976210120
s c s s s y M f bh M A mm f h ααξγξγ?===???==-==-=-?=?===??
选配ф8@160(),分布筋选用ф8@200。 4、雨篷梁计算: (1)荷载计算: 恒荷载设计值:
梁上墙自重:因梁上墙体高度大于(为梁的净跨),故按高度的墙体计算,即
3.6
190.37 1.210.12/3
KN m ??
?= 雨篷梁自重: 0.370.525 1.2 5.56KN m ???= 雨篷板传来的恒荷载:
活荷载标准值:(雨篷板传来的活荷载)0.7 1.4 1.5 1.47/q KN m =??= 集中荷载:因实际板宽3.8m ,故集中荷载按四个计算。 梁的计算跨度0 1.05 1.05 3.6 3.78/n L L KN m ==?= (2)内力计算:
2
210222012111()(1.4719.82) 3.7838.03.88
2 1.891(1.50.5) 1.78.1119.82 3.78 1.7837.18.88
,F F
M q g L KN m
M KN m
M gL M KN m M M M =+=?+?==?-?+==+=??+=>个载图载弯为应计。
四集中荷按右布置,即荷下的跨中矩:故按算配筋
(3)配筋计算:
梁的保护层为35mm ,则板的有效高度。
6
22
106
2
038.03100.0181.09.61000465
110.01810.510.50.0180.991
38.0310275.090.991300465
s c s s s y M f bh M A mm f h ααξγξγ?===???=-=-==-=-?=?===??
考虑兼顾受扭需要,故选配取3ф16(),架立筋选用2ф12。 5、受剪扭计算:
(1)扭矩和剪力设计值: 1)恒荷载加均布活荷载:
雨篷板上均布荷载产生沿梁纵轴每米的线扭矩为:
22
1110.37() 5.12(1.5)7.27.2222
n b t p l KN m m =
?+=??+= 梁门洞边处扭矩为:1111
7.27 3.613.09.22
n T t L KN m =??=??= 相应剪力为:111
()(19.82 1.47) 3.638.3222
n V g q L KN =
?+?=?+?= 2)恒荷载加集中荷载:
集中荷载在门洞边处所产生的扭矩为: