现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

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院        别：       建筑工程学院     

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        2015年1月6 日

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

一.设计原始资料

1.楼面的活荷载标准值为6.3KN/m²。

2.轴线尺寸：纵向7.2m×5，横向6.9m×3。

3.建筑位于地震区。

4.材料选用:

  ⑴混凝土：C25

    ⑵钢  筋：主梁及次梁受力筋用HRB400级钢筋，板内及梁内的其它筋可以采用HPB300级。

5.墙厚370mm，板深入墙内120mm,次梁深入墙内240mm，主梁深入墙内370mm；柱的截面尺寸为400mm×400mm。

6.楼面做法:

    20mm厚水泥砂浆面层；

    80厚钢筋混凝土现浇板；

    15mm厚板底混合砂浆抹灰。

二.楼盖的结构平面布置

主梁沿房屋的横向布置，次梁沿房屋的纵向布置，主梁的跨度为6.9m，次梁的跨度为7.2m，主梁每跨布置两根次梁，其间距为2.3m.建筑平面见附图1，楼盖结构平面布置详见附图2

    根据构造要求板厚取h=80mm≧1/30L=76.7mm；

次梁截面高度应满足h=﹙1/12～1/18﹚L=﹙1/12～1/18﹚×7200=600～400mm,考虑到楼面活荷载比较大，取h=500mm,宽度b=200mm。

主梁截面高度应满足h=﹙1/12～1/8﹚L=﹙1/12～1/8﹚×6900=493～863mm,取h=700mm,截面宽度取为b=250mm。

三.板的设计

板按考虑塑性内力重分布方法设计

⑴荷载计算

恒荷载标准值：

   20mm厚水泥砂浆面层         0.02×20=0.4 KN/m²

   80mm厚钢筋混凝土现浇板；   0.08×25=2.0 KN/m²

   15mm厚板底混合砂浆抹灰。  0.015×17=0.255 KN/m² 

合计：        gk=2.655 KN/m²

活荷载标准值  qk=6.3KN/m²

恒荷载设计值：g=1.2×2.655 =3.186 KN/m²

活荷载设计值：q= 1.3×6.3  =8.19 KN/m²   

合计：                 g＋q=11.376 KN/m²

⑵跨度计算

次梁截面为200mm×500mm，板在墙上的的支承长度为120mm，则板的计算跨度：

边  跨: l01=ln1＋h/2=2.3－0.2/2－0.24/2＋0.08/2=2.12m

中间跨: l02=ln2=2.3－0.2=2.1m

    跨度差: ﹙2.12－2.1﹚／2.1×100%=1%＜10%。

故允许采用等跨连续板的内力系数计算，取1m宽板带作为计算单元，计算简图见下图

⑶内力计算

各截面弯矩计算见下表:

板的弯矩计算值

   b=1000mm，h=80mm, h0=80－20=60mm；C25混凝土α1=1.0，fc=11.9 KN/m²,HPB300级钢筋fy=270 KN/m²;

板的配筋计算见下表：

板的配筋计算

板配筋图详见图纸

四.次梁的设计

次梁按考虑塑性内力重分布方法设计

⑴荷载计算

恒荷载设计值

由板传来                                 3.186×2.3=7.33 KN/m

次梁自重 1.2×0.2×﹙0.5－0.08﹚×25=2.52 KN/m                      梁侧抹灰           1.2×0.015×﹙0.5－0.08﹚×17×2=0.257 KN/m

合计：                                            g= 10.11 KN/m

活荷载设计值

   由板传来                           q=6.3×1.3×2.3=18.837 KN/m

   合计：                                        g＋q=28.95 KN/m

⑵跨度计算

次梁在墙上的支承长度为240mm，主梁截面为250×700mm，次梁的计算跨度为：

边跨：l01=ln1+a/2=7.2－0.12－0.25/2＋0.24/2=7.075m

      l01=1.025ln1=1.025×6.955=7.129m

取二者中较小值 l01=7.075m

中间跨：l02=ln2=7.2－0.25=6.95m

跨度差：﹙7.075－6.95﹚/6.95×100%=1.8%＜10%

故允许采用等跨连续梁的内力系数计算。

次梁的计算简图详见下图

⑶内力计算

连续次梁各截面的弯矩及剪力计算分别见下表：

次梁弯矩计算

正截面受弯承载力计算

进行正截面受弯承载力计算时，跨中截面按T形截面计算，其翼缘设计宽度为：

边跨：bf＇=1/3l0=1/3×7075=2358mm＞b＋Sn=200＋2100=2300mm

     取bf＇=2300mm

离端第二跨、中间跨bf＇=1/3×6950=2317mm＞b＋Sn=200＋2100=2300mm

 取bf＇=2300mm

梁高h=500mm；  h0=500－40=460mm ；  ft=1.27 KN/m²；  fy=270 KN/m²

次梁的正截面配筋计算过程见下表：

次梁正截面承载力计算

⑸次梁配筋图详见图纸

次梁配筋图详见图纸

五．主梁的设计

主梁按弾性理论设计

⑴荷载计算

为简化计算，将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载

恒荷载设计值

　　由次梁传来　                         10.11×7.2＝72.792KN

　　主梁自重　　  1.2×0.25×﹙0.7－0.08﹚×2.3×25＝10.70KN

    梁侧抹灰　1.2×0.015×﹙0.7－0.08﹚×2.3×17×2＝0.87KN

    合计： 　　　                                 G＝84.36KN

活荷载设计值

    由次梁传来　                     Q＝18.837×7.2＝135.63KN

    合计：　　　                                G+Q＝219.99KN

⑵跨度计算

主梁端部支承在砖墙上的支承长度为370mm，中间支座在柱上，钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×400mm，墙柱为主梁的铰支座，主梁按连续梁计算。

计算跨度：

边跨：ln1＝6.9－0.12－0.4/2＝6.58m

　　　l01＝1.025ln1＝1.025×6.58＋0.4/2＝6.945m

      l01＝ln1＋a/2＋b/2＝0.58＋0.37/2＋0.4/2＝6.965ｍ

          取较小值，l01＝6.945m 

中间跨：l02＝ln2＋b＝(6.9－0.4)＋0.4＝6.9m

跨度差：(6.945－6.9)/6.9＝0.6%＜10%

故允许按等跨连续梁计算。

主梁的计算简图见下图：

⑶内力计算及包络图

内力计算可采用等跨连续梁内力系数表进行，跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算：

　　　　　　　　　　M＝k1G1＋k2Q2

　　　　　　　　　  V＝k1G＋k2Q

式中系数ｋ可由等跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表查得，具体计算结果以及最不利组合见下表：

主梁弯矩计算(KN·m)

⑷截面承载力计算

正截面承载力计算:

跨内按T形截面计算，其翼缘计算宽度为

   bf＇＝1/3l0＝1/3×6900＝2300mm＜b＋Sn＝6000mm

取bf＇＝2300mm，取h0＝700－40＝660mm，判别T形截面类型：

α1fcbf＇hf＇﹙h0－hf＇/2﹚＝1.0×11.9×2300×80×﹙660－80/2﹚/106         ＝1357.55KN·m＞M1＝415.17 KN·m

故属于第一类型截面，中间支座截面h0＝700－80＝620mm。

各截面配筋计算见下表:

主梁正截面承载力计算

    b＝250mm，端支座取h0＝700－40＝660mm，B支座负筋

主梁斜截面承载力计算

次梁传给主梁的集中力为：

    P=G+Q=72.729+135.63=208.42KN

h1=700－500=200mm，则附加箍筋布置范围S=2h1+3b=2×200+3×200=1000mm，次梁两侧各布置3排箍筋，采用双肢A 8，其间距采用100mm，另加吊筋1C18，由式2fyAsbsinα+mnfyvAsv1=（2×360×254.5×0.707+6×2×210×50.3）/1000=256.3KN＞P，满足要求。

主梁配筋图详见图纸

六、附图一

七、附图二