钢筋混凝土计算书.docx

钢筋混凝土计算书 钢筋混凝土楼盖课程设计 单向板肋形楼盖 设计计算书 土建与水利学院 （1）确定荷载 （2）计算简图 （3）内力计算 （4）承载力计算 （5）锚固长度计算 4.主梁设计 （1）确定荷载 （2）计算简图 （3）内力值及包络图 （4）承载力计算 （5）主梁附加吊筋计算 （6）主梁腰筋计算 （7）抵抗弯矩图及锚固长度计算 设计参数： a(m) b(m) 楼面活载Q(KN/㎡) 板厚(mm) 混凝土等级 钢筋级别 5.7*4 1.9*9 12.2 0.85 110 C40 HPB300 1. 截面设计 (1) 确定跨度 ①主梁跨度确定：l1=5.7m ②次梁跨度确定：l2=5.7m 主梁每跨内布置3根次梁，板的跨度为1.9m。 (2) 确定板厚 h=110mm (3) 确定截面高度 次梁截面高度高度应满足：h=l/18~l/12=317~415mm，考虑活载影响，取h=500mm。取截面宽度b=300mm。 图1-梁格布置 2. 板的设计 (1) 确定荷载 ①恒载：20mm水泥砂浆：0.02*20=0.4KN/㎡ 110mm钢筋混凝土板：0.11*25=2.75KN/㎡ 15mm石灰砂浆：0.015*17=0.255KN/㎡ 恒载标准值合计Gk=0.4+2.75+0.255=3.405KN/㎡ ②活载：活载标准值合计Qk=12.2KN/㎡ 荷载设计值计算： ①可变荷载控制情况：Q=1.2Gk+1.3Qk=1.2*3.405+1.3*12.2=19.946KN/㎡ ②永久荷载控制情况：Q=1.35Gk+1.3*0.85Qk=1.35*3.405+1.3*0.85*12.2=18.078KN/㎡ 选择可变荷载控制情况，近似取Q=19.9KN/㎡。 (2) 计算简图 次梁截面200mm*500mm，板在墙上支承长度a=120mm，取b=1m宽板带作为计算单元，按内力重分布进行设计，板的计算跨度为： ①边跨：l01=ln1+min(a/2+h/2)=(1900-100-120)+55=1735mm ②中间跨：l02=ln2-b=1900-200=1700mm 1m宽板的线荷载为 Q=19.9*1=19.9KN/m 因跨度差小于10%，按等跨连续板计算。 图2-板的尺寸 图3板计算简图（均布荷载大小为19.9KN/m） (3)计算弯矩设计值 弯矩计算系数αm 边跨跨中 第一内支座 中间跨跨中 中间支座 1/11 -1/11 1/16 -1/14 M1=/11=/11=5.44KN·m M2=-/11=-/11=-5.44KN·m M3=/16=/16=3.59KN·m M4=-/14=-/14=-4.11KN·m (4) 计算正截面受弯承载力 查表得，一类环境混凝土保护层厚度15mm，h0=110-15=95mm C40混凝土，α1=1.0，fc=19.1；HPB300钢筋，fy=270 取b=1m宽板宽计算单元，配筋情况如下： 位置 边跨跨中 第一内支座 中间跨跨中 中间支座 M(KN·m) 5.44 -5.44 3.59 2.88 -4.11 -3.30 0.032 0.032 0.021 0.017 0.024 0.019 0.033 0.033 0.021 0.017 0.024 0.019 222 222 141 114 161 128 选配钢筋 8@150 8@150 8@150 8@150 8@150 8@150 实际配筋面积 335 335 335 335 335 335 (5) 选配钢筋 ①受力钢筋的选配 根据计算所得的钢筋截面积查表选用钢筋。一般情况下，负弯矩钢筋直径不小于8mm，选用钢筋时，直径不宜多于两种。该处采用分离式配筋，跨中下部钢筋全部伸入支座，伸至支座内的钢筋锚固长度。 受力钢筋：,实配钢筋面积 ②构造钢筋的选配 i压梁筋的选配 l 位置：与主梁垂直的上部构造钢筋 l 间距：不大于200mm l 直径：不宜小于8mm l 面积：单位宽度内的钢筋截面面积不宜小于受力方向跨中板底钢筋面积三分之一。 单位宽度内的受力方向跨中板底钢筋面积为， l 尺寸：伸入板内长度从梁边算起每边不宜小于板计算跨度 的四分之一。 l 选配：，单位宽度内，每边伸入板内长度从梁 边算起，满足要求。 ii压墙筋的选配 l 位置：与墙边垂直的上部承受负弯矩钢筋 l 间距：不大于200mm l 直径：不宜小于8mm l 面积：沿板的受力方向配置的上部钢筋，其截面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截 面积的三分之一。单位宽度内的受力方向跨中板底钢筋面积， l 尺寸：伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的七分之一。 l 选配： ，单位宽度内，每边伸入板内长度从墙边算起，满足要求。 iii楼盖角部钢筋网的选配 l 位置：楼盖角部双向构造负筋。 l 间距：不大于200mm l 直径：不宜小于8mm l 尺寸：伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的四分之一。两向等长形成钢筋网。 l 选配：，每边伸入板内长度从墙边算起，满足要求。 iv分布钢筋的选配 l 位置：在受力钢筋内侧、与受力钢筋形成钢筋网。 l 间距：不大于250mm l 直径：不宜小于6mm l 面积：单位宽度上分布钢筋的截面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面积的15％，且不宜小于该方向板截面积的0.15%。 单位宽度受力钢筋的截面积为， 单位长度板截面积 ， l 选配：，，满足要求。 图2-板的尺寸 3. 次梁设计 (1) 确定荷载 ①恒载设计值 i板传来的恒载：3.405*1.2*1.9=7.76KN/m ii次梁自重：0.2*(0.5-0.11)*25*1.2=2.34KN/m iii次梁石灰砂浆：0.015*(0.5-.0.11)*2*17*1.2=0.24KN/m 合计 G=10.34KN/m ②活载设计值 Q=1.3*12.2*1.9=30.13KN/m ③荷载总设计值 Q=10.34+30.13=40.47KN/m，取Q=40.5KN/m (2) 计算简图 主梁截面尺寸为300mm*600mm 边跨跨度：l01=(5700-120-300/2)+240/2=5550mm<1.025ln1 中间跨跨度：l02=ln2=5700-300=5400mm 跨度相差10%以内，按等跨连续梁计算。 (3) 内力计算 ①弯矩设计值 弯矩计算系数αm 边跨跨中 第一内支座 中间跨跨中 中间支座 1/11 -1/11 1/16 -1/14 M1=/11=/11=113.4KN·m M2=-/11=-/11=-113.4KN·m M3=/16=/16=73.81KN·m M4=-/14=-/14=-84.36KN·m ②剪力设计值 V1=0.45=0.45*40.5*5.43=98.96KN Vex1=0.6=0.6*40.5*5.43=131.95KN V2=0.55=0.55*40.5*5.4=120.29KN Vex2=0.55=0.55*40.5*5.4=120.29KN (4) 承载力计算 ①正截面受弯承载力 i混凝土等级C40，α1=1.0，fc=19.1N/，ft=1.71N/；纵筋HRB400，fy=360N/；箍筋HPB300，fyv=270N/； ii一类环境，取a=40mm，则h0=h-a=460mm，hf/h0=110/480>0.1，此时=l/3=5700/3=1900mm，又=200+1700=1900mm，取=1900mm。 iii假设截面纵筋按单排布置 =1.0*19.1*1900*110*(460-110/2)=1616.7KN/m>=113.4KN/m 属于第一类T型截面。 次梁正截面配筋计算表如下： 位置 边跨跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座 在图中位置 M(KN·m) 113.4 -113.4 73.81 -84.36 b/mm 1900 200 1900 200 0.015 0.140 0.010 0.104 0.015 0.151 0.010 0.110 696 737 464 537 选配钢筋 318 318 318 318 实际配筋面积 763 763 763 763 ②斜截面承载力计算 =460-110=350mm，=350/200=1.75<4.0。 混凝土C40，取=1.0 =0.25*1.0*19.1*200*460=439.3KN>=131.95KN，截面满足要求。 =0.7*1.71*200*460=110.12KN<=131.95KN，需要配置箍筋，采用6双肢箍筋。 由，得： =322mm，取箍筋间距s=200mm， 此时=0.14%，考虑调幅截面受承载力增加20%： ，得s=168.5mm。 采用6@150配筋，且沿梁长不变。此时配箍下限值： 实际配箍>，满足要求。 (5) 锚固长度计算 ①基本锚固长度： ②纵筋在梁端简支座内的锚固： ③支座处上部钢筋截断2根，截断长度计算： 4.主梁设计 主梁按弹性理论设计，不考虑塑性内力重分布。 （1）确定荷载 ①横载设计值 i次梁传递恒载设计值：10.34*5.7=58.94KN ii主梁自重恒载设计值：1.2*(0.6-0.11)*0.3*1.9*25+2*(0.6-0.11)*1.2*0.015*1.9*17=8.95KN 恒载合计：G=58.94+8.95=67.89KN ②活载设计值 Q=30.13*5.7=171.74KN （2）计算简图 主梁端部支承在外纵墙上，支承长度为370mm，中间支承在400mm*400mm的混凝土柱上。主梁按连续梁计算，其计算跨度： 边跨：ln1=5700-120-200=5380mm l01=ln1+a/2+b/2=5380+370/2+400/2=5765mm 1.025ln1+b/2=1.025*5380+400/2=5714.5mm 近似取l01=5720mm 中间跨：l02=5700mm （3）内力设计值及包络图 利用结构力学求解器，求得弯矩设计值如下表：（弯矩单位：KN·m） 编号 荷载示意图 ① A 94.61 60.20 -103.21 25.80 25.80 -103.21 ② B 282.80 239.29 -130.52 -130.52 -130.52 -130.52 ③ C -43.51 -87.01 -130.52 195.78 195.78 -130.52 ④ D 224.79 123.27 -304.52 94.27 16