结构计算说明书

建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 1 页建筑结构单向板肋形结构设计说明书一、 设计题目：单向板肋形结构设计二、 设计目的1. 巩固与运用理论教学的基本概念和基础知识；2. 培养使用规范、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肋形楼盖，结构安全级别为级。平面尺寸为30.018.0m，采用单向板肋形结构其结构平面布置如下图所示。初步拟定尺寸：板跨为 2.0 m，板厚为 110mm;次梁跨度为 6.0m,其截面尺寸为 220550mm；主梁跨度为 6.0 m，其截面尺寸为300mm800mm。按刚度要求，板厚 hL/40=2000/40=50mm ，次梁高度hL/25=6000/25=240mm ，主梁高度 hL/15= 6000/15=400mm，拟定尺寸满足构造要求。楼面面层用 20mm 厚水泥砂浆抹面（ 水泥=20KN/m3）,梁、板的底面及侧面用 15mm 厚纸筋石灰粉刷（ 石灰 =17 KN/m3） ，楼面可变荷载标准值为 。外墙采用 370mm 厚砖墙，不设边柱，板在墙上搁置2/0.8mKNqk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 C20，梁中受力钢筋为级，其余钢筋为级。试为此楼盖配筋并绘制结构施工图。该肋形楼盖属 2 级建筑物，基本组合时的承载力安全系数 K=1.20。建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 2 页一 板的设计。(1)计算简图板的截面尺寸和承载情况如图所示。图一：连续板的构造计算跨度：边跨 L =2000-120-220/2=1770(mm)1nL = L +b/2+h/2=1770+220/2+110/2=1935 (mm)0L = L +a/2+b/2=1770+120/2+220/2=1940(mm)1nL =1.1 L =1.11770=1947(mm)01应取 L =1935 mm，但为了计算方便和安全，取.L =2000 mm。01 01中间跨 L =L =2000 mm。两跨相差（L - L ）/ L =(2000-1935)2c 0202/2000=3.25%10%，应按等 .跨来考虑，9 跨按 5 跨计算。其计算简图如图所示。图二：连续板的计算简图建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 3 页(2)荷载计算在垂直于次梁的方向上取 1 m 宽的板作为板的计算单元。永久荷载:110mm 厚的钢筋混凝土板自重 251.00.11=2.75mkN/20 mm 厚水泥砂浆面层重 201.00.02=0.4 15 mm 厚纸浆石灰层重 171.00.015=0.255 k/永久荷载标准值 g =2.75+0.4+0.255=3.41k mN可变荷载：可变荷载标准值 q =8.0 kN/折算荷载： 2.905+8.0/2=7.412/ kk8.0/2=4.0qmk/(3)内力计算连续板的剪力一般由混凝土承担，不需要进行斜截面抗剪运算，亦不需设置腹筋。系数 及 “可查附录五得到，计算结果见表：截面 边跨中 B 支座 2 跨中 C 支座 3 跨中 0.0781 -0.1050 0.0331 -0.0790 0.0462 “ 0.1000 -0.1190 0.0787 -0.1110 0.0855 M 4.35 -5.55 2.54 -4.58 3.07 注：其中 , / 取表中值， 取 2.0, 取 7.41, 取02201.5. lqlgkk120lkgkq4.0.支座边缘的弯矩设计值：=（1.057.41+1.204）1.79/2=11.25 2/0.15.“0nkklqgV kN建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 4 页-(5.55-0.50.2211.25)=-4.310“5.bVMB mkN/-(4.58-0.50.2211.25)=-3.34“C(4)配筋计算b=1000mm ,h=90mm , =65mm , =9.6N/mm , =210N/mm ,承载力0hcf2yf2安全系数 K=1.20，计算结果列下表：连续板的构造钢筋：分布钢筋选用 6250；沿垂直板跨方向的板边的板边为 6200，平行于板跨方向的板边为 6200；垂直于主梁的截面边跨中 B 支座 2 跨中 C 支座 3 跨中M4.35 -4.31 2.54 -3.34 3.070.0752 0.0756 0.0439 0.0578 0.05310.078 0.079 0.045 0.059 0.0550.36 0.36 0.21 0.27 0.25306 306 170 230 213选配钢筋（分离式配筋） 8170 8170 6170 6/8170 6/8170实配钢筋面积 296 296 166 231 231%20./minbhAs0.36 0.36 0.21 0.27 0.2520bhfKcss1%ycf0bhAs建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 5 页板面附加钢筋选用 8200；墙角附加钢筋 6200，双向配置于四个墙角的板面。板的配筋图见配筋图一号。二 次梁设计。（1）计算简图次梁设计时，取其中相邻中心线之间部分作为计算单元。三跨连续梁。次梁构造及计算简图如图所示。图三：次梁的构造计算跨度：边跨 L =6000-125-300/2=5725(mm)1n建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 6 页L = L +a/2+b/2=5725+125+150=6000（mm）01nL = L =6000 (mm)cL =1.05 L =1.055725=6011.25(mm)011n取小值，L =6000 mm01中间跨 L =6000-300=5700 mm2nL =L =6000 mm0cL =1.05L =1.055700=5985 mm22n应取 L =5880 mm，但是跨度相差不超过 10%，采用等跨计算，取02L =6000 mm。图四：次梁内力计算简图(2)荷载计算永久荷载: 板传来荷载 3.412.0=6.82 mkN/次梁梁肋自重 0.2(0.55-0.11)25=2.2 k/15 mm 厚纸浆石灰层重 17(0.55-0.11)0.0152+170.0150.22=0.56 mkN/永久荷载标准值 g =6.82+2.2+0.56=9.58k mkN/可变荷载：可变荷载标准值 q =8.02.0=16 建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 7 页折算荷载： 9.58+16.0/4=13.584/ kkqgmkN/316.0/4=12.0 /(3)内力计算弯矩设计值的计算结果列于下表：次梁弯矩计算表截面 边跨中 B 支座 2 跨中 C 支座 3 跨中1 0.0781 -0.105 0.0331 -0.079 0.04622 0.1 -0.119 0.0787 -0.111 0.0855M 91.93 -115.59 57.79 -98.09 68.04注：其中 , / 取表中值， 取 6000mm, 取 13.58,02201.5. lqlgkk120lkg取 12.kq支座边缘的弯矩设计值 M“B=（1.0513.58+1.2012）5.7/2=81.68 2/0.15.“0nkklqgV kN-(115.59-0.50.381.68)=-103.34“bVMB m-(98.09-0.50.381.68)=-85.840.c k（1） 支座剪力设计值的计算及结果列见下表：次梁剪力计算表截面 A 支座 支座B（ l）支座B（ r）支座C(l)支座C（ r）1 0.395 -0.606 0.526 -0.474 0.500建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 8 页2 0.447 -0.62 0.598 -0.576 0.591KNlqgVnkk“2“100.5.69.16 -100.67 92.32 -86.25 89.62(4)配筋计算（1）计算翼缘宽度 。根据整浇盖的受力特点，板所在梁上截面参与次“fb梁受力，因此在配筋设计时，次梁跨中截面按 T 形截面设计，翼缘计算宽度= =6000/3=2000(mm) =220+1790=2010(mm)“fb3/0l nfsb取 =2000 ，荷载计算单元如图所示。“f次梁支座截面因承受负弯矩(上面受拉，下面受压) 而按矩形截面计算。（2）正截面承载力计算。b=200mm ,h=550mm , 110mm, =550mm , =9.6N/mm , 1.1 N/mm ,“fh0hcf2tf2=300N/mm ,承载力安全系数 K=1.20，计算结果见表：yf2次梁的正截面承载力计算截面 第一 跨 支座 B 第二 跨 支座 C 第三跨MmkN91.93 -103.34 57.79 -85.84 68.04h0(mm) 500 500 500 500 500或 b(mm)fb2000 220 2000 220 2000)(2/0 Khfffc 940 940 94020)(bfMcs或0.029 0.258 0.014 0.195 0.017s10.029 0.304 0.014 0.219 0.017建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 9 页)()20 mhbfAycs或928 1070 448 770 544选配钢筋 320 222+ 118 314 218+ 118 216+ 114实配钢筋面积 2942 1015 461 763 555.9%0./minbhAs0.84 0.97 0.41 0.70 0.49（3）斜截面承载力计算。计算结果见表：截面 A 支座 支座B（l） 支座B（r ） 支座C（l） 支座（r）V(KN) 69.16 -100.67 92.32 -86.25 89.62KV(KN) 82.99 120.8 110.78 103.5 107.54h0(mm) 500 500 500 500 500)(25.00KNbhfc264KV 264KV 264KV 264KV 264KV)(7.fVotc84.70KV84.70KM1=1.2229.90=275.88(KN)KM2=1.271.47=85.764(KN)主梁跨中按第一类 T 形梁截面计算。建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 15 页=9.6N/mm , 1.1 N/mm , =300N/mm ,承载力安全系数 K=1.20，计cf2tf2yf2算结果见表：主梁正截面承载力计算截面 边跨中 中间支座 B 中跨中MmkN229.90 -225.03 71.47 48.45h0(mm) 730 720 760 740或 b(mm)fb2000 300 2000 30020)(hfKcs或0.026 0.180 0.0077 0.036s10.026 0.20 0.0077 0.037)()20 mhbfAycs或1214 1382 375 262选配钢筋 220+220 220+220+210 218（ 218实配钢筋面积 21256 1413 509 509%0./minbhAs0.57 0.65 0.202 0.23连续梁的配筋构造：（1） 纵向钢筋直径宜选用 1225mm，最大不宜超过 28mm；（2） 纵向钢筋直径种类不宜超过两种，且直径差应大于或等于 2mm;（3） 每排纵向受力钢筋宜选用 35 根，最多用两排。（4） 选配钢筋时，先选跨中受力钢筋，支座负弯矩钢筋可由两边跨中的建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 16 页一部分钢筋晚期而得；如果不足，则另加直钢筋以满足上面负弯矩所需的钢筋量。弯起钢筋的弯起点应满足斜截面受承载力的要求;（5） 跨中下部受力钢筋至少要有两根申入支座，并放在下部两角处（兼作支座截面架立钢筋） ，其面积不宜小于跨中钢筋面积的一半；（6） 支座上部钢筋由两边弯起时，应不使钢筋在支座处碰头，另加直钢筋应放在上面两角处（兼作架立钢筋） ；（7） 绘制结构施工图时，所有钢筋均应予以编号。如钢筋的种类、直径、形状及长度完全相同，可以编同一个号，否则需分别编号。（8） 主梁应绘制弯矩包络图及抵抗弯矩图，以确定纵向钢筋弯起或切断具体位置。（5）主梁斜截面承载力计算截面 A 支座 支座 B(l) 支座 B（r）V(KN) 204.84 -241.863 212.468建筑结构单向板肋型结构设计说明书 指导教师：万亮婷 设计：赵文瑾第 17 页KV(KN) 245.808 290.24 254.96h0(mm) 730 720 720)(25.0KNbfc525.6KV 518.4KV 518.4KV)(7.hfVotc168.63KV 166.32KV 166.32KV选配箍筋肢数、直径 2、8 2、8 2、8)(7.0251mbhfKVAstsvy358 220 307实配箍筋间距 s