整體式單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)

1、整體式單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)班級:姓名:學(xué)號:教師:土木 2012-03 班呂鵬舉林擁軍某多層工廠建筑平面尺寸為 30X 21米，采用多層磚混結(jié)構(gòu)，內(nèi)框架承重體系，外墻厚 370mm對其做如下柱網(wǎng)布置。柱截面 尺寸為 400X 400mm。圖1一）設(shè)計(jì)資料1. 樓面做法20mm水磨石面層；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；15mn板底粉刷。2. 樓面活荷載樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2m。3.材料混凝土強(qiáng)度等級為C30;主梁、次梁、受力主筋采用HRB335HRB400級，板及梁內(nèi)其他鋼筋采用 HP B300級。二） 樓面梁格布置及截面尺寸1. 梁格布置梁格的布置入圖2所示。主梁跨度為7m,次梁的跨度為6m板的邊跨和

2、中跨分別為和。 主梁沿橫向布置， 每跨主梁均承受兩 個次梁傳來的集中力，梁的彎矩圖較平緩，對梁工作有利。圖22. 截面尺寸板：h i竽次梁：截面高h(yuǎn)截面高h(yuǎn)=500mm截面寬61.75mm,可取板厚為80mrm1111()l ( ) 6000 333 400 mm 取18 1518 15b=200mm（3）主梁：截面高h(yuǎn)（護(hù)卻吐弓7410 529926呦取截面高h(yuǎn)=600mm截面寬b=300mm（三）板的設(shè)計(jì)按考慮內(nèi)力重分布方法進(jìn)行。1. 荷載計(jì)算其荷載分項(xiàng)系數(shù)1.3。Q則板上永久荷載設(shè)計(jì)值27 1.2324kN/m2活荷載設(shè)計(jì)值6.0 1.37.8kNm2板上總荷載設(shè)計(jì)值q 3247.8 1

3、1.04kN/m2此時2 iJly2.564 3，宜按雙向板設(shè)計(jì)，依規(guī)范可按單向板荷載計(jì)算見表1。荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值/kN m20mn水磨石面層200.020.480mn鋼筋混凝土板25 0.082.0永久荷載g15mn板底粉刷170.0150.225小計(jì)（?。┗詈屋dq均布活荷載表1荷載計(jì)算G樓面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于m,故永久荷載分項(xiàng)系數(shù).1.2，計(jì)算設(shè)計(jì)，之后在長邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。計(jì)算跨度可以查規(guī)范得到:邊跨|01 l 中跨l02 ln01n1h (2330 250晉)80 2020mm23402002140 mm因|01與|02有吟|01h 100%2140 2020 100%5.9

4、4% 10%，故可2020以按等跨計(jì)算。取1米寬板帶作為計(jì)算單元。 故1米寬板帶上沿跨度的總均布荷載設(shè)計(jì)值g q 324 7.8 1104kN/m，如圖 3 所3.彎矩設(shè)計(jì)值M1MbM2Mc+(g11*(g111/M 2存g譏+(g q)1。211.04 2.0224.095kN m1121 2q)l2 11.04 2.0224.095kN11 11.04 2.1423.160kN m16 11.04 2.1423.611kN14q)1024.配筋計(jì)算板厚 80mm, h) 80 20 60mm ,C30 混凝土mm2 Ofc 14.3N/mm2 ;板內(nèi)采用 HPB30Q級鋼筋，其 fy 27

5、0 n/軸線間的板帶，其四周均與梁整體澆筑，故這些板的中間跨以及中間支座的彎矩均可減少20%（見表2中括號內(nèi)數(shù) 值），但是邊跨以及第一內(nèi)支座的彎矩 （M1、Mb）不予減少。表2板的配筋計(jì)算計(jì)算截面1B2C設(shè)計(jì)彎矩/N m4095-40953160(3160 X =2528)-3611(-3611 X =-2889)Ms fcbhj1-J-2 sAsfcbb/mmfy2232選配鋼筋軸線A8180A 279mm2A81802A 279mmA8200A 251mm2A82002A 251mm軸線A8180A 279mm2A8180A 279mm2A8180A 279mm2A8180A 279mm2

6、a.選配鋼筋各板帶鋼筋選配如表2所示，各板面負(fù)鋼筋直徑不小于 8mm可以防止施工時負(fù)鋼筋因過細(xì)而被踩下。且鋼筋間距不小于70mm不大于200mm滿足構(gòu)造要求。b.受力鋼筋的截?cái)啾驹O(shè)計(jì)采用分離式配筋，因?yàn)閝/g7.8/3.24 2.407 3，故中跨上部負(fù)鋼筋切斷距離取a ln/4 2140/4 535mm，取550mm上部鋼筋應(yīng)該用直鉤下彎頂住模板，以保持其有效高度。C.鋼筋錨固邊支座下部受力縱筋伸入支座的錨固長度la :la 250 10240mm 5d 5 8 40mm中間支座la b/2 200/2 100mm 5d 5 8 40mm滿足要求。d.構(gòu)造鋼筋分布鋼筋用A8200(2)距離取

7、l04(3)與主梁垂直的附加短筋。采用 A8200中跨上部切斷2140 535mm,取 550mm4與承重墻垂直的附加短負(fù)筋。采用A8200上部伸出墻邊距離不少于-2140 391mm ,取550mm上，故不必重新考慮角774區(qū)伸入墻邊長度。板配筋圖見附圖1。（四）次梁設(shè)計(jì)按考慮內(nèi)力重分補(bǔ)方法進(jìn)行。本樓蓋作用于主梁次梁上的活載一律不考慮折減，即取折減系數(shù)為。1.荷載計(jì)算荷載計(jì)算表見表3.表3次梁的荷載計(jì)算何載類型何載設(shè)計(jì)值/ kN ?m 1永久荷載g板傳來的荷載X =次梁自重25XX梁側(cè)的粉刷荷載17XX小計(jì)g=活何載q均布活荷載q=故沿次梁跨度總的設(shè)計(jì)荷載g q 28-62kNm o2. 計(jì)

8、算簡圖次梁在砌體上支承寬度為 370mm故邊跨 l011.025ln11.025 (6000 2500.5a(6000 250 300)300)37025740mm5785mm故取兩者較小者I015740mm。中跨l02 ln60003005700mm跨度相差I(lǐng)01l02皿 100% 5740 5700 100%57000.7%10%故可以按等跨進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。計(jì)算簡圖如圖4所示。3. 內(nèi)力計(jì)算設(shè)計(jì)彎矩值1M1- (g111Mb - (g11q) |01q) 1011 228.62 5.74285.73kN m111228.62 5.742-85.73kN m11（此處支座彎矩應(yīng)按相鄰兩跨中較大

9、跨長計(jì)算）Mc丄(gq)l2102-28.62 5.72-66.42kN m-1414設(shè)計(jì)剪力Va0.45(gq)ln10.4528.62 5.672.13kNVbi0.6(gq)ln10.628.62 5.696.17kNVBr0.55(gq)ln20.5528.62 5.789.73kNVciVer0.55(gq) ln20.55 28.62 5.728.62 5.7258.12kNm89.73kNm24. 正面承載力計(jì)算次梁的跨內(nèi)截面應(yīng)當(dāng)考慮板的共同作用按T型截面梁進(jìn)行計(jì)算，其翼緣的計(jì)算寬度bf可按規(guī)范中的最小值確定。按跨度按梁的凈距l(xiāng)n 57001900mm33bf b So 200

10、2140 2340mmbf因匕竺0.17 ho4600-1，故bf不受此條件限制，取bf 1900mm計(jì)算。bfhffc(m h) 1900 80 14.3 (500 40 80)912.9 103N m 85.73 103N m故為第一類T型梁。次梁用 C30混凝土， f 14.3N/mm2，用HRB335級鋼筋，cfy 300N/mm2。表4次梁的正截面配筋計(jì)算表計(jì)算截面1B2C設(shè)計(jì)彎矩/kN m支座Ms fcbh2跨內(nèi)MS fcbf h2MS fcbfh；0.0149（一排，T形截面梁）MS fcbhb20.142（一排，矩形 截面梁）Ms fcbfh20.0101（一排，T形 截面梁）

11、Ms fcbh；0.110（一排，矩形截 面梁）1-J1-2 s支座Afcbhbfy跨內(nèi)fcbfh。AsfI y/mm2選配鋼筋2B18+1B12A 621.7mm2（超過%）2B16+1B182A 656.3mm（超過%）1B16+2B12A 427mm2（超過%）2B16+1B122A 515mm（超過(1)各截面的實(shí)際配筋和計(jì)算配筋有出入， 各截面均未超過5%,且驗(yàn)算各縱筋之間距離均滿足規(guī)范要求。(2 )次梁縱筋的截?cái)啵捍瘟嚎玳L相差在 20%以內(nèi)，且qg 18.26/10.36 1.76 3，故可以按規(guī)范給定經(jīng)驗(yàn)建議配筋。配筋 圖見附圖2次梁配筋圖。上部縱筋：號鋼筋為1B18鋼筋，其左側(cè)

12、截?cái)帱c(diǎn)距 B支座邊緣距離為1500mm Ij5 20d 1480mm ，其截?cái)嗝娣e為254.34mm20.5 656.3 328.15mm2，符合要求。同理，可以檢驗(yàn)號鋼筋在B支座右側(cè)鋼筋截?cái)帱c(diǎn)滿足要求； 號鋼筋在C支座左右 兩側(cè)也均滿足要求。下部縱筋：號鋼筋伸入A支座長度為300mm 12d 12 16 192mm，、號縱筋伸入B支座長度為250mm 12d12 16 192mm，滿足要求。(3)根據(jù)規(guī)范要求，梁寬為200mm寸，至少應(yīng)采用兩根上部鋼筋貫通。此設(shè)計(jì)中各跨均用2B16受力縱筋兼作架立筋，以簡 化施工。5. 斜截面強(qiáng)度計(jì)算 a.復(fù)核梁截面尺寸0.25 fcbh00.25 14.3

13、 200460328.9kN VBl 96.17kN故截面尺寸符合要求。b.驗(yàn)算是否按計(jì)算配置腹筋A(yù)支座：0.7 ftbh00.71.43 20046092.1kN Va 72.13kN應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼筋。取雙肢A815箍筋，SV100%0.335%1 430.24 1.43 100%0.127%270滿足要求。B支座左側(cè)：0.7 ftbh00.7 1.4320046092.1kNVBl 96.17 kN應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼筋。nAsviV 0.7 仙 (96.17 92.1)1030.02621.25 f yV h。1.25 270 460s韻證S取雙肢A815箍筋，則SV2 50 241

14、00%0.335%200 1500.241.43270100%0.127%滿足要求。B支座右側(cè):0.7ftbh00.7 1.4320046092.1kNVBr89.73kN應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼筋。取雙肢A815箍筋，則SV250 24 100%0.335%200 1501 430.24100%0.127%270滿足要求。C支座：0.7ftbh0 0.7 1.43 200 460 92.1kN VC 89.73kN應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼筋。取雙肢A8150箍筋，則250 241 43sv 200- 100% O.335% 0.24 而 100% O.127%滿足要求。最后均取A8150（五）主梁設(shè)計(jì)

15、主梁設(shè)計(jì)采用彈性方法。1.荷載計(jì)算 荷載計(jì)算見表5。（說明：主梁自重實(shí)際是均布荷載，但是為了簡化計(jì)算，可近似將長度的自重按集中荷載考慮。）表5主梁荷載計(jì)算荷載類型荷載設(shè)計(jì)值/ kN永久荷載g次梁傳來的荷載X 6=主梁自重25XXX梁側(cè)的粉刷荷載17XX小計(jì)G=（取 74）活何載q次梁傳來的荷載Q=X 6=（取 110）總荷載G+Q=74+110=1842.計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖如圖5所示。計(jì)算跨度為:邊跨l01 7000-250 370 6935mm2或101 1.0251 ni 0.5b 1.025 (7000 250 弓0) 罟 6914mm故取兩者較小者l01 6914mm。中跨 l02700

16、0 mm跨度相差曽100%700穿100%1-24%10%。取跨度按進(jìn)行計(jì)算。本建筑中，柱對主梁的約束作用很小，故忽略柱對主梁的約束作用，柱的中間支承近似地按鉸支座考慮。圖 5(a)圖 5(b)3. 內(nèi)力計(jì)算 根據(jù)主梁的計(jì)算簡圖及荷載情況， 可求得各控制截面的最不利內(nèi)力，見表6。表6主梁最不利內(nèi)力計(jì)算序號項(xiàng)目荷載布置內(nèi)力計(jì)算1第1、3跨內(nèi)正彎矩 最大，支座A、D剪 力最大，第2跨內(nèi)彎 矩最小M1max 0.244 74 7 0.289 110 7 348.92kN m M3 maxVAmax0.733 74 0.866 110149.50kNM2min 0.067 74 767.70kN mV

17、D max0.133 110 7M2 max 0.067 74 70.2 110 7第2跨內(nèi)正彎矩最188.71kN m2大，第1、3跨內(nèi)彎 矩最小M 1 minM 3min0.244 74 7 0.044 110 792.51kN mMBmax0.267 74 70.311 110 73支座B負(fù)彎矩最大， 支座B左右的剪力377.78kN m最大VBl1.267 74 1.311110237.97kNVBr 1 74 1.222 110208.42kN4. 主梁正面承載力計(jì)算主梁的正截面承載力計(jì)算表見表跨內(nèi)翼緣計(jì)算寬度bf :按跨度bf 70003 2333.3mm按梁凈距bf 300 57

18、00 6000mm因hf/h。80/560 0.14 0.1，不受此條件限制，故取翼緣計(jì)算寬度 bf 7000/323333mm。hfb fhf fc(h0 )2333.3 80 14.3 (60021388 103N m 348.9240 80)2103N m故為第一類T形梁。次梁用C30混凝土，f 14.3N/mm2，用HRB400級鋼筋，cfy 360N/mm2。表7主梁的正截面配筋計(jì)算表計(jì)算截面1B2設(shè)計(jì)彎矩/kN mbMb Mb Vb_377.78 （74 110） 0.22340.98/kN mM348.92 106188.72 106s fcbh：214.3 2333.3 535

19、340.98 106214.3 2333.3 56020.036514.3 300 5350.0180M0.278 或sfcbf ho（二排，T形截面（二排，矩形截面梁）（一排，T形截面梁）梁）1-J1-2 sAsfcbg 或fyfcbf h。Asfy/mm26C203C22（直）+1 C22（彎）+22C20+1C22選配鋼筋2A 1884 mmC20（彎）As 2147.8mm2As 1007.9mm25. 主梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算a.復(fù)核梁截面尺寸 因hw/b 480/300 1.6 4，故屬于一般梁，取0.25 cfcbh00.25 1 14.3 300 535573.79kNVbi237.

20、97kN故截面尺寸滿足要求。b.驗(yàn)算是否需按計(jì)算配置橫向筋A(yù)支座:O.7ftbho 0.7 1.43 300 560168.17kNVa149.50kN應(yīng)該按構(gòu)造配置橫向鋼筋。B 支座左：0.7 ftbh0 0.71.43 300 535160.66kNVbi237.97kN應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼筋。B 支座右：0.7 ftbh00.71.43 300 535160.66kNVBr208.42kN應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼筋。C.橫向鋼筋計(jì)算采用雙肢A8180箍 筋，間距小于smax 250mm，配筋率maxSV驗(yàn)算支座Asv2 50.3bs 3001800.186% 0.24ft0.24yv1 43

21、0.127%270A:Vcs0.7ftbgfyvSVh0s0.7 1.43300 560 270 魯560252.67kNVa 149.50k N教材上此公式第二項(xiàng)前有系數(shù)，GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中沒有此系數(shù)，此處參考GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中公式。驗(yàn)算支座B:Vcs0.7仙fydh。sVcs0.7 1.43241.39kN0.7 ftbho241.39kN300 535 270 535Vbi 237.97kNf ASV hT yvh0sVBr 208.42kN可知支座B配置雙肢A818（箍筋已經(jīng)能滿足斜截面受剪要求，彎起鋼筋可以按照構(gòu)造處理。本設(shè)計(jì)中因V

22、cs與Vbi接近，支座B左側(cè)的彎起鋼筋偏于安全仍按計(jì)算需要配置。因主梁受集中荷 載，彎矩圖呈矩形分布，故在在范圍內(nèi)應(yīng)該布置兩道彎起鋼筋以 便覆蓋最大剪力區(qū)段。d.主梁吊筋計(jì)算由次梁傳給主梁的集中荷載 F62.16 110 172.16kN。Fl 中未計(jì)入主梁自重和梁側(cè)粉刷。設(shè)附加A8雙肢箍筋，只設(shè)箍筋時FmnfyvAsv ,則附加箍筋個數(shù)為3172.16 10 Gxm 6.342 270 50.3次箍筋分布范圍s 2h1 3b 2 60 3 300 1020mm，取 8個A8100次梁兩側(cè)各4個。6. 配筋布置支座B根據(jù)斜截面受剪承載力要求，于第一跨先后彎起2C20,第二跨彎起1C22則支座截面可計(jì)入 2C20+1C22承擔(dān)支座負(fù)彎矩。按正截面強(qiáng)度計(jì)算，尚需增加3C22直鋼筋，滿足B支座鋼筋面積要求，且滿足主梁三個控制截面的實(shí)際配筋量與計(jì)算的差值盡量滿足5%。7.繪制抵抗彎矩圖根據(jù)繪制梁的抵抗彎矩圖（又稱材料圖）的方法，來確定除控制截面的以外截面的鋼筋布置。a.鋼筋承擔(dān)的極限彎矩計(jì)算對于1截面1884M 6348.92 356.37kN m1844.6M C 20型4 356.3759.401884對于B支座2147 8Mcb 340.98 340.87kN m2148.5314Mc20 340.87 49.83kN m2147.8對于2截