鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課程名稱： 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 題目名稱： 鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋 班 級(jí)：07 級(jí) 水利水電工程 專業(yè) 2 班 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 評(píng)定成績(jī)：教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)老師簽名：水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一 內(nèi)容鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋二 設(shè)計(jì)資料某多層工業(yè)建筑樓蓋平面如圖（附圖1）采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋1樓層平面l1=18m l2=30m 墻體厚度：370mm板擱置長(zhǎng)度：120mm 次梁擱置長(zhǎng)度：240mm 主梁擱置長(zhǎng)度：240mm2.建筑位于非地震區(qū)3.結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為級(jí)4.結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一類5.建筑材料等級(jí)：混凝土：梁、板 c

2、25鋼 筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋 級(jí) 梁中受力筋級(jí)6.荷載：鋼筋混凝土重力密度： 25kn/m3水磨石面層： 0.65kn/m2石灰砂漿抹面15mm： 17kn/m3 樓面活荷載： 6kn/m2 （建議尺寸：柱=350mm×650mm）三 設(shè)計(jì)要求板的設(shè)計(jì)：按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算次梁的設(shè)計(jì)：按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算主梁的設(shè)計(jì)：按彈性理論分析方法計(jì)算四 設(shè)計(jì)成果計(jì)算書 1份板的平面配筋圖 （比例自擬）次梁配筋圖 （比例自擬）主梁材料圖與配筋圖（比例自擬）五 要求參考現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范，認(rèn)真、獨(dú)立、按時(shí)完成六 參考資料趙魯光 主編，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)習(xí)題與課程設(shè)計(jì)，中國(guó)水利水

3、電出版社，1998海河大學(xué) 等合編，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)，中國(guó)水利水電出版社，1996七 設(shè)計(jì)時(shí)間2009.5.18-2009.5.24圖1 樓蓋平面圖fig.1 floor system plan水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一. 內(nèi)容鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋二.設(shè)計(jì)資料某多層工業(yè)建筑樓蓋平面如下圖采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋1.樓層平面如圖所示，墻體厚度370mm,結(jié)構(gòu)橫向長(zhǎng)l1=18m，結(jié)構(gòu)縱向長(zhǎng)l2=30m,板擱置長(zhǎng)度：120mm,次梁擱置長(zhǎng)度：240mm, 主梁擱置長(zhǎng)度：240mm,樓梯位于該層平面的外部，不予考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。2.該建筑位于非地震區(qū)。3.

4、建筑物安全級(jí)別為二級(jí)。4.結(jié)構(gòu)環(huán)境類別一類。5.建筑材料等級(jí):梁，板c25混凝土。 鋼 筋：板中鋼筋，梁中箍筋，構(gòu)造鋼筋級(jí)，梁中受力鋼筋級(jí)。6.荷載：鋼筋混凝土重力密度為25kn/m3, 樓面面層為水磨石，自重為0.65kn/m2, 梁板天花為混合砂漿抹灰15mm，重力密度為17kn/m3, 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值6kn/m2。7.結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸： 板的支承長(zhǎng)度為120mm,梁的支承長(zhǎng)度為240mm，主梁的支承長(zhǎng)度為240mm。 板厚：h=100mm 次梁：高h(yuǎn)=450mm，寬b=220mm，間距l(xiāng)1=3.0m。 主梁：高h(yuǎn)=750mm，寬b=250mm，間距l(xiāng)2=6.6m。 柱：bh=35

5、0mm350mm，柱網(wǎng)尺寸為6.0m6.0m。8.使用要求：梁板的變形和裂縫寬度在本設(shè)計(jì)中均不考慮。9.采用的規(guī)范：水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（sl/t191-96),建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gbj9-87).三.設(shè)計(jì)要求板的設(shè)計(jì)：按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算次梁的設(shè)計(jì)：按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算主梁的設(shè)計(jì)：按彈性理論分析方法計(jì)算板的厚度按構(gòu)造要求h=80mm>l/40=2000/40=50mm取。次梁截面高度取h=500mm>l/15=6000/15=400mm，截面寬度b=200mm。主梁截面梁高度取h=700mm>l/15=6000/15=400mm，截面寬度b=300mm。四

6、.板的計(jì)算板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算。板的尺寸及支承情況如圖所示。1.荷載計(jì)算恒載標(biāo)準(zhǔn)值: 水磨石面層 0.65 kn/m2 板自重 250.08=2.0 kn/m2 板底抹灰 170.015=0.255 kn/m2 合計(jì) g=2.905 kn/m2 恒載設(shè)計(jì)值: 2.9051.2=3.486 kn/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值： 6 kn/m2 活載設(shè)計(jì)值: q=1.36=9.6kn/m2 p = g + q = 3.486 + 5.2 = 8.686 kn/m22.內(nèi)力計(jì)算 板厚 h=80mm, 次梁 bh=200mm 500mm 計(jì)算跨度: 邊跨 l01=ln+h/2=2000-120-200/2

7、+80/2=1820mm l01= ln+a/2=2000-120-200/2+120/2=1840mm 選其中較小者l01=1700mm 中跨 l02=ln=2000-200=1800mm跨度差：(l01-l02)/l02=(1820-1800)/1800=1.1%<10%，故按等跨連續(xù)板計(jì)算.板的彎矩計(jì)算表:連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算表1截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中及中間跨跨中中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)1/11-1/111/16-1/142.616-2.6161.759-2.0103截面承載力計(jì)算：取a=20 , b=1000mm , h=80mm, h0=h-a=80-20=60mm

8、, fc=10n/mm2 ,fy=210n/mm2,各截面的配筋計(jì)算見 表2板的配筋計(jì)算表2板帶部位邊區(qū)板帶（、軸線間）中間區(qū)板帶（軸線間）板帶部位截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中及中間跨跨中中間支座邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中及中間跨跨中中間支座m/kn·m2.616-2.6161.759-2.1012.616-2.6161.7590.8=1.407-2.0100.8=1.6080.0730.0730.0490.0560.0730.0730.0390.045=1-(1-2s)0.0760.0760.0500.0570.0760.0760.0400.046as=fcbh0

9、/fy(mm2)215.776215.776143.191164.245215.776215.776113.939130.604選配鋼筋6/81806/818061806/81806/81806/818061806180實(shí)配鋼筋面積（mm2）218218157218218218157157中間板帶軸線間，其各區(qū)格板的四周與梁整體連接，故各跨跨中和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，其彎矩降低20%。表中的最大值為0.076<b=0.614;表中所選最小配筋面積as=157mm2;驗(yàn)算最小配筋率 =as/(bh0)=157/（100060）=0.26%>min=0.15%滿足要求。五次梁的設(shè)計(jì)

10、（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算方法）次梁按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算，有關(guān)尺寸及計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。1荷載計(jì)算 恒載 板傳遞荷載 3.4862=6.972 kn/m 次梁自重 1.2250.2（0.50-0.08）=2.52 kn/m 梁側(cè)抹灰 1.2170.015（0.50-0.08）2=0.257 kn/m 合計(jì) g=9.749kn/m 活荷載：由板傳來(lái) q=5.22=10.4 kn/m 總荷載 p = g + q = 9.749+10.4=20.149kn/m2.內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：邊跨 ln=6000-240-300/2=5610mml01=（6000-240-300/2）1.025=5750 mm

11、l01=ln+a/2=5610+240/2=5730 mm 故取較小者l01=5730mm 中跨 l02=6000-300=5700 mm跨度差：（5730-5700）/5700=0.52%<10%,按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁彎矩計(jì)算表（m=mbpl02）次梁彎矩計(jì)算表3截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中及中間跨中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)1/11-1/111/161/1460.141-60.14140.91546.760 次梁簡(jiǎn)力計(jì)算表（v=vbpln）次梁剪力計(jì)算表4截面端支座右側(cè)離端第二支座左側(cè)離端第二支座右側(cè)中間支座左側(cè)、右側(cè)剪力計(jì)算系數(shù)0.450.60.550.5550.86

12、667.82263.16763.1673.配筋計(jì)算（1）次梁正截面抗彎計(jì)算跨中截面按t形截面計(jì)算，翼緣寬度為邊跨 bf=l01/3=5730/3=1910 mm<b+sn=200+(2000-120-100)=1980 mm中跨 bf=l02/3=5700/3=1900 mm< b+sn=200+1800=2000 mmhf=80 mm，h=500 mm，a=35 mm， h0=500-35=465 mm判別t形截面類型： fc bfhf(h0 hf/2)=10190080(465-80/2)10-6=646 kn·mfc bfhf(h0- hf/2)> mmax

13、，故次梁跨中截面均按第一類t形截面計(jì)算，支座處按矩形截面計(jì)算。h0=465。b=200 mm fc=10n/mm2 fy=310n/mm2次梁正截面承載力計(jì)算見 表5。次梁正截面承載力計(jì)算表5截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中及中間跨跨中中間支座m/kn·m60.141-60.14140.91546.760b或bf19102001900200s=m/(fcbh02)0.0160.1390.0100.108=1-(1-2s)0.0160.1500.0100.100as=fcbfh0/fy（mm2）458.4451.131285344.121選配鋼筋212+214212+214214

14、214+110實(shí)際鋼筋面積（mm2）524524308383其中=x/h0均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布條件次梁斜截面承載力計(jì)算分別見表6.次梁斜截面承載力計(jì)算表6截面邊跨跨中離端第二支座左側(cè)離端第二支座右側(cè)中間支座v（kn）50.86667.82263.16763.1670.25fcbh0(n)232500>v232500>v232500>v232500>vvc=0.7ftbh0(n)71600>v71600>v71600>v71600>v配筋方法構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋選用箍筋雙肢箍6雙肢箍6雙肢箍6雙肢箍6asv = n asv

15、1 (mm2)57575757實(shí)際鋼筋間距s(mm)200200200200表中所選最小配筋面積as=57mm2;驗(yàn)算最小配筋率 =as/(bs)=57/（200200）=0.143%>min=0.125%滿足要求。六.主梁的設(shè)計(jì)(按彈性理論計(jì)算)主梁按按彈性理論計(jì)算，有關(guān)尺寸及計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。1荷載計(jì)算 恒載 次梁傳遞荷載：9.7496=58.494 kn 主梁自重: 1.2250.3（0.7-0.08）2=11.16 kn 主梁抹灰: 1.2170.015（0.7-0.08）22=0.759 kn 合計(jì) g=70.413 kn 活載 q=10.46=62.4 kn 總荷載 p=g+

16、q=70.413+62.4=132.813 kn2.內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度 邊跨ln=6000-240-350/2=5585mm l0=ln+a/2+b/2=5585+240/2+350/2=5880mm l0=1.025ln+b/2=1.0255585+350/2=5900 取較小者l0=5880mm 中跨 l0= ln + b=6000mm平均跨度：（6000-5880）/2=5940mm跨度差：（6000-5880）/5880=2.04%<10%,可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁。在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)

17、力系數(shù)表進(jìn)行，跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下列公式計(jì)算，則：m=k1gl0+k2ql0； v=k1g+k2q；式中系數(shù)k值由查表的，具體計(jì)算結(jié)果以及最不利內(nèi)力組合見 表7。表7項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖彎矩（）剪力邊跨跨中b支座中間跨跨中a支座b支座0.2440.155-0.2670.0670.0670.733-1.2671.000102.20061.484-113.80128.30628.30651.613-89.21370.4130.2890.244-0.133-0.133-0.1330.866-1.1340103.20189.014-50.935-52.261-52.26154.038-70.762

18、0-0.044-0.089-0.1330.2000.200-0.133-0.1331.000-19.293-33.299-50.93572.58472.584-8.299-8.29962.40.2290.125-0.3110.0960.1700.689-1.3111.22281.46347.530-161.3837.80165.22942.994-81.80676.253內(nèi)力不利組合+205.401150.498-164.736-23.91-23.91105.651-159.97570.413+83.90728.185-113.147100.890100.8943.314-97.513132.

19、813+184.663109.014-226.94866.10793.53594.607-171.019146.666內(nèi)力包絡(luò)圖及彎矩包絡(luò)圖（上）3配筋計(jì)算(1)正截面抗彎承載力計(jì)算跨中截面按t形梁計(jì)算,翼板寬度為:中跨:bf=l0/3=6000/3=2000mm<b+sn=350+（6000-350）=6000mm邊跨:bf= l0/3= 5880/3=1960mm<b+sn=350+(6000-240-350/2)=5935mm hf=80mm,h0=700-35=665mm中跨：fcbfhf (h0-hf/2)=10200080(665-80/2)=1024 kn·

20、m>m=100.890kn·m邊跨：fcbfhf (h0-hf/2)=10196080(665-80/2)=1004 kn·m>m=205.401kn·m故按跨中截面第一類t形截面計(jì)算,支座處按矩形截面計(jì)算，取h0=700-80=620mm（因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋，并布置在次梁主筋下面）。b=300mm, fc=10.0n/mm2, fy=310n/mm因?yàn)榱号c支座整體連接,所以支座b的計(jì)算彎矩為:mb=mb-b/2vbr=-226.948-0.3/2132.813=203.706 kn·m主梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見 表9及 表10。主梁正截面承載計(jì)算表9截面邊跨跨中中間支座中間跨跨中m/kn·m205.401-226.948100.890b/2vbrkn·m 132.8130.30/2  m- b/2vbrkn·m 203.706  b/ bf19603002000s=m/(f