鋼筋混凝土板肋形樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計課案

1、鋼筋混凝土板肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計一、設(shè)計基本資料某水電站副廠房樓蓋為 3 級建筑物，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋形結(jié)構(gòu)。廠房現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土肋形樓蓋平面尺寸LiX L2為30mK 19.8m，廠房周圍用240mm厚磚墻砌筑。樓板構(gòu)造及荷載：現(xiàn)澆板面面層采用 20mml厚水泥砂漿，20KN/m；現(xiàn)澆鋼筋33 混凝土板容重25 KN/m ;板底、梁側(cè)均為15mml厚混合砂漿粉刷17 KN/m。樓面均布活荷載設(shè)計為 6.0 KN/m2。材料：本設(shè)計將采用C20混凝土，板中鋼筋及梁中箍筋均用 HPB235箍筋， 其它用HRB335鋼筋。板、次梁、主梁的端支座擱置長度分別為 120mm 240mm 240mm

2、鋼筋混凝土柱截面尺寸為 400mX 400mm二、樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置，主梁的跨度為6.6m，次梁的跨度為6m， 主梁每跨內(nèi)設(shè)置兩根次梁，板的跨度為2.2m, l 02/ i0i =6/2.22.7，按單向板設(shè)計。按跨高比計算，要求板厚h>2200/40=55mm 般對工業(yè)廠房建筑的樓蓋板， 要求h>80mm取板厚h=80mm次梁截面高度應滿足 h=lc(1/18 s 1/12 ) =6000*( 1/18 s 1/12 )=330 500mm 則截面寬度b= (1/2 s 1/3 ) h= (1/2 s 1/3 ) *500=166s250mm則次梁的

3、高度和 截面寬度分別取h=500mm取b=200mm主梁截面高度應滿足 h=l(0 1/15s1/10)=6600*(1/15s1/10)=440s660mm， 則截面寬度b= (1/2 s 1/3 ) h= (1/2 s 1/3 ) *650=216s325mm則主梁的高度和 截面寬度分別取h=650mm取b=300mm樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖見下圖©©1 1| |1 1廠炳1|拙J1 11 11 1a1 他0訊齡做|.MOW?肋形樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖三、板的設(shè)計1.荷載計算:板的恒荷載標準值20mn厚水泥砂漿面層20*0.02=0.4KN/m80mn厚混凝土板25*0.08=2

4、.0 KN/m15mn厚水泥砂漿17*0.15=0.255 KN/m小計2.655 KN/m板的活荷載標準值:6.0 KN/m 2恒荷載分項系數(shù)取1.2，因樓板活荷載標準值大于4.0 KN/m2,考慮到電站廠房的重要性，所以活荷載分項系數(shù)應取1.5，則板的恒荷載設(shè)計值 g=2.655*1.2=3.186 KN/m 2活荷載設(shè)計值q=6.0*1.5=9 KN/m 22 2荷載總設(shè)計為 g+q=3.186+9=12.186 KN/m，取近似值 g+q=12.2 KN/m*if2BCCB2C2020C02000 如 C 血。A3.彎矩設(shè)計值：2.計算簡圖次梁截面為200mm*500n，m現(xiàn)澆板在墻上

5、的支承長度為120mm按內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度為：邊跨：I 0=1 n+h/2=( 2200-100-120)+80/2=2020mrK 1.0251 n=2030mm 取 l0=2020mm中間跨：I 0=l n=2200-200=2000mm因跨度偏差小于10%可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如下圖所示g+q=12.2 KN/m連續(xù)梁和連續(xù)單向板考慮塑性內(nèi)力重分布的彎矩計算系數(shù)a支承情況截面位置端支座邊跨跨 中離端第 二支座離端第 二跨跨 中中間支 座中間跨 跨中A1B2C3梁、板擱支在墻上01/11二跨連 續(xù)：-1/10三跨以 上-1/111/16-1/141

6、/16板與梁整 交連接-1/161/14梁-1/24梁與柱整澆連接-1/161/14由上表查得，板的彎矩系數(shù)a m分別為：端支座0；邊跨跨中，1/11 ；離端第二支座，-1/11 ；中間支座，-1/14 ；中跨中，1/16。故M=-MB= (g+q) I 012/1 仁12.3*2.02 2/11=4.56kN*m2 2M=- (g+q) l01 /14=-12.3*2.0/14=-3.51 kN*mM= (g+q) 1012/16=12.3*2.0 716=3.07 kN*m4.正截面受彎承載力計算：板厚 80mm h °=80-20=60mm板厚 b=1000mmC20混凝土，a

7、 1=1，c=9.6N/mni,HPB235 fy=210N/mA。板配筋計算的過程列于下表截面1B2CM(kM- n)M :MBM0.8M2MC0.8Mc彎矩設(shè)計值(kM*m4.56-4.563.072.4563.512.808a ifcbho2 (kN*n)1*9.6*10 -3*1*602=34.56a s=M/ ( a if cbho0)0.1320.1320.0890.0710.1020.081E =1-(1-2 a s)1/2(< E b=0.350)0.1420.1420.0930.0740.1080.085軸線ss計算配筋(mrf)A= E bhof c/f y39039

8、0255/296/實際配筋(mm© 8125 402mm© 8125 402mm.©> 8190265mm/©8170296mm/軸線s計算配筋(mmAs= E bh°f c/f y390390/203/233實際配筋(mrr)© 8125 402mm© 8125 402mm'/©6190207mm) /©8200251mm位于次梁內(nèi)跨上的板帶，其內(nèi)區(qū)格四周與梁整體連接，故其中間跨的跨中截 面(MB、M3)和中間支座(MC)計算彎矩可以減少20%其他截面則不予以減少。四、次梁設(shè)計按考慮內(nèi)力重

9、分布設(shè)計。根據(jù)本廠房樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主 梁的活荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。1、荷載設(shè)計值恒荷載設(shè)計值：板傳來的恒荷載 3.186*2.2=7.009kN/m次梁自重0.2*( 0.5-0.08)*25*1.2=2.52kN/m次梁粉刷0.015*( 0.5-0.08)*2*17*1.2=0.257kN/m小計g=9.786kN/m活荷載設(shè)計值q=9*2.2=20.00kN/m荷載總設(shè)計值g+q=29.81kN/m計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為180mm主梁截面積為300mm*650mm2、計算跨度邊跨 l0i=ln+a 12= (6480-120-300/2 ) +180

10、/2=6300mm<1.0251 n=1.025*6210=6365mm 取 l oi=6300mm中間跨：I o= l n=6480-300=6180mm因跨度偏差小于10%可按等跨連續(xù)板計算。次梁的計算簡圖見下圖3、內(nèi)力計算由M=a m (g+q) l。2可計算出彎矩M、M、M,計算結(jié)果如下表截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/14M=a m (g+q)1/11*29.81*-1/11*29.81*1/16*29.81*-1/14*29.81*Io26.326.326.1826.182(kN - m)=107.56=-107.56=71.16=-81.32由V=B (g

11、 + q) l n可計算出剪力Vx、VbI、VBr、Vc,計算結(jié)果如下表截面位置ABlBrC0.450.600.550.55V=B (g+q) l n (kN)0.45*29.81*0.60*29.81*0.55*29.81*0.55*29.81*6.36.36.186.18=84.51=112.68=101.32=101.324、截面承載力計算(1)次梁跨中按T形截面設(shè)計，T形截面的翼緣寬度b/ f，按bz f < l/3=6480/3=2160mm<b+S0=200+2000=2200mm取 bz f=2160mm梁高：h=500mm ho=500-35=465mm翼緣厚：hz

12、 f=80mm判定T形截面類型a ifcb/ fhz f (ho-h / f/2 ) =1*9.6*2160*80*(460-80/2 ) =696.72*10 6N mm=696.7kN m, 696.7kN m 大于 107.56kN m (邊跨中)且大于 71.16kN m 中間跨中，故各跨中截面第一類 T形截面(2)支座截面按矩形截面計算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取h°=500-60=440mm其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮，取h°=465mm(3)次梁正截面承載力計算見下表截面位置1B2C彎矩 M( N mr)107.56*106 彳-107.5

13、6*10 6P 71.16*106-81.32*10 6并rrlz1.0*9.6*2160*1.0*9.6*200*1.0*9.6*2160*1.0*9.6*200*a if cbh0 或r i22465 =4483.641*44022465 =4483.642*4652a if cb fh0106=371.712*106106=415.152*106as=M/aifcb' fh020.0240.2890.0160.196或 as=M/aif cbh。2E =1- (1-2 a s)1/2(< E0.0240.350.0160.22b=0.350)0.024*2160*4650.

14、35*200*440*0.016*2160*465As=E bh)a1fc/f y或0.22*200*465*1*1*9.6/300=1.0*9.6/300*1*9.6/300A=E b' fh0a1fc/f y*9.6/300=654.7771.4=985.6=514.32 14+1 202 16+1 122 18+1 14選配鋼筋(mrl)(彎)418 (彎1)1017(彎)(彎)775.210 17515.1662.9(4)次梁斜截面承載力計算截面位置ABlBrCV (kN)84.51112.68101.32101.320.25 B cfcbh。(kN)0.25*1*9.6*20

15、0*465 103=223.2kN>84.51kN截面滿足*0 251*9.620(*440*10 =1 211.2kN>1126a<N0.231*9.620(*44)*10=211.2kN101.32N0.25*1*9.6*200*465 103= 223.2kN>101.321截面滿足截面滿足截面滿足X=0.7f tbh° (kN)0.7*1.1*200*465*103=71.61kN<V需配箍筋0.7*1.1*200*440*1 03=67.76kN<V需配箍筋0.7*1.1*200*440*10-3=67.76kN<V需配箍筋0.7*

16、1.1*200*465*1(3=71.61kN<V需配箍筋箍筋支數(shù)、直徑2©62©62©62©6Av=nAvi56.656.656.656.6S=1 .25f yv1.25*210*56.6*465* 1.25*210*56.6*40*1.2521056.6*40*1.25*210*56.6*465Av h 0/10/(84.51-71.61)10/(112.68-67.7)610(101.32-67.707(101.32-71.61)(V-VC)=535.6=145.5=14.8=232.5實配箍筋間 距150150不足用 Asb補充150150

17、71.61+125*20*10*67.76+1.25210*103*67.76+1.2821010*71.61+125*21(T10*Vs=V+1.25 fyv46556.6/15)=1億67*44056.6/150=111.34440*568150=111.344356.6/150=117.67>haAs/SV<V>VV滿足不滿足滿足滿足Asb=( V- Vcs)/0.8f ysina/(112.68-111.34 *10/(08*30TS n45)=7.9nm/選配彎起鋼筋由于縱向鋼筋充足，可彎起120118由于縱向鋼筋充足，可彎起112由于縱向鋼筋充足，可彎起114實配

18、鋼筋面積2314.2mm2254.5 mm2113.1 mm2153.9 mm5、構(gòu)造配筋要求：沿全長配置封閉式箍筋，每一根箍筋距支座邊50mn處,開始布置，在簡支端的支座范圍內(nèi)各布置一根箍筋。五、主梁設(shè)計(按彈性理論計算)主梁尺寸300mm*650mm1.荷載設(shè)計值為簡化計算，將主梁自重等效為集中荷載次梁傳來的恒荷載：9.786*6.48=63.413kN主梁自重：(0.65-0.08)*0.3*2.2*25*1.2=11.286kN主梁粉刷重： 2*( 0.65-0.08)*0.015*2.2*17*1.2=0.768kN小計75.467kN恒荷載G=75.467kN活荷載Q=20.02*

19、6.48=129.73kN2.確定計算跨度及計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為240mm中間支承在 400mm*400m的混凝土柱上，其計算跨度為：邊跨：I n=6600-400/2-120=6208mm貝U 0.025I n=6208*0.025=157.00mmI 01=1 n+b 柱/2+0.025I n=6208+400/2+157=6637mmn+b 柱/2+ a /2=6208+400/2+240/2=6600mm 由于支承長度 240mn不滿足要求，故支承長度取370mm從而取近似值I oi=6640mm中跨：lo=6600mm主梁的計算簡圖見下圖G=75.4

20、67kN|G66013、內(nèi)力計算(1)彎矩設(shè)計值：M=kGL+kQL其中，昭、k2可由書中表查取，L為計算跨度，對于B支座，計算跨度可取 相鄰量跨的平均值。主梁彎矩計算項次何載間圖k/M1k/MBk/M2k/Mcfff It0.244-0.2670.067-0.267122.27-133.3933.37-133.391 r0.289-0.133/-0.133248.95-114.22-114.22/-0.1330.200-0.133-114.22171.24-114.22 1"0.229-0.3110.170-0.089197.26-267.09145.55-76.43r j-0.2

21、74236.03-0.178 -152.87/0.04437.79Mmi n(kN - m)組合項次+組合值-380.48178.92-247.61Mmax (kN - m)組合項次+r+組合值371.22-247.61204.61-95.6由此可以做出下列幾種情況的內(nèi)力圖：+；+；+；+將以上各圖繪于同一坐標系上，取其外包線，貝U為彎矩包絡圖(2)剪力設(shè)計值：V=M=3G+kQ,其中k3、k4可由書中表查取.主梁剪力計算項次何載間圖k/VAk/V b 左k/V b 右f 1" M f f0.733-1.2671.0055.32-95.6275.467f I-t r0.866-1.1

22、340112.35-147.110r r-0.133-0.1331.00-17.254129.73-17.2540.689-1.3111.22289.38-170.08158.53比丄0.822-1.1780.222106.63-152.8228.8+組合項次土 Vmin (kN)167.67265.7233.997同樣可以繪出剪力包絡圖:4、主梁正截面和斜截面承載力計算（主梁 300*650次梁200*500）（1）主梁跨中按T形截面計算，T形截面的翼緣寬度b'f，按b7 f < l/3=6600/3=2200<b+s o=6600mm 故取 b' f=2200m

23、m梁高：h=650, h°=650-40=610m（邊跨）,h°=650-40=610mm（中間跨）翼緣厚：h' f=80mm判定T形截面類型-6a if cbz fhz f （h0-h 7 f/2） =1*9.6*2200*80* （610-80/2 ） *10 =963.07kN m 963.07kN m>317.22 kN m（邊跨）且 963.07kN m>204.61 kN m（中間跨中）, 故各跨中截面屬于第一類T形截面。（2） 支座截面按矩形截面計算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取ho=650-80=570mm其他中間支座按布置一

24、排縱向鋼筋考慮，取ho=615mm正截面配筋計算截面位置1B2彎矩 M( N mrh371.22*106-380.48*10 6204.61*10 6-101.06*10 6a ifcbho2 或 a if cb' fho1.0*9.6*2200*1.0*9.6*300*1.0*9.6*2200*1.0*9.6*300*6152=58022615=7988.112*61527988.12*10 6=968.832*106106=1089.288*106as=M/aifcb' fho20.0460.3930.0260.093或 as=M/aif cbho2E =1- (1-2 a

25、 s)1/20.0470.5370.0260.098(< E b=0.55)Y s=1-0.5 E0.9770.7320.9870.951371.22*10 6/ H380.48*10 6/P 204.61*10 6/101.06*10 6/As= M/丫 s f ylh(0.977*300*(0.732*300*580)(0.987*300*(0.951*300*615)=2059=2987615)=1123.6615)=576.6選配鋼筋（mm622 (彎4)822 (彎4)422 (彎2)2202281mm23041 mm21520 mm2628 mm斜截面配筋計算截面AB左B右V

26、 (kN)167.67248.44104.267hw=h0-h / f=580-80=500mm因 hw /b=500/300=1.67<4，則截面尺寸按下面公式計算0.25 B cf cbh0 (kN)0.25*1*9.6*300*615*130=442.8>V截面滿足0.25*1*9.6*300*580*130=417.6>V截面滿足0.25*1*9.6*300*580*130=417.6>V截面滿足剪跨比：入入=2000/615=3.25>3.0 取入=3.0乂 =1.75 ftbh。/(入 +1) (kN)1 75M. 1*30061310/(3+1)=88T9<V需配箍筋1.75*1.1*3(0*58)*10/ (3+1 =83.73<V!配箍筋83.73<V!配箍筋箍筋肢數(shù)、直 徑2© 82© 82© 8Av=nAv1101101101s=1.0f yv Asv h。/ (V-Vc)1.0*210101*61810(167：67-88.79)=165.41.0*210*0*580*10(248.44-8373)=74.7