樓蓋課程設(shè)計(jì)(附施工圖)(共14頁)

1、筋混凝土單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)資料 某多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)房屋二層建筑平面如下圖（不含樓梯間）： 軸線尺寸： =6.6m； =6.3m。 柱截面尺寸： =350 mm× 350mm。 樓面面層： 30厚水磨石 板底粉刷： 15厚混合砂漿 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： =8 混凝土強(qiáng)度等級(jí)： C30 梁主筋級(jí)別： 、級(jí) 其余鋼筋級(jí)別： 級(jí)二、 樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置. 主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。確定主梁的跨度為6.3m,次梁的跨度為6.6m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,板的跨度為2.1m。樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖如下：. 按高跨比條件，當(dāng)板厚hL=52.5mm時(shí)，滿足剛度要求，可不驗(yàn)算擾度。對(duì)于工業(yè)建筑的樓

2、蓋板，要求h80mm，故取板厚h=80mm。. 次梁的截面高度應(yīng)滿足h=（）L=（367550）mm，取h=500mm，則b=()h=(167250)mm,取b=200mm。. 主梁的截面高度應(yīng)該滿足h=（）L=(420630)mm,取h=600mm，則b=()h=（200300）mm，取b=250mm。三、 板的設(shè)計(jì)1. 荷載計(jì)算： 板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 15厚混合砂漿 0.015×17=0.255kN/m2 30厚水磨石 0.03×20=0.6kN/m2 80mm厚鋼筋混凝土板 0.08×25=2kN/m2小計(jì) 2.855kN/m2板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 8kN/m2

3、恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；因?yàn)楣I(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)大于4.0kN/m2，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3。于是板的恒荷載設(shè)計(jì)值 g=2.855×1.2=3.426kN/m2活荷載設(shè)計(jì)值 q=8×1.3=10.4kN/m2荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=13.826kN/m2近似取為 g+q=14.0kN/m22. 計(jì)算簡圖：次梁截面為200mm×500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于100mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨：L0=Ln+=2100-200/2-120+80/2=1920mm1.025Ln=1927mm，取L0=

4、1920mm中跨： L0= Ln=2100-200=1900mm板為多跨連續(xù)板，對(duì)于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板，其各跨受荷相同，且跨差不超過10%時(shí)，均可按五跨等跨度連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如下圖：3. 彎矩設(shè)計(jì)值 用塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算，則有系數(shù)如下：支承情況截 面 位 置端支座邊跨支座離端第二支座離端第二跨中中間支座中間跨中A1B2C3梁板擱支在墻上01/11兩跨連續(xù)：-1/10三跨以上連續(xù)：-1/111/16-1/141/16板與梁整澆連接-1/161/14梁-1/24梁與柱整澆連接-1/161/14則由可計(jì)算出、，計(jì)算結(jié)果如下表：截面位置1B2C1/11-1/1

5、11/16-1/141/11×14.0×1.922=4.69-1/11×14.0×1.92=-4.691/16×14.0×1.92=3.16-1/14×14.0×1.92=-3.614. 正截面受彎承載力計(jì)算:由題可知：板厚h=80mm,設(shè)as=20mm,則h0=h-as=80-20=60mm;板寬b=1000mm.C30混凝土,1=1.0, fc=14.3N/mm2, ft=1.10N/ mm2,HRB400鋼筋,fy=360N/mm2。板配筋計(jì)算的過程列于下表：板的配筋計(jì)算截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（）4.69-4

6、.693.16-3.610.0910.0910.0610.070()0.0960.0960.0630.073軸線計(jì)算配筋（mm2）As=bh0fc/fy228.8228.8150.2174.0實(shí)際配筋（mm2）8200As=251.98200As=251.96/8200As=196.96/8200As=196.9軸線計(jì)算配筋（mm2）As=bh0fc/fy228.8228.8150.2×0.8=120.16174.0×0.8=139.2實(shí)際配筋（mm2）8200As=251.08200As=251.06/8200As=196.06/8200As=196.0注:對(duì)軸線間的板帶

7、，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值都可折減20%。為了方便，近似對(duì)鋼筋面積乘0.8.計(jì)算結(jié)果表明,均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；As/bh=196.0/(1000x80)=0.25%,此值大于0.45ft/fy=0.45x1.43/360=0.18%,同時(shí)此值大于0.2%，符合最小配筋率要求。5. 確定各種構(gòu)造鋼筋：分布筋選用。嵌入墻內(nèi)的板面附加鋼筋選用。垂直于主梁的板面附加鋼筋選用。板角構(gòu)造鋼筋:選用。6. 繪制板的配筋示意圖：采用分離式,詳見板的配筋圖.四、 次梁設(shè)計(jì)：按考慮內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)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。

8、1. 荷載設(shè)計(jì)值恒荷載設(shè)計(jì)值板傳來恒荷載 3.426×2.1=7.20kN/m次梁自重 0.20×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m次梁粉刷 0.015×（0.5-0.08）×2×17×1.2=0.255 kN/m小計(jì) g=9.97kN/m活載設(shè)計(jì)值 q=10.4×2.1=21.84kN/m荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=31.81kN/m2. 計(jì)算簡圖：次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面為250mm×600mm。計(jì)算跨度：邊跨：L0=Ln+=6600-120-250/2+24

9、0/2=6475mm<1.025Ln=7513.取L0=4336mm。中跨：L0=Ln=6600-250=6350mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算簡圖如下：3. 內(nèi)力計(jì)算：(1)彎矩設(shè)計(jì)值:由可計(jì)算出、，計(jì)算結(jié)果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/141/11×31.81×6.4752=121.24-1/11×31.81×6.4752=-121.241/16×31.81×6.352=80.17-1/14×31.81×6.352=-91.62(2)剪力設(shè)計(jì)值:由可計(jì)算出、，

10、計(jì)算結(jié)果如下表：截面位置0.450.600.550.550.45×31.81×6.355=90.970.60×31.81×6.355=128.040.55×31.81×6.35=111.100.55×31.81×6.35=111.104. 承載力計(jì)算:(1)正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算式,跨內(nèi)按T形截面計(jì)算,翼緣寬度取b,f=L/3=6300/3=2100mm，又b+sn=200+1900=2100mm,故取b,f=2100mm。除支座B截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。由題意，對(duì)于一排縱向鋼筋

11、取h0=500-35=475mm，對(duì)于兩排縱向鋼筋h0=500-60=440mm。翼緣厚：h,f=80mmC30混凝土，1=1.0，c=1，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，縱向鋼筋采用HRB400，fy=360N/mm，箍筋采用HPB300，鋼fyv=270N/ mm2。易判斷值跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。正截面承載力計(jì)算過程列于下表：次梁正截面受彎承載力計(jì)算截 面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）121.24-121.2480.17-91.62121.24×1061×14.3×2100×4752=0.019121.24

12、15;1061×14.3×200×4402=0.21980.17×1061×14.3×2100×4752=0.01291.62×1061×14.3×200×4752=0.148 0.0190.250<0.350.0120.161<0.35736.99873.89475.47594.76選配鋼筋（mm2）216+120(彎)As=716316+120（彎）As=917.2214+120（彎）As=540.2214+120（彎）As=622.2計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.

13、35，符合塑性內(nèi)力重分布則；As/(bh)=540.2/(200x500)=0.54%，可知此值大于0.45ft/fy=0.45x1.43/360=0.18%,同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。（2）斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=440-80=360，因hw/b=360/200=1.8<4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25cfcbh0=0.25×1×14.3×200×440=314.6kN>Vmax=128.04KN故截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用6雙肢箍筋，計(jì)算支

14、座B左側(cè)截面。由可得到箍筋間距 s=1.25fyvAsvh0VBl-0.7ftbh0=1.25×270×56.6×440128.04×103-0.7×1.43×200×440=210.38調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距,s=0.8×210.38=168.30m，最后取箍筋間距s=170mm。為方便施工，沿梁長不變。驗(yàn)算配箍率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配箍率下限值為：0.3ftfyv=0.3×1.43270=0.16%,實(shí)際配箍率sv=Asv

15、bs=56.6200×1700.17%>0.16%，滿足要求。五、 主梁設(shè)計(jì)1. 荷載設(shè)計(jì)值為簡化計(jì)算，將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的恒荷載 9.97×6.6=75.80kN主梁自重 （0.6-0.08）×0.25×2.2×25×1.2=8.58kN主梁粉刷 2×（0.6-0.08）×0.015×2.2×17×1.2=0.70kN恒荷載 G=75.80+8.58+0.70=75.08kN，取G=75kN活荷載 Q=21.84×6.6=144.144，取Q=144k

16、N2. 計(jì)算簡圖：主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長度為240mm；中間支承在350mm×350mm的混凝土柱上。其計(jì)算跨度：邊跨：Ln=6300-120-200=5980mm，因0.025Ln=149.5>a/2=120mm，取L0=Ln+ a/2+b/2 =5980+120+350/2=6275mm,近似取L0=6280mm中跨：L0=6300mm因跨度相差不超過10%，可按等跨梁計(jì)算，計(jì)算簡圖如下：3. 內(nèi)力計(jì)算1) 彎矩設(shè)計(jì)值：其中，可由書中表查取，L為計(jì)算跨度。M1，max=0.224×75×6.28+0.289×144×

17、;6.28=114.924+261.348=376.27kN*mMB，max=-0.267×75×6.28-0.311×144×6.28 =-125.757-281.244=-407.00kNM2，max=0.067×75×6.3+0.200×144×6.3=31.658+181.44=213.10kN2) 剪力設(shè)計(jì)值：其中，可由書中表查取。VA,max=0.733×75+0.866×144=179.68kNVBl,max=-1.267×75-1.311×144=-283.8

18、1kNVBr,max=1.0×75+1.222×144=250.97kN4. 彎矩、剪力包絡(luò)圖1) 彎矩包絡(luò)圖第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載由書上附表6-2知，支座B或C的彎矩值為： MB=MC=-0.627×75×6.28-0.133×144×6.28=-246.03KNm在第1跨內(nèi)以支座彎矩MA=0, MB=-246.03KNm的連線為基線，作G=75KN，Q=144KN的簡支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：13G+Ql0+MB3=1375+144×6.28-246.033=37

19、6.43KNm（與前面計(jì)算的M1，max=376.27 KNm 接近）13G+Ql0+2MB3=1375+144×6.28-2×246.033=376.43KNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩MB=-246.03KNm，MC=-246.03KNm的連線為基線，作G=75KN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值為：13Gl0+MB=13×75×6.3-246.03=-88.53KNm第1、2跨有可變荷載，第跨沒有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩MA=0, MB=-407.00KNm的連線為基線，作G=75KN，Q=144KN的簡支梁彎矩圖，得第1個(gè)

20、集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：1375+144×6.28-407.003=322.77KNm1375+144×6.28-2×407.003=187.11KNm第2跨內(nèi)：MC=-0.627×75×6.28-0.089×144×6.28=-206.24KNm。以支座彎矩MB=-407.00KNm，MC=-206.24KNm的連線為基線，作G=75KN，Q=144KN的簡支梁彎矩圖，得 13G+Ql0+MC+23（MB-MC） =1375+144×6.28-206.24+23（-407.00+206.24

21、 =118.36KNm 13G+Ql0+MC+13（MB-MC） =1375+144×6.28-206.24+13（-407.00+206.24 =185.28KNm第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載MB=MC=-0.627×75×6.28-0.133×144×6.28=-246.03KNm第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩為：13G+Ql0+MB=1375+144×6.28-246.03=212.41KNm（與前面計(jì)算的M2，max=213.10kN接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：13Gl0+13MB=13

22、5;75×6.3-13×246.03=74.99KNm13Gl0+23MB=13×75×6.3-23×246.03=-7.02KNm彎矩包絡(luò)圖如圖（1）2) 剪力包絡(luò)圖第1跨VA,max=179.68kN；過第1個(gè)集中荷載后為179.68-75-144=-39.32KN；過第二個(gè)集中荷載后為-39.32-75-144=-276.39 KN。VBl,max=-283.81kN；過第1個(gè)集中荷載后-283.81+75+144=-69.12KN；過第二個(gè)集中荷載后為-69.12 +75+144=154.19KN。第2跨VBr,max=250.97kN

23、；過第1個(gè)集中荷載后250.97-75=175.97KN當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)VBr=1.0x75+1.0x144=219KN；過第1個(gè)集中荷載后為219-75-144=0。剪力包絡(luò)圖如圖（2）5. 承載力計(jì)算1) 正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算式,跨內(nèi)按T形截面計(jì)算,翼緣寬度按b,f=L/3=6600/3=2200mm和b+sn=250+2000=2250mm,故取b,f=2200mm。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值MB= MB，max- V0b/2=-407.00+219*0.35/2=368.68KN*m。縱向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均為1排。由題意，對(duì)于一排縱向鋼筋取h0=6

24、00-35=565mm，對(duì)于兩排縱向鋼筋h0=600-70=530mm。翼緣厚：h,f=80mmC30混凝土，1=1.0，c=1，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，縱向鋼筋采用HRB400，fy=360N/mm，箍筋采用HPB300，鋼fyv=270N/ mm2。易判斷值跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。正截面承載力計(jì)算過程列于下表：主梁正截面承載力計(jì)算截 面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）376.43-407.00213.10-88.53376.43×1061×14.3×2200×5652=0.037407.00×106

25、1×14.3×250×5302=0.405213.10×1061×14.3×2200×5652=0.02188.53×1061×14.3×250×5652=0.078s=（1+1-2s)/20.9810.7180.9890.959 As=M/(sfyh0)1886.52970.91059.3453.86選配鋼筋（mm2）218+325(彎)As=1982325+122+325（彎）As=2724222+122（彎）As=1140225As=982主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。2) 斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=530-80=450，因hw/b=450/250=1.8<4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25cfcbh0=0.25×1×14.3×250×530=473.69kN>Vmax=283.81KN故截面尺寸滿足要求。計(jì)算所