鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)與計(jì)算書(shū)

1、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目及目的題目：設(shè)計(jì)某三層輕工廠房車間的整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。 目的：1、了解單向板肋梁蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定。2、通過(guò)板及次梁的計(jì)算，掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法。3、通過(guò)主梁的計(jì)算，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的 繪制方法。4、了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求。5、掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方式，制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能。6、學(xué)會(huì)編制鋼筋材料表。設(shè)計(jì)內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、板的強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）3、次梁強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）4

2、、主梁強(qiáng)度計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）5、繪制結(jié)構(gòu)施工圖（1 ）、結(jié)構(gòu)平面布置圖（1 : 200）（2）、板的配筋圖（1： 50）（3）、次梁的配筋圖（1： 50； 1： 25）（4）、主梁的配筋圖（1： 40； 1： 20）及彎矩M剪力V的包絡(luò)圖（5）、鋼筋明細(xì)表及圖紙說(shuō)明設(shè)計(jì)資料1、車間類別為 三類金工車間，車間內(nèi)無(wú)侵蝕性介質(zhì)，結(jié)構(gòu)平面及柱網(wǎng)布置如圖。經(jīng)查規(guī)范資料：板跨1.2m時(shí)，樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為16.0kN/怦；板跨2.0m時(shí)，樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為10.0kN/ m2；次梁（肋梁）間距1.2m時(shí)，樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為10.0kN/ m2；次梁（肋梁）間距2.0m時(shí)，樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為8.

3、0kN/ m。數(shù)據(jù)：Lx=6000, Ly=6300。IJa® i-I-I 1 11-1I®.ATI!2樓面構(gòu)造。采用 20mm厚水泥砂漿抹面，15mm厚混合砂漿天棚抹灰。3屋面構(gòu)造（計(jì)算柱內(nèi)力用）。三氈四油防水層，20厚水泥砂漿找平層、150厚（平均）爐 渣找坡層、120厚水泥珍珠巖制品保溫層、一氈二油隔氣層、60厚鋼筋混凝土屋面板、15厚混合砂漿天棚抹灰。4梁、柱用15厚混合砂漿抹灰。5混凝土采用C25;主梁、次梁受力筋采用HRB335級(jí)鋼筋，其他均采用 HPB235級(jí)鋼筋。鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1樓蓋梁格布置及截面尺寸確定確定主梁的跨度為 6.0m，次梁的

4、跨度為6.3m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為 2.0m。樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如圖所示。§©ig63 CO6300eno6300樓蠱結(jié)構(gòu)平面布置按高跨比條件要求板的厚度h> 1/40=2000/40=50 伽，對(duì)工業(yè)建筑的樓板，要求h> 80伽，所以板厚取 h=80 mmo次梁截面高度應(yīng)滿足 (1/18 1/12)1=(1/18 1/12 ) X 6300=350 525mm ,取 h=500mm ,截 面寬 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) X 500=167 250mm，取 b=200mm。主梁截面高度應(yīng)滿足 h=(1/14 1/8 )1=(

5、1/14 1/8) X 6000=429750mm,取 h=650mm，截 面寬度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) X 650=217 325mm,取 b=300mm。3、板的設(shè)計(jì)一一按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)(1) 、荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值20mm厚水泥沙漿面層：0.02 X 20=0.4 kN/ m小計(jì)2.655 kN/ m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：10.0 kN/ m 因?yàn)槭枪I(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3 ,恒荷載設(shè)計(jì)值：g=2.655 X 1.2=3.168 kN/ m活荷載設(shè)計(jì)值：q=10 X 1.3=13.0kN/ m2荷載設(shè)計(jì)總值：g+

6、q=16.186 kN/ m , 近似取16.2kN/ m(2) 、計(jì)算簡(jiǎn)圖取1m板寬作為計(jì)算單元，板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可知：次梁截面寬為b=200mm , 現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度為a=120mm，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：邊跨按以下二項(xiàng)較小值確定：心=1 n+h/2=(2000 -120- 200/2)+80/2=1820mm心1= In+a/2=(2000 -120-200/2) +120/2=1840 mm故邊跨板的計(jì)算跨度取lo仁1820mm80mm 厚鋼筋混凝土板： 0.08 X 25=2.0 kN/ m15mm厚混合沙漿天棚抹灰：0.015 X 17=0.255

7、 kN/ m中間跨：102=ln=2000-200=1800mm板的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。(3)彎矩設(shè)計(jì)值因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差(1820-1800)/1800=1.1%小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算 由資料可查得：板的彎矩系數(shù)a m,，板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表板的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置1邊跨跨中B離端第一支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)aM1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l°(m)Io1=1.82Io1=1.82Io2=1.8OIo2=1.802m(g +q)l°(kN.m)16.2 X 1.82 X1.82/11=4.88-16.2 X 1.82 X

8、1.82/11=-4.8816.2 X 1.80 X1.80/16=3.28-16.2 X 1.80 X1.80/14=-3.75(4)配筋計(jì)算一一正截面受彎承載力計(jì)算板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25 混凝土 a1=1.0,fc=11.9N/ mm2, HPB235 鋼 筋，fy=210 N/ mm2。 對(duì)軸線間的板帶，考慮起拱作用，其跨內(nèi) 2截面和支座C截 面的彎矩設(shè)計(jì)值可折減 20%，為了方便，近似對(duì)鋼筋面積折減 20%。板配筋計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表。板的配筋計(jì)算截面位置1B2C彎矩設(shè)計(jì)值(kN m)4.88-4.883.28-3.75a s=M/2a 1fcbh

9、o0.114-0.1140.077-0.0880.1<-0.121<0.350.1<-0.092<0.351-J - 2叫0.1210.08軸線計(jì)算配筋(mm2)As= E bho a 1fc/fy411-411272313實(shí)際配筋中 10190申 10190中 8180申 8160(mm2)As=413As=413As=279As=314軸線計(jì)算配筋(mm2)AS= E bha 1fc/fy4114110.8 X72=2180.8 313=250頭際配筋(mm2)申 10190中 10190中 8180申 8180As=413As=413As=279As=279配筋率

10、驗(yàn)算pmin=0.45ft/fy=0.45P=As/bhP=As/bhP=As/bhP=As/bhX=0.52%=0.52%=0.47%=0.47%1.27/210=0.27%(5 )板的配筋圖繪制板中除配置計(jì)算鋼筋外，還應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋如分布鋼筋和嵌入墻內(nèi)的板的附加鋼筋。板的配筋圖如圖所示。gOCJ300 呂*A J5D0Tf 50©63006300sII-e-gT如魏5口 4泗5'"1oG板的配筋圖4、次梁設(shè)計(jì)一一按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)(1) 荷載設(shè)計(jì)值：恒荷載設(shè)計(jì)值板傳來(lái)的荷載：3.186 X 2.0=6.372kN/m次梁自重：0.2X( 0.5-0.08

11、)X 25X 1.2=2.52 kN/m次梁粉刷： 2 X 0.015 X( 0.5-0.08 )X 17X 1.2=0.257 kN/m小計(jì)g=9.149 kN/m活荷載設(shè)計(jì)值： q=13 X 2.0=26 kN/m荷載總設(shè)計(jì)值： q+g=26+9.149=35.149 kN/m近似取荷載 35.15 kN/m(2) 、計(jì)算簡(jiǎn)圖由次梁實(shí)際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支承長(zhǎng)度為a=240m m,主梁寬度為b=300m m。次梁的邊跨的計(jì)算跨度按以下二項(xiàng)的較小值確定：101= In+h/2=(6300 -120-300/2)+240/2=6150mm1011=1.0251n=1.025 X 6300

12、=6181mm故邊跨板的計(jì)算跨度取lo仁6150mm中間跨：1。2=In=6300-300=6000mm（3）彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算因邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差（6150-6000） /6000=2.5%小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。由表可分別查得彎矩系數(shù):m和剪力系數(shù):v。次梁的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值見(jiàn)表：次梁的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)a m1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l°（m）101=6.15101=6.15102=6.0102=6.02M =GM（g “加耐35.15 X6.15 2/11=120.8

13、6-35.15X26.15 /11=-120.8635.15X26.0 /16=79.1-35.15X26.0 /14=-90.4次梁的剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置A邊支座B（左）離端第二支座B（右）離端第二支座C中間支座剪力系數(shù)70.450.60.550.55凈跨度lnl n1=6.03l n1=6.03ln2=6.0ln2=6.0V=s(g+q)ln(kN)=95.38kN=127.17kN=116kN=116kN（4）配筋計(jì)算正截面抗彎承載力計(jì)算次梁跨中正彎矩按 T形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面二項(xiàng)的較小值：b f=lo/3=6000/3=2000mmb f=b+S n=200+20

14、00-2000=2000mm故取 bf=2000mmC25 混凝土 a1=1.0, fc=11.9 N/ mm2, ft=1.27 N / mm2 ;縱向鋼筋采用 HRB335 , fy=300 N/ mm2 ,箍筋采用 HPB235 , fyv=210 N / mm2 ,ho=500-35=465mm。 判別跨中截面屬于哪一 支座截面按矩形截面計(jì)算，正截面承載力計(jì)算過(guò)程列于表。截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN m ）120.86-120.8679.1-90.4120.86x106/(1x11.9120.86x106/(1x11.979.1x106/(1x11.990.4x106/(1x11.92

15、a s=M/ a 1fcbh0x2000x465 2)=x200x4652)=x2000x4652)=x2000x465 2)=0.0230.2350.01540.176,1J12亞0.0230.1<0.272<0.350.01550.1<0.195<0.35選配鋼筋計(jì)算配筋(mm2)A s= E bh0 a 1fc/fy0.023x2000x465x1x11.9/300=848.50.272x200x465x1x11.9/300=1003.40.0155x2000x465x1x11.9/300=571.80.195x2000x465x1x11.9/300=719.4實(shí)

16、際配筋（mm2）2 18+1 222 22+1 181 22+ 2 122 20+1 12As=889.1As=1014.5As=606.1As=741.1次梁正截面受彎承載力計(jì)算斜截面受剪承載力計(jì)算（包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算）。復(fù)核截面尺寸：hw =ho- b f=465-80=385mm 且 hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式計(jì)算:0.25bcfcbho= > V max =127.17kN故截面尺寸滿足要求次梁斜截面承載力計(jì)算見(jiàn)下表截面AB左B右CV(kN)95.38127.171161160.25Bcfcbh0 (kN)276.7&g

17、t;V截面滿足276.7>V截面滿足276.7>V截面滿足276.7>V截面滿足Vc =0.7ftbh。(kN)82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋選用鋼筋28282828Asv = n Asv1100.6100.6100.6100.6s =1.25fyvAsvh°/(V -Vc)968.4276.1368.8368.8實(shí)配箍筋間距200200200200AVcs 一 Vc +1.25fyvh0 s144.1>V滿足144.1>V滿足144.1>V滿足144.1>V滿足（5）

18、施工圖的繪制次梁配筋圖如圖所示，其中次梁縱筋錨固長(zhǎng)度確定：伸入墻支座時(shí)，梁頂面縱筋的錨固長(zhǎng)度按下式確定：l=la =a fy d/ft=0.14X 300 X 22/1.27=727.6, 取 750mm.伸入墻支座時(shí)，梁底面縱筋的錨固長(zhǎng)度按確定：l=12d=12 18=216mm,取250mm.梁底面縱筋伸入中間支座的長(zhǎng)度應(yīng)滿足l>12d=12 22=264mm，取300mm.w縱筋的截?cái)帱c(diǎn)距支座的距離：l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm,取 1650mm.二I 8叫 g次梁的配筋圖5、主梁設(shè)計(jì)一一主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計(jì)(1)荷載設(shè)計(jì)值。(為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主

19、梁的自重等效為集中荷載)次梁傳來(lái)的荷載：9.149X 6.3=57.64kN主梁自重(含粉刷)：(0.65-0.08 )X 0.3 X 2.0 X 25+2 X( 0.65-0.08 )X 0.015 X 17 X 2.0 X 1.2 =10.958kN恒荷載設(shè)計(jì)值：G=57.64+10.958=68.6kN活荷載設(shè)計(jì)值：Q=26 X kN(2)計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖所示，主梁端部支承在墻上的支承長(zhǎng)度a=370mm中間支承在400mmX 400mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度按以下方法確定：邊跨：Io仁 In+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mmL

20、o1=1.025l n+b/2=(600-200-120)+200=6022mm故 lo1 取 6022mm中跨 lo2=6000mm計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。（3）、內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算及包絡(luò)圖繪制 因跨度相差不超過(guò)10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。 彎矩值計(jì)算：彎矩：M二kiGl k2Ql，式中ki和k2由附表1查得主梁的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算（kN m ）荷載簡(jiǎn)圖kM1kMbkM2彎矩圖示意圖0.244-0.26740.067-0.26741恒載GJ、亠100.8-110.327.62活載0.289-0.133-0.133-110.3W-0.1議3活載4活載a -12 1JL285.1-0.044-43.40.22

21、9225.9-130.95-130.7-0.1330.200-130.95-0.311-306.2196.60.09694.35活載活載-0.089/-0.089-0.0890.170.17組合項(xiàng)次M min(kN m)組合項(xiàng)次Mmax(kN m)-29.3-87.6-87.6167.1167.157.4+385.9-416.5+-197.9-103.1224.2-0.1 -130.95-130.-°.°89”t-A-306.2-87.6 二Tiii -0.311 £-416.5-197.9、剪力設(shè)計(jì)值：剪力：V二k3G - K4Q，式中系數(shù)k3，k4,由附錄1中

22、查到，不同截面的剪力值經(jīng)過(guò)計(jì)算如表所 示。主梁的剪力計(jì)算（kN）項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖kV?kkVBr厶門口 LJL0.733-1.2671.00恒載ABCD50.3-86.968.6d也! k0.866-1.1340活載ABcB141.9-185.700.689-1.3111.222活載ABcD112.9-214.7200.2T T r t-0.089-0.0890.788活載-14.6-14.6127.4組合項(xiàng)次+V max(kN)192.2-101.5268.8組合項(xiàng)次+Vmin(kN)35.7-301.668.6彎矩、剪力包絡(luò)圖繪制荷載組合+時(shí)，出現(xiàn)第一跨跨內(nèi)最大彎矩和第二跨跨內(nèi)最小彎矩，此時(shí)，

23、Ma=O,Mb=-110.3-130.95=-241.25 kN . m,以這兩個(gè)支座的彎矩值的連線為基線，疊加邊跨載集中 荷載G+Q=68.6+163.8=232.4kN作用下的簡(jiǎn)支梁彎矩圖：則第一個(gè)集中荷載下的彎矩值為1/3(G+Q) l 01 -1/3 X M b=386.1 kN . m Mmax ,第二集中荷載作用下彎矩值為1/3(G+Q) l 01 -2/3 X M b=305.7 kN m。中間跨跨中彎矩最小時(shí)，兩個(gè)支座彎矩值均為241.25kN m,以此支座彎矩連線疊加集中荷載。則集中荷載處的彎矩值為1/3 G lo2 Mb =-104.05 kN m.荷載組合+時(shí)支座最大負(fù)彎

24、矩Mb=-416.5 kN m其它兩個(gè)支座的彎矩為Ma=0 ,Mc=-197.9 kN m,在這三個(gè)支座彎矩間連線，以此連線為基線，于第一跨、第二跨分別疊 加集中荷在G+Q時(shí)的簡(jiǎn)支梁彎矩圖：則集中荷載處的彎矩值依次為327.7kN m, 188.8kN m。同理，當(dāng)一Mc最大時(shí)，集中荷載下的彎矩倒位排列。荷載組合 +時(shí)，出現(xiàn)邊跨跨內(nèi)彎矩最小與中間跨跨中彎矩最大。此時(shí)Mb=Mc=-241.25 kN m,第一跨在集中荷載 G作用下的彎矩值分別為857.3kN m,-23.1kN m,第二跨在集中荷載G + Q作用下的彎矩值為224.2 kN m+5情況的彎矩按此方法計(jì)算。所計(jì)算的跨內(nèi)最大彎矩與表

25、中有少量的差異，是因?yàn)橛?jì)算跨度并非嚴(yán)格等跨所致。主梁的彎矩包絡(luò)圖見(jiàn)下圖。荷載組合+時(shí)，VAmax=192.2kN，至第二跨荷載處剪力降為 192.2-232.4= 40.2kN ; 至第二集中荷載處剪力降為一40.2 232.4= 272.6 kN，荷載組合+時(shí)，Vb最大，其Vbi=-301.6 kN ,則第一跨中集中荷載處剪力順次為(從左到右)163.2kN, 69.2kN,其余剪力值可按此計(jì)算。主梁的剪力包絡(luò)圖見(jiàn)圖。.a版7 胡.-H6. ?S3g 砲曲-163. i個(gè)主梁鴨力包絡(luò)圖養(yǎng)位：汕(4) 配筋計(jì)算承載力計(jì)算2 2C25 混凝土，a1=1.0,fc=11.9N/ mm , ft=1

26、.27 N/ mm ;縱向鋼筋 HRB335，其中2 2fy=300 N/ mm ,箍筋采用 HPB235 ，fyv=210 N/ mm .正截面受彎承載力計(jì)算及縱筋的計(jì)算跨中正彎矩按T形截面計(jì)算，因hf /ho =80/615 =0.130 °-10翼緣計(jì)算寬度按lo/3=6.0/3=2.0m和b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m ,中較小值確定，取bf=2000mm E支座處的彎矩設(shè)計(jì)值：。M b = Mmax-Vob/2=-413.5+ kN m判別跨中截面屬于哪一類T形截面aifcbfhf(ho-hf/2) = .m > M1 >M2 .屬于第一類T形截面.正截

27、面受彎承載力的計(jì)算過(guò)程如下：表1-15主梁正截面受彎承載力及配筋計(jì)算截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m )385.9370224.2103.12a s=M/ a fcbh。0.0470.3080.0250.08©=1_ J1-輕0.048<0.5180.380<0.5180.025<0.5180.083<0.518選配鋼筋計(jì)算配筋（mm2）As= E bh0 a 1fc/fy2246.73622.81219.8592.6實(shí)際配筋(mm2)622622120420220As=2281As=2595.2As=1256As=628 箍筋計(jì)算一一斜截面受剪承載力計(jì)算驗(yàn)算截

28、面尺寸：hw =ho- b f=580-80=500mm 且 hw/b=500/300=1.7<4,故截面尺寸按下式計(jì)算:0.25bcfcbho= > V max =301.6kN故截面尺寸滿足要求 斜截面配筋計(jì)算：截面AB左B右V(kN)192.2-301.6368.80.25 0cfcbh0 (kN)548.9>V截面滿足517.7>V截面滿足517.7>V截面滿足Vc =0.7ftbh°(kN)164.02<V需配箍筋254.69<V需配箍筋254.69<V需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2 © 82個(gè)82個(gè)8Asv = nAsv

29、1100.6100.6100.6Vcs=Vc =0.7 ftbh0 +1.25fyv Asv ho/s272.3>V256.8<V307.85>V實(shí)配箍筋間距150150100V VcsAsb =cs0.8fySin a264選配彎起鋼筋120(As=314.2)驗(yàn)算最小配筋率Psv=Asv/bs =100.6/300x150=0.002240.24 ft/fyv =0.00145 ,滿足要求說(shuō)明為了施工方便，除加密區(qū)箍筋間距一律為150 mm5、兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：由次梁傳遞給主梁的全部集中荷載設(shè)計(jì)值為F=所需主梁內(nèi)支撐次梁處附加吊筋面積為：As=F/2fysina=232970/（2x300xsin4