鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計21054

1、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目及目的題目：設(shè)計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)系及其計算簡圖的確定。2、通過板及次梁的計算，掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法。For pers onal use only in study and research; not for commercial use3、通過主梁的計算，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)施工圖的表達方式，制圖規(guī)定，進一步 提咼制圖的基本技能。6、學(xué)會編制鋼筋材料表

2、。二、設(shè)計內(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、板的強度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）3、次梁強度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）4、主梁強度計算（按彈性理論計算）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）、鋼筋明細表及圖紙說明三、設(shè)計資料1 、車間類別為三類金工車間，車間內(nèi)無侵蝕性介質(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，樓面的活荷載標準值 為16.0KN/心 板跨2.0m時，樓面的活荷載標準值為

3、10.0KN/ m2； 次梁（肋梁）間距1.2m時，樓面的活荷載標準值為10.0KN/ m；次 梁（肋梁）間距2.0m時，樓面的活荷載標準值為8.0KN/ m。數(shù)據(jù): Lx=6000, Ly=6300 。7n2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級鋼筋，其他均采用HPB235級鋼筋。鋼筋混凝

4、土單向板肋梁樓蓋設(shè)計計算書£3006300G30CJ30063000®®® (D ®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。樓蓋結(jié)構(gòu)平而布置按高跨比條件要求板的厚度 h> 1/40=2000/40=50 mm,對工業(yè)建 筑的樓板，要求h>80 mm,所以板厚取h=80mm。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/

5、2）h=（1/3 1/2） X 500=167 250mm,取 b=200mm。主梁截面高度應(yīng)滿足 h=（1/141/8 ）1=（1/141/8） 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)計一一按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計（1）、荷載計算恒荷載標準值20mm厚水泥沙漿面層：0.02 X 20=0.4 KN/ m280mm 厚鋼筋混凝土板：0.08X 25=2.0 KN/ m15mm厚混合沙漿天棚抹灰：0.015X 17=0.255 KN/ m小計2.655 KN/ m2活荷

6、載標準值：10.0 KN/ m因為是工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標準值大于4.0kN/m 2 ，所以活荷載分項系數(shù)取 1.3 ，恒荷載設(shè)計值：g=2.655X 1.2=3.168 KN/ m活荷載設(shè)計值：q=10X 1.3=13.0KN/ m 荷載設(shè)計總值： g+q=16.186KN/m , 近似取 16.2KN/m(2) 、計算簡圖取 1m 板寬作為計算單元， 板的實際結(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度為 a= 120mm，則 按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度為：邊跨按以下二項較小值確定：l01=ln+h/2=(2000- 120- 200/2)+8

7、0/2=1820mm l011=ln+a/2=(2000-120-200/2)+120/2=1840 mm 故邊跨板的計算跨度取 lo1=1820mm 中間跨：l02=ln=2000-200=1800mm板的計算簡圖如圖所示。o o LB * *imrg+q二16,2KN/mLQ20180018001820£/T板的計滿圖(3) 彎矩設(shè)計值因邊跨與中跨的計算跨度相差(1820-1800) /1800=1.1%小于10%, 可按等跨連續(xù)板計算由資料可查得：板的彎矩系數(shù)a m,，板的彎矩設(shè)計值計算過程見下表板的彎矩設(shè)計值的計算截面位置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)

8、"M1/11-1/111/16-1/14計算跨度lo1=1.82lo1 = 1.82lo2=1.8Olo2=1.8Olo(m)M =otM (g +q)L216.2 X 1.82-16.2 X 1.8216.2 X 1.80-16.2 X 1.80(kN.m)XXXX1.82/11=4.1.82/11=-4.1.80/16=3.1.80/14=-3.88882875(4)配筋計算正截面受彎承載力計算板厚 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。 對軸線 間的板帶，

9、考慮起拱作用，其跨內(nèi) 2截面和支座C截面的彎矩設(shè) 計值可折減20%，為了方便，近似對鋼筋面積折減 20%。板配筋計 算過程見表。板的配筋計算截面位置1B2C彎矩設(shè)計值(kN m )4.88-4.883.28-3.75a s=M/a fcbh。20.114-0.1140.077-0.0880.1<-0.121<0.1<-0.092<0.1210.350.080.35軸線計算配筋(mm2)As二 E bho a1fc/fy411-411272313實際配筋*10190*10190中 8180中 8160(mm2)As=413As=413As=279As=314軸線計算配筋4

10、114110.8 X72=210.8 X13=25(mm2)80As二 E bhaifc/fy實際配筋*10190申 10190*8180申 8180(mm2)As=413As=413As=279As=279配筋率驗算Pmin 0.45ft/fy=0.45 X1.27/210=0.27%P=As/bh=0.52%P=As/bh=0.52%P=As/bh=0.47%P=As/bh=0.47%(5)板的配筋圖繪制板中除配置計算鋼筋外，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。4、次梁設(shè)計一一按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(1) 荷載設(shè)計值：恒荷載設(shè)計值板傳來的荷載：3.1

11、86X 2.0=6.372KN/m次梁自重： 0.2X( 0.5-0.08 ) X 25X 1.2=2.52 KN/m次梁粉刷：2 X0.015 X(0.5-0.08 ) X 17X 1.2=0.257 KN/m小計g=9.149 KN/m活荷載設(shè)計值： q=13 X 2.0=26 KN/m荷載總設(shè)計值：q+g=26+9.149=35.149 KN/m近似取荷載35.15 KN/m(2) 、計算簡圖由次梁實際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支承長度為a=240mm,主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計算跨度按以下二項的較小值確定：loi=l n+h/2=(6300-120- 300/2)+240/

12、2=6150mm loi1=1.O25ln=1.025X 6300=6181mm故邊跨板的計算跨度取lo仁6150mm中間跨：102=l n=6300-300=6000mm計算簡圖如圖所示r*r30Q6000 .,3006300-£6500'r 6300t廠* LDS+q=S5.15fMmi-Uli KBHrHIHHIHnf 1QQblTS6i2S期260i：61冊(3) 彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值的計算因邊跨和中間跨的計算跨度相差(6150-6000)/6000=2.5%小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。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)計值和剪力設(shè)計值見表：

13、次梁的彎矩設(shè)計值的計算截面位置1B2C邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支彎矩系數(shù)。M1/11-1/111/16-1/'計算跨度lo(m)1。1=6.15Io1=6.15Io2=6.OIo2=35.15x-35.15x35.15x-35.152m =5 (g +q)lo(kN.m)6.152/11 = 120.866.15 2/1 仁-120.866.02/16=79.16.02/14=次梁的剪力設(shè)計值的計算截面位置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)«V0.450.60.550.55凈跨度lnl n1 =6.03l n1=6.03ln2=6.0

14、ln2=6.0V=w(g+c)ln(kN)=95.38KN= 127.17KN= 116KN= 116KN(4) 配筋計算正截面抗彎承載力計算次梁跨中正彎矩按T形截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面 二項的較小值：b'f=lo/3=6000/3=2000mmb f=b+S n=200+2000-2000=2000mm故取 b'f = 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

15、=465mm。判別跨中截面屬于哪一支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程列于表。次梁正截面受彎承載力計算截面1B2C彎矩設(shè)計值120.86-120.8679.1-90.4(kNm )79.1x106/(1x11.120.86x105/(1x11.9120.86x103/(1x11.9n90.4x106/(1x1a s=M/ ac fcbh。2x2000x46子)二2x200x465 )=9x2000x4652)x2000x4652)=0.0230.2350.1760.0154E =1 - J1 -2亞0.0230.1<0.272<0.350.01550.1<0.195&

16、lt;0計算配筋0.0155x2000x46i 0.195x2000x40.023x2000x4650.272x200x465選(mm2)5x1x11.9/300x1x11.9/300x1x11.9/300配As二 E bhox1x11.9/300=719.4=848.5= 1003.4鋼a 1 fc/fy=571.8筋實際配筋2 18+1 222 22+1 181 22+ 2 122 20+1 12(mm )As=889.1As=1014.5As=606.1As=741.1斜截面受剪承載力計算（包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍 率驗算）。復(fù)核截面尺寸：hw 二ho- b '=46

17、5-80=385mm 且 hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式計算：0.25bcfcbh。二 > Vmax =127.17KN故截面尺寸滿足要求次梁斜截面承載力計算見下表:截面AB左B右CV(kN)95.381277>V276.7>V276.7>V276.7>V0.25氏 fcbh0 (kN)截面滿足截面滿足截面滿足截面滿足82.7<V82.7<V82.7<V82.7<V乂 =0.7ftbh。(kN )需配箍筋需配箍筋需配箍筋需配箍筋選用鋼筋28282828Asv = nAsv1100.6

18、100.6100.6100.6s =1.25 fyvAsvho /(V -Vc)968.4276.1368.8368.8實配箍筋間距200200200200AsvVcs _Vc +1.25fyvh° s144.1>V144.1>V144.1>V144.1>V滿足滿足滿足滿足5）施工圖的繪制 次梁配筋圖如圖所示，其中次梁縱筋錨固長度確定： 伸入墻支座時，梁頂面縱筋的錨固長度按下式確定：1=1 a =a fy d/ft=0.14X 300X 22/1.27=727.6,取 750mm.伸入墻支座時，梁底面縱筋的錨固長度按確定： l=12d=12 18=216mm取

19、 250mm.梁底面縱筋伸入中間支座的長度應(yīng)滿足l>12d=12 22=264mm,取 300mm.縱筋的截斷點距支座的距離：l=l n/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm, 取 1650mm.3-34-4次梁肌酈5、主梁設(shè)計主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計：(1)荷載設(shè)計值。(為簡化計算，將主梁的自重等效為集中荷載)次梁傳來的荷載：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+2X(0.65-0.08 ) X 0.015 X 17X 2.0 X 1.2 =10.958KN恒荷載設(shè)計值：G=57.64+10.

20、958=68.6KN活荷載設(shè)計值：Q=26 X 6.3=163.8 KN(2)計算簡圖主梁的實際結(jié)構(gòu)如圖所示，主梁端部支承在墻上的支承長度a=370mm中間支承在400mX 400mm的混凝土柱上，其計算跨度按以 下方法確定：邊跨：lol二 In+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mm Lo1=1.025l n+b/2=(600-200-120)+200=6022mm故 lo1 取 6022mm中跨 lo2=6000mm計算簡圖如圖所示。(3)、內(nèi)力設(shè)計值計算及包絡(luò)圖繪制因跨度相差不超過10%，可按等跨連續(xù)梁計算。彎矩值計算：彎矩：M =kG k2Q

21、l，式中k1和k2由附表1查得主梁的彎矩設(shè)計值計算（kN m）項次荷載簡圖m2彎矩圖示意圖恒載活載Ia JL,-mt0.244100.80.289285.1-0.267-110.3-0.133-130.950.06727.6-0.133-130.7-0.267-110.3-0.133-130.9歹3活載-0.044-0.1330.200- J4,M34-130.95-43.40.229-130.95-0.311196.60.096-0.089U.3H活載225.9-306.294.3-87.6-0.089/3-0.0890.17-0.3115Q|Q( Q|Aqj a J_2 b J_a f _

22、L活載V T T T-29.3-87.6167.1-306.2組合項次+Mmin(kN m)57.4-416.5-103.1-416.5組合項次+M max(kN m)385.9-197.9224.2-197.9、剪力設(shè)計值：剪力：V二k3G K4Q,式中系數(shù)k3,k4,由附錄仲查到，不同截面的剪力值經(jīng)過計 算如表所示。主梁的剪力計算（kN）項次荷載簡圖k 石kVBlkVBr恒載厶W八亠nr et"0.733-1.2671.0050.3-86.968.6活載AT F0.866-1.1340141.9-185.70活載AB'Cv0.689-1.3111.222112.9200.

23、2-214.7-0.089-0.0890.788Mil °l F活載AB£-14.6-14.6127.4+組合項次+-101.+Vmax(kN)192.25268.8+組合項次+-301.+Vmin(kN)35.7668.6彎矩、剪力包絡(luò)圖繪制荷載組合+時，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，Ma=O, Mb=-110.3-130.95=-241.25 KN . m，以這兩個 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作用下的簡支梁彎矩圖：則第一個集中荷載下的彎矩值為1/3(G+Q) loi -1/3 X Mb=3

24、86.1KN .Mmax ,第二集中荷載作用下彎矩值為1/3(G+Q) I01 -2/3 X Mb=305.7KN m。中間跨跨中彎矩最小時，兩個支座彎矩值均為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 1。2M b =-104.05 KN m.荷載組合+時支座最大負彎矩 Mb=-416.5 KN -m其它兩個支座的 彎矩為Ma=0, Mc=-197.9 KN m,在這三個支座彎矩間連線，以此 連線為基線，于第一跨、第二跨分別疊加集中荷在 G+Q時的簡支梁 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-Me最

25、大時，集中荷載下的彎矩倒位排列。荷載組合+時，出現(xiàn)邊跨跨內(nèi)彎矩最小與中間跨跨中彎矩最 大。此時Mb二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算。所計算的跨內(nèi)最大彎矩與表中有少量的差異，是因為計算跨度并非嚴格等跨所致。主梁的彎矩包絡(luò)圖見下圖。荷載組合+時，VAmax = 192.2KN，至第二跨荷載處剪力降為192.2-232.4二40.2kN ;至第二集中荷載處剪力降為 一40.2232.4= 272.6 kN,荷載組合+時，乂最

26、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 力值可按此計算。主梁的剪力包絡(luò)圖見圖。+城© + ®192r2H3J0+®+-40,23J.7S + S0±®T96J-3DL«-429 J血4-36,4-163J(4)配筋計算承載力計算C25 混凝土，a1=1.O, fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2 ;縱向鋼 筋 HRB335，其中 fy=300 N/ mm 2 ,箍筋采用 HPB235，fyv=210 N/ mm2 .正截面受彎承載力

27、計算及縱筋的計算跨中正彎矩按T形截面計算，因hf/h。=8°/615 = °.13° °.10翼緣計算寬度按 lo/3=6.0/3=2.0m 和 b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m,中較 小值確定，取b'=2000mmB支座處的彎矩設(shè)計值：。M b= M max-Vob/2=-413.5+ KN m判別跨中截面屬于哪一類T形截面a1fcb 'h f(ho-h f/2)= .m > M1 >M2 .屬于第一類T形截面.正截面受彎承載力的計算過程如下表1-15 主梁正截面受彎承載力及配筋計算截面1B2彎矩設(shè)計值(kN.m)38

28、5.9370224.2103.12a s=M/ a ifcbhg0.0470.3080.0250.080.048<0.50.025<00.083<0.5JiJi2化180.380<0.518.51818計算配筋（mm2）As二 E bho a ifc/fy2246.73622.81219.8592.6選配622鋼筋頭際配筋(mm )622120420220As=2281As=2595.2As=1256As=628箍筋計算斜截面受剪承載力計算驗算截面尺寸：hw 二ho- b'f=580-80=500mm 且 hw/b=500/300=1.7<4,故截面尺寸按

29、下式計算：0.25bcfcbho= > Vmax =301.6KN故截面尺寸滿足要求斜截面配筋計算：截面AB左B右V(kN)192.2-301.6368.8O.25Bcfcbh0 (kN)548.9>V截面滿足517.7>V截面滿足517.7>V截面滿足Vc =O.7ftbh0 (kN)164.02W需配箍筋254.69W需配箍筋254.69W需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2中824>828Asv = nAsv1100.6100.6100.6Vcs二乂 =0.7ftbh°+1.25fyv Asv ho/s272.3>V256.8<V307.85>V實配箍筋間距150150100AV-VcsCb _0.8fy si na264選配彎起鋼筋1少20(As=314.2)驗算最小配筋率Psv=Asv/bs=100.6/300x150=0.00224>0.24ft/fyv=0.00145，滿足要求說明為了施工方便，除加密區(qū)箍筋間距一律為150mm5、兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：由次梁傳遞給主梁的全部集中荷載設(shè)計值為：F=所需主梁內(nèi)支撐次梁處附加吊筋面積為：As=F/