鋼筋混凝土計(jì)算書(shū)

1、36.SHANDONG UNIVERSITY鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)土建與水利學(xué)院2014 級(jí)土木 1 班姜逢宇2167目錄1. 截面設(shè)計(jì)（1）確定跨度（2）確定板厚（3）確定截面高度2. 板的設(shè)計(jì)（1）確定荷載（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖（3）計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值（4）計(jì)算正截面受彎承載力（5）選配鋼筋3. 次梁設(shè)計(jì)1）確定荷載(2) 計(jì)算簡(jiǎn)圖(3) 內(nèi)力計(jì)算(4) 承載力計(jì)算(5) 錨固長(zhǎng)度計(jì)算4主梁設(shè)計(jì)(1) 確定荷載(2) 計(jì)算簡(jiǎn)圖(3) 內(nèi)力值及包絡(luò)圖(4) 承載力計(jì)算(5) 主梁附加吊筋計(jì)算(6) 主梁腰筋計(jì)算(7) 抵抗彎矩圖及錨固長(zhǎng)度計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù):a(m)b(m)樓面活載Q(

2、KN5 )%板厚(mm)混凝土等級(jí)鋼筋級(jí)別5.7*41.9*912.20.85110C40HPB3001截面設(shè)計(jì)(1) 確定跨度 主梁跨度確定：I仁5.7m 次梁跨度確定：I2=5.7m主梁每跨內(nèi)布置3根次梁，板的跨度為1.9m。(2) 確定板厚h=110mm(3) 確定截面高度次梁截面高度高度應(yīng)滿足：h=l/181/12=317415mm，考慮活載影響，取h=500mm。取截面寬度b=300mm。)圖1-梁格布置2板的設(shè)計(jì)(1)確定荷載 恒載：20mm 水泥砂漿：0.02*20=0.4KN/ m2110mm 鋼筋混凝土板：0.11*25=2.75KN/ m15mm 石灰砂漿： 0.015*1

3、7=0.255KN/m恒載標(biāo)準(zhǔn)值合計(jì) Gk=0.4+2.75+0.255=3.405KN/m 活載：活載標(biāo)準(zhǔn)值合計(jì)Qk=12.2KN/ m荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算： 可變荷載控制情況：Q=1.2Gk+1.3Qk=1.2*3.405+1.3*12.2=19.946KN/ m 永久荷載控制情況：Q=1.35Gk+1.3*0.85Qk=1.35*3.405+1.3*0.85*12.2=18.078KN/ m選擇可變荷載控制情況，近似取 Q=19.9KN/m。(2)計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面200mm*500mm，板在墻上支承長(zhǎng)度a=120mm，取b=1m寬板帶作為計(jì)算單元,按內(nèi)力重分布進(jìn)行設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為： 邊跨：

4、 l01=ln1+min(a/2+h/2)=(1900-100-120)+55=1735mm 中間跨： l02=ln2-b=1900-200=1700mm1m 寬板的線荷載為 Q=19.9*1=19.9KN/m因跨度差小于 10%，按等跨連續(xù)板計(jì)算。iI168019001M17001900GJ圖2-板的尺寸圖3板計(jì)算簡(jiǎn)圖(均布荷載大小為19.9KN/m )(3)計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值彎矩計(jì)算系數(shù)a m邊跨跨中第內(nèi)支座中間跨跨中中間支座1/11-1/111/16-1/142 2M仁 Qlo /11= 19.9 1.735 /11=5.44KN m2 2M2=-Q|0 /11= - 19.9 1.735

5、/11= -5.44KN m2 2M3= Qlo /16= 19.9 1.7 /16=3.59KN m2 2M4=-Q|0 /14=- 19.9 1.7 /14=-4.11KN m(4) 計(jì)算正截面受彎承載力查表得，一類環(huán)境混凝土保護(hù)層厚度15mm , h0=110-15=95mm2 2C40混凝土， a 1=1.0, fc=19.1N/mm ； HPB300鋼筋，fy=270 N / mm取b=1m寬板寬計(jì)算單元，配筋情況如下:位置邊跨跨中第一內(nèi)支座中間跨跨中中間支座M(KN m)5.44-5.443.592.88-4.11-3.30MO(S =2afcbh。0.0320.0320.0210

6、.0170.0240.019E =1-2懐0.0330.0330.0210.0170.0240.019C(f cbh02As =/mmfy222222141114161128選配鋼筋$8150恥150081500815008150©8150實(shí)際配筋面積335335335335335335:min = max0.2%,0.45 =0.2%AS,min = Pminbh = 0.002 * 1000 *11= 313 .5mm(5)選配鋼筋 受力鋼筋的選配根據(jù)計(jì)算所得的鋼筋截面積查表選用鋼筋。一般情況下，負(fù)彎矩鋼筋直徑不小于8mm，選用鋼筋時(shí)，直徑不宜多于兩種。 該處采用分離式配筋，跨中

7、下部鋼筋全部伸入支座，伸至支_5d =40mm座內(nèi)的鋼筋錨固長(zhǎng)度。爲(wèi)n =max(0.2,45ft/fy)% =0.21%Amin = hnbh =0.21% 1000 110 =236mm2受力鋼筋： £150,實(shí)配鋼筋面積335mm2 構(gòu)造鋼筋的選配i壓梁筋的選配位置：與主梁垂直的上部構(gòu)造鋼筋間距：不大于200mm直徑：不宜小于 8mm面積：?jiǎn)挝粚挾葍?nèi)的鋼筋截面面積不宜小于受力方向跨中板底鋼筋面積三分之一。單位寬度內(nèi)的受力方向跨中板底鋼筋面積為335mm2，1 2 -335 =111.67mm3尺寸：伸入板內(nèi)長(zhǎng)度從梁邊算起每邊不宜小于板計(jì)算跨度10的四分之一。1 1101700

8、= 425mm4 4選配：'8200，單位寬度內(nèi) 人=251mm2，每邊伸入板內(nèi)長(zhǎng)度從梁邊算起550mm，滿足要求。ii壓墻筋的選配位置：與墻邊垂直的上部承受負(fù)彎矩鋼筋間距：不大于200mm直徑：不宜小于 8mm面積：沿板的受力方向配置的上部鋼筋，其截面積不宜小于該方向跨中受力鋼筋截面積的三分之一。單位寬度內(nèi)的受力方向跨中板底鋼筋面積335mm2，1 33 111.67mm23尺寸：伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度，從墻邊算起不宜小于板短邊跨度的七分之一。1 111。= 1 1735 =433.75mm77選配： 8200，單位寬度內(nèi) A=251mm2，每邊伸入板內(nèi)長(zhǎng)度從墻邊算起350mm，滿足要求。i

9、ii 樓蓋角部鋼筋網(wǎng)的選配位置：樓蓋角部雙向構(gòu)造負(fù)筋。間距：不大于200mm直徑：不宜小于 8mm尺寸：伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度，從墻邊算起不宜小于板短邊跨度的四分之一。兩向等長(zhǎng)形1 1成鋼筋網(wǎng)。-l0173 433.75mm44選配： 8200，每邊伸入板內(nèi)長(zhǎng)度從墻邊算起 550mm，滿足要求。iv分布鋼筋的選配位置：在受力鋼筋內(nèi)側(cè)、與受力鋼筋形成鋼筋網(wǎng)。間距：不大于250mm直徑：不宜小于 6mm面積：?jiǎn)挝粚挾壬戏植间摻畹慕孛娣e不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面積的15 %,且不宜小于該方向板截面積的0.15%。單位寬度受力鋼筋的截面積為335mm2, 15% 33 50.25mm2單位長(zhǎng)度板截面積A

10、=110*1000 =1.1*105mm2 , 0.15%A=0.15% 1.1 10=165mm2選配： 8250 , A = 201mm2，滿足要求。5700T £s遏rtxrMOR禺圖2-板的尺寸3.次梁設(shè)計(jì)(1)確定荷載 恒載設(shè)計(jì)值i 板傳來(lái)的恒載： 3.405*1.2*1.9=7.76KN/mii 次梁自重： 0.2*(0.5-0.11)*25*1.2=2.34KN/miii 次梁石灰砂漿： 0.015*(0.5-.0.11)*2*17*1.2=0.24KN/m合計(jì) G=10.34KN/m 活載設(shè)計(jì)值Q=1.3*12.2*1.9=30.13KN/m 荷載總設(shè)計(jì)值Q=10.3

11、4+30.13=40.47KN/m ，取 Q=40.5KN/m(2)計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁截面尺寸為 300mm*600mm邊跨跨度：l01=(5700-120-300/2)+240/2=5550mm<1.025l n1中間跨跨度：102=In2=5700-300=5400mm 跨度相差10%以內(nèi)，按等跨連續(xù)梁計(jì)算。(3)內(nèi)力計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值彎矩計(jì)算系數(shù)a m邊跨跨中第內(nèi)支座中間跨跨中中間支座1/11-1/111/16-1/142 2M1= QI0 /11= 40.5 5.55 /11=113.4KN m2 2M2=-Q|0 /11=- 40.5 5.55 /11=-113.4KN m2 2M3=

12、Ql0 /16= 40.5 5.4 /16=73.81KN m2 2M4=-Ql0 /14=- 40.5 5.4 /14=-84.36KN m剪力設(shè)計(jì)值V1=0.45Ql n1 =0.45*40.5*5.43=98.96KNVex仁 0.6Qlni =0.6*40.5*5.43=131.95KNV2=0.55QI n2 =0.55*40.5*5.4=120.29KNVex2=0.55Qln2=0.55*40.5*5.4=120.29KN(4)承載力計(jì)算正截面受彎承載力2 2 2i 混凝土等級(jí) C40, a 1=1.0, fc=19.1N/mm ,ft=1.71N/ mm ;縱筋 HRB400,

13、 fy=360N/ mm ； 箍筋 HPB300, fyv=270N/ mm2 ；ii 一類環(huán)境，取 a=40mm，則 h0=h-a=460mm , hf/h0=110/480>0.1，此時(shí) bf =l/3=5700/3=1900mm , 又 bf = b sn =200+1700=1900mm，取 bf =1900mm。iii假設(shè)截面縱筋按單排布置I''h f：1fcbfhf (h0) =1.0*19.1*1900*110*(460-110/2)=1616.7KN/m> M max=113.4KN/m2屬于第一類T型截面。次梁正截面配筋計(jì)算表如下：min二max0

14、.2%,0.45匚二0.21%f y位置邊跨跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座在圖中位置M(KN m)113.4-113.473.81-84.36b/mm19002001900200MOf =a1fCbh00.0150.1400.0100.104匕=1- J1- 2O&0.0150.1510.0100.110A0(1fcbh2一 fy mm696737464537選配鋼筋3機(jī)830183如83018實(shí)際配筋面積763763763763斜截面承載力計(jì)算hhw-hf =460-110=350mm , 亠=350/200=1.75<4.0。b混凝土 C40,取-c=1.00.25 :cfc

15、bho=O.25*1.O*19.1*2OO*46O=439.3KN> Vmax=131.95KN,截面滿足要求。O.7ftbh0=O.7*1.71*2OO*46O=11O.12KN< Vmax=131.95KN，需要配置箍筋,采用 6 雙肢箍筋。由Vcs =0.7ftbh° fyvAsvh0，得：sf yv Asv h 0Vexi-0.7ftbh°270*56.6*460=322mm131950-0.7*1.71*200* 460取箍筋間距s=200mm,a56 6此時(shí)?svsv=0.14%，考慮調(diào)幅截面受承載力增加20%:bs 200* 20056 61.2s

16、v 二=0.14%，得 s=168.5mm。200s米用6150配筋，且沿梁長(zhǎng)不變。此時(shí)配箍下限值：f1 710.3 t =0.31.9*10-3fyv270實(shí)際配箍 二佟=2.83* 10-3>1.9* 10-3，滿足要求。 bs錨固長(zhǎng)度計(jì)算 基本錨固長(zhǎng)度：fy360la -d =0.1416=472mmft1.71取 la = 500mm 縱筋在梁端簡(jiǎn)支座內(nèi)的錨固：V _O.7ftbh0 =110.024KNlas =12 18=216mm 支座處上部鋼筋截?cái)?2根，截?cái)嚅L(zhǎng)度計(jì)算:ln1 5430= 1810mmln2354003=1800mmn220d=1440mm山 20d =1

17、446mm54主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性理論設(shè)計(jì)，不考慮塑性內(nèi)力重分布。(1) 確定荷載 橫載設(shè)計(jì)值i次梁傳遞恒載設(shè)計(jì)值：10.34*5.7=58.94KNii 主梁自重恒載設(shè)計(jì)值：1.2*(0.6-0.11)*0.3*1.9*25+2*(0.6-0.11)*1.2*0.015*1.9*17=8.95KN恒載合計(jì)：G=58.94+8.95=67.89KN 活載設(shè)計(jì)值Q=30.13*5.7=171.74KN(2) 計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁端部支承在外縱墻上，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在400mm*400mm的混凝土柱上。主梁按連續(xù)梁計(jì)算，其計(jì)算跨度：邊跨：In仁5700-120-200=5380mm101=1

18、n1+a/2+b/2=5380+370/2+400/2=5765mm1.025I n1+b/2=1.025*5380+400/2=5714.5mm近似取10仁5720mm中間跨：l02=5700mm(3) 內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖編號(hào)何載示意圖Mnm12MbM21M 22MeA94.6160.20-103.2125.8025.80-103.21(彎矩單位：KN - m)利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，求得彎矩設(shè)計(jì)值如下表:B282.80239.29-130.52-130.52-130.52-130.52C-43.51-87.01-130.52195.78195.78-130.52D224.79123.27-30

19、4.5294.27166.78-87.01E-29.00-58.00-87.01166.7894.27-304.52利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，求得剪力設(shè)計(jì)值如下表：（剪力單位：KN）編號(hào)何載示意圖VaV1VBLVBRV2VclA94.61-18.1060.20-103.2125.8025.80B282.80-22.90239.29-130.52-130.52-130.52D224.79-53.43123.27-304.5294.27166.78彎矩、剪力設(shè)計(jì)值表中的荷載情況如下:荷載示意圖A:67.89 67.8967.89 67.8967.89 67.89荷載示意圖B：171.74 171.741

20、71.74 171.74荷載示意圖C:171.74 171.74荷載示意圖D:荷載示意圖E:171.74 171.74171.74 171.74組合后的彎矩設(shè)計(jì)值如下表（彎矩單位：KN m）編號(hào)M11M 12M BM 21M 22Me+377.41299.49-233.73-104.72-104.72-233.73+51.1026.81-233.73221.58221.58-233.73+319.40183.47-407.73120.07-61.21-190.22+65.612.20-190.22192.58120.07-407.73組合后的剪力設(shè)計(jì)值如下表（剪力單位：KN）編號(hào)VaV1VBL

21、VBRV2Vcl+198.63-41.00-280.6567.890-67.89+168.10-71.5-311.18277.8038.20-201.50彎矩、剪力包絡(luò)圖（左半部分）如下:彎矩包絡(luò)圖（KN - m）377. 4；剪力包絡(luò)圖（KN）2_.8O198.生工7m十Lsa.KHl HiBC11 1222-5(:217的-20L.50rrs-23C. 6»-2L-.15(4) 承載力計(jì)算主梁為混凝土 C40, a 1=1.0, fc=i9.iN/mm2, ft=i.7iN/mm2。縱筋采用 HRB400, fy=360N/ mm2。箍筋 HPB300, fyv=270N/ mm

22、2。支座及跨內(nèi)彎矩截面按矩形截面計(jì)算，跨內(nèi)按T形截面計(jì)算。支座截面布置二排鋼筋：a=80mm， h0=600-80=520mm跨內(nèi)截面布置一排鋼筋：a=40mm， h0=600-40=560mmh'110確定翼緣計(jì)算寬度：一-=0.14 0.1h0560翼緣寬度確定：i邊跨:10 = 572033=1906mmb sn =300 (5700 - 300) = 5700mmmin1906,5700=1906，取翼緣寬度 bf =1906mmii中間跨:l057003 3=1900mmb sn =300 (5700 -300) = 5700mmmin1900,5700=1900，取翼緣寬度

23、 bf =1900mmT形截面判斷跨中按一排鋼筋布置：a=40mm , h0=560mm支座處按二排鋼筋布置：a=80mm， h0=520mmhf、Mf =%fcbfhf 忙-丄 =1.0*19.1*1900*110*(560 55)=2015.91KNI 2丿Mf Mmax =377.41KN m=0.21%6 in 二 max0.2%.正截面受彎承載力計(jì)算按第一類T形截面計(jì)算。截面邊跨1支座B中間跨2 （左側(cè)跨中右側(cè)支座）M設(shè)計(jì)值/KN m377.41-359.82221.58-104.72b(bf)/mm19003001900300MCfe 2sfcbho0.0330.2320.0190

24、.058匕=-vi - 2OG0.0340.2680.0190.0600.45 fy叩1&1-2婕一 20.9820.8660.9900.970AM2A_ ./ mmf g1906.392219.531110.21535.51選配鋼筋6血223°20+3°25° 2232實(shí)配鋼筋面積2281244111406282A hnbh =0.21%* 300* 600 = 378mm斜截面受剪承載力計(jì)算i截面尺寸驗(yàn)算hw = h0 -hf = 560-110 =450mm= 450九5必0300混凝土等級(jí)C40,取3 c=1.0,截面尺寸按下式驗(yàn)證：0.25 1c

25、fcbh0 =0.25*1.0* 19.1* 300* 520 =744.9KN Vma 311.18KN截面尺寸滿足要求。ii箍筋計(jì)算4Vcs =0.7ftbh° fyvAh。= 0.7*1.17*300*520210* 1006 * 520 = 257.4 KN200采用 8200雙肢箍筋，沿梁全長(zhǎng)布置，則:VA =198.63KN :Vcs :VBL =311.18KN支座截面需配置彎起鋼筋，a S=45。Vbl Vcs0.8fysin:2=267.13mm(311.18-257.4)*1030.8*360*sin45 -(5) 主梁附加吊筋計(jì)算由次梁傳給主梁的集中荷載設(shè)計(jì)值為

26、：F =1.2 58.94 1.3 171.74 = 293.99kN。取F=294KN(次梁傳給主梁的全部集中荷載Gk中，應(yīng)扣除主梁自重部分，因?yàn)檫@部分是假定為集中荷載的，實(shí)際為均布荷載。)若集中荷載全部由吊筋承擔(dān)，則Asb -F2fysi n453294 102 360 丄二 577.47mm選用 2 20( 628mm2)布置范圍：b 2 50 = 200 100 = 300mm受壓區(qū)錨固長(zhǎng)度：10d =10 20 = 200mm，取 300mm。(6) 主梁腰筋計(jì)算因?yàn)榱焊拱甯叨却笥?50mm須在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向鋼筋的 截面面積不小于腹板面積的0.1%，且其間距不大于200mmh