整體式現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計

1、精品文檔 目錄1.設(shè)計資料11.1建造地點與根本概況31.2樓面構(gòu)造層做法至上而下31.3設(shè)計方案31.4材料選用32.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置33.板的設(shè)計53.1荷載53.2計算簡圖53.3彎矩計算值63.4正截面受彎承載力計算74.次梁設(shè)計74.1荷載設(shè)計值74.2計算簡圖8 4.3內(nèi)力計算84.4承載力計算94.4.1正截面受彎承載力94.4.2斜截面受剪承載105.主梁設(shè)計105.1荷載設(shè)計值105.2計算簡圖105.3內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖125.3.1彎矩設(shè)計值125.3.2剪力設(shè)計值125.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖125.4承載力計算155.4.1正面受彎承載力155.4.2斜截面受剪承載

2、力166、繪制施工圖166.1施工說明166.2結(jié)構(gòu)平面布置圖166.3板配筋圖176.4 次梁配筋圖176.5主梁配筋圖17整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計 1、設(shè)計資料 某一般金工車間樓蓋，采用整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式，其柱網(wǎng)布置以下圖所示1、1建造地點與根本概況建造地點為西安市某地，外墻采用490mm厚的磚墻。該結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)為1.0，使用環(huán)境類別為2a類。板的外墻上的支承長度為120mm，梁在外墻上的支承長度為370mm。1、2樓面構(gòu)造層做法至上而下 樓面水泥砂漿面層厚20mm (=20kN/m2); 現(xiàn)澆混凝土樓板厚80mm (=25kN/m2) 混合砂漿天棚抹灰厚15mm

3、=17kN/m3。 1、3設(shè)計方案題號mm可變荷載取值3b6b7b6.06.6二類金工 1、4材料選用 樓板、次梁及主梁的混凝土強度等級均為C30fc=14.3N/mm2 ；ft=1.43 N/mm2 板中鋼筋和梁中箍緊采用HPB335級鋼筋；主梁、次梁受力鋼筋采用HRB400級鋼筋。板伸入外墻內(nèi)120mm，次梁及主梁伸入墻內(nèi)370mm，柱的截面尺寸b×h=350mm× 350mm， 結(jié)構(gòu)層高為4.2m 2、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。主梁跨度為6.6m，次梁的跨度為6.0m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為/=6.6/2=2.2，因此按單向板設(shè)計。

4、按跨高比條件，要求板厚h2200/30=73mm，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18/12=6000/186000/12=333500mm?？紤]到樓面可變荷載比擬大，取h=450mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=/15/12=6600/156600/10=440660mm。取h=650mm截面寬度為b=300mm 結(jié)構(gòu)表 名稱 數(shù)量尺寸跨度h(mm)b(mm)邊跨mm中跨mm板5480220020212000次梁4545020058735700主梁1265030066406600柱 8350350外墻 44200490 3、板

5、的設(shè)計3.1荷載板的永久荷載標準值80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.08×25=2kN/20mm厚樓面水泥砂漿面層 0.02×20=0.4kN/15mm厚混合砂漿抹灰 0.015×17=0.255kN/小計 2.655kN/板的可變標準荷載值 12.0kN/永久荷載分項系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標準值大于4.0kN/，所以可變荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計值 g=2.655×1.2=3.186kN/可變荷載設(shè)計值 q=12.0×1.3=15.6kN/荷載總設(shè)計值 g+q=3.186+15.6=18.786kN/ 近視值為g+q=

6、18.8kN/ 3、2計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，次梁截面為200mm×450mm，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，板的計算跨度：邊跨=+h/2=2200-120-100+80/2=2021mm中間跨：=2200-200=2000mm因跨度相差小于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 3.3彎矩計算值不考慮板塊供作用截面彎矩的折減。由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：邊支座為0，邊跨中，1/11；離端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中間支座，-1/14。故=-=g+q)/11

7、=18.8×/11=6.97kN·m=-g+q/14=-=-18.8×2.02 /14=-5.37kN·m=g+q/16=18.8×2.02 /16=4.70kN·m這是對端區(qū)單向板而言的，對于中間區(qū)格單向板，其和應(yīng)乘以0.8，=0.8×-2.24=-1.79kN·m；=0.8×1.96=1.57kN·m3.4正截面受彎承載力計算環(huán)境類別為2a類，C30混凝土，板的最小保護層厚度c=20mm。假定縱向鋼筋直徑d為10mm,板厚80mm，=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板寬b=1

8、000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB335鋼筋，=300N/。板配筋計算的過程于下表。 樓面板的配筋計算截 面1B2或3C彎矩設(shè)計值KN·m6.97-6.974.7-5.37=/b0.1660.1610.1090.124=1-0.1770.177<0.350.1160.133<0.35計算配筋=b/464.0464.0304.1348.7實際配筋10/12170=462.010/12170=462.08 160=314.08/10180=358.0 計算結(jié)果說明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原那么；/b*h=314.0/1000&

9、#215;80=0.392%，此值大于0.45/=0.45×1.43/300=0.21%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率。 4.次梁設(shè)計按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。根據(jù)本車間樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變和在不考慮梁附屬面積的荷載折減。4.1荷載設(shè)計值由板傳來的恒載： 3.186×2.2=7.0kN/次梁自重： 25×0.2×0.45-0.08×1.2=2.22kN/次梁150mm抹灰： 17×0.015×0.45-0.08×2×1.2=0.3kN/小計 g=9.52kN/板的可變荷載標準值

10、q=15.6×2.2=34.32kN/荷載總計算值 P=g+q=43.84kN/ 4.2計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。次梁在磚墻上的支承長度為370mm。主梁截面為300mm×650mm。計算跨度： 邊跨 =6000-120-300/2×1.025=5873mm 中間跨=6000-300=5700mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。計算簡圖如以下圖所示 4.3內(nèi)力計算由表11-1、表11-3可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計值：=0=-=g+q/11=43.84×/11=137.47kN·m=g+q/16=43.84×/

11、16=89.02kN·m=-g+q/14=-43.84×/14=-101.74kN·m剪力設(shè)計值：=0.45g+q=0.45×43.84×5.75=113.44kN=0.60g+q=0.60×43.84×5.75=151.25kN=0.55g+q=0.55×43.84×5.7=134.81kN 4.4承載力計算 4.4.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度去=/3=6000/3=2000mm；又=b+=200+2000=2200,b+12=200+12×80=1

12、160故取=1660mm。除B截面縱向鋼筋排兩排布置外。其余截面均布置一排。環(huán)境類別為2a級，C30混凝土，梁的最小保護厚度c=25mm，假定箍緊直徑為10mm，縱向鋼筋直徑20mm,那么一排縱向鋼筋=450-25-10-20/2=410mm二排縱向鋼筋=410-25=385mm。C30混凝土，=1.0，=1，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，箍筋采用HRB335鋼筋，=360N/。正截面承載力計算過程列于下表。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。 次梁正截面受彎承載力計算截 面1B2C彎矩設(shè)計值KN·m137.47-137.4789.02-1

13、01.74=/b或=/ =0.05 =0.33 =0.032 =0.22/0.23=1-0.050.330.350.0320.22<0.35=b/或=/933.08996.23597.17707.85選配鋼筋 計算結(jié)果說明，支座截面的均小于0.35；/b*h=565/200×500=0.57%，此值大于0.45/=0.45×1.43/360=0.18%，滿足最小配筋率。4.4.2斜截面受剪承載斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：=-=380-80=300mm，因/b=300/200=1.54，截面按下式驗算：0.25b=0

14、.25×1×14.3×200×380=2751.17×N=151.25N，截面滿足要求。計算所需腹筋采用采用6雙支箍筋，計算支座B左側(cè)截面?？傻玫焦拷铋g距 =調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強，梁局部范圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8×131.82=105.46mm，截面高度在300到500的梁，最大箍緊間距200最后取箍緊間距s=150。為了方便施工，沿梁長度不變。驗算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為：0.3=0.3×14.3/360=0.12%。實際配筋率=56.6/200&

15、#215;150=0.19%0.12%滿足要求。 5.主梁設(shè)計主梁按彈性方法設(shè)計。5.1荷載設(shè)計值為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 9.52×6.0=57.12kN主梁自重含粉刷0.65-0.08×0.3×2.2×25+0.015×0.65-0.08×2×2.2×17×1.2=12.05kN永久荷載設(shè)計值 G=51.12+12.05=69.17kN 可變荷載設(shè)計值 Q=34.32×6.0=205.9kN 5.2計算簡圖因主梁的線剛度與柱線剛度之比大于5，豎向荷載下主梁內(nèi)力

16、近視按連續(xù)梁計算，按彈性理論設(shè)計，計算跨度支承中心線之間的距離，=6600。端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在350mm×350mm的混凝土柱上，其計算跨度：邊跨 中跨 主梁的計算簡圖如下，因跨度相差不超過10%，故可利用附表6-2計算內(nèi)力5.3內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖5.3.1彎矩設(shè)計值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.244×69.17×6.6+0.284×205.9×6.6=504.13kN·m=-0.267×69.17×6.6-0.311×205.9×6.6

17、=-544.53kN·m=0.067×69.17×6.6+0.200×205.9×6.6=302.37kN·m 5.3.2剪力設(shè)計值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得 =0.733×69.17+0.866×205.9=229.01kN =-1.267×69.17-1.311×205.9=-357.57kN =1.0×69.17+1.222×205.9=320.78kN5.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。由附表6-2知支

18、座B或C的彎矩值為=-0.267×69.17×6.6-0.133×205.9×6.6=-302.63kN·m在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-302.63kN·m的連線為基線。作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：G+Q+=69.17+205.9×6.6-=504.28kN·m與前面計算的=504.13kN·m接近G+Q+=69.17+205.9×6.6-=403.4kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-302.63kN

19、83;m，=-302.63kN·m的連線作為基線，作G=69.17kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：G+=×69.17×6.6-302.63=-150.46kN·m第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-544.53kN·m的連線為基線。作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：69.17+205.9×6.6-=432.64kN·m69.17+205.9×6.6-=242.13kN·

20、;m在第2跨內(nèi)：=-0.267×69.17×6.6-0.089×205.9×6.6=-242.83kN·m以支座彎矩=-544.53kN·m，=-242.83kN·m的連線為基線，作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得G+Q+-=69.17+205.9×6.6-242.83+-544.53+242.83=161.2kN·mG+Q+-=69.17+205.9×6.6-242.83+-544.53+242.83=261.8kN·m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載

21、=-0.267×69.17×6.6-0.133×205.9×6.6=-302.6kN·m第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：G+Q+=69.17+205.9×6.6-302.6=302.55kN·m與前面計算的=302.37kN·m接近第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：G+=×69.17×6.6-×302.6=51.3kN·mG+=×69.17×6.6-×302.6=-49.56kN·m在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒

22、有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值=-0.267×69.17×6.6-0.178×205.9×6.6=-120.0kN·m=-0.267×69.17×6.6+0.044×205.9×6.6=-181.68kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-120.0kN·m的連線為基線，作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：G+Q+=×69.17+205.9×6.6-×302.63=504.2

23、8kN·mG+Q+=×69.17+205.9×6.6-×302.63=403.40kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-120.0kN·m，=-181.68kN·m的連線作為基線，作G=69.17kN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得第1個和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：G+-+=×69.17×6.6+-120.0kN+181.68-181.68=11.42kN·mG+-+=×69.17×6.6+-120.0kN+181.68-181.68=-8.9kN·m彎矩包絡(luò)圖如下a

24、所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨=229.01kN；過第1個集中荷載后為229.01-69.17-205.9=-46.06kN；過第2個集中荷載后為-46.06-69.17-205.9=-312.13kN=-357.57kN；過第1個集中荷載后為-357.57+69.17+205.9=-82.5kN；過第2個集中荷載后為-82.5+69.17+205.9=192.57kN第2跨=320.78kN；過第1個集中荷載后為320.78-69.17=251.61kN。當可變荷載僅作用在第2跨時 =1.0×69.17+1.0×205.9=275.07kN；過第1個集中荷載后為275.07-6

25、9.17-205.9=0。剪力包絡(luò)圖如下b所示 主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖a彎矩包絡(luò)圖；b剪力包絡(luò)圖5.4承載力計算5.4.1正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因=0.120.1。翼緣計算寬度按=6.6/3=2.2mm和b+=6m中較小值確定取=2.2m。主梁混凝土保護層厚度的要求以及跨內(nèi)截面有效高度的計算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度的計算方法有所不同。板混凝土保護層厚度20mm、板上部縱筋10mm、次梁上部縱筋直徑18mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm,那么一排鋼筋時，=650-20-10-18-25/2=590mm，二排鋼筋時，=590-25=565。縱向

26、受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均為一排。跨內(nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。B支座邊的彎矩設(shè)計值=-b/2=-544.53+263.02×0.35/2=-498.5kN·m。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。 截 面1B2彎矩設(shè)計值kN·m504.13544.53302.37-150.456=/b或=/ =0.045 =0.398 =0.027 =0.097=1+/20.9770.7260.9860.949=/2388.43687.51419.7734選配鋼筋梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。5.4.2斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：=-=565-80=

27、485mm，因/b=485/300=1.624截面尺寸按下式驗算：0.25b=0.25×1×14.3×300×565=605.96×kN=357.57kN，截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用10200雙肢箍筋，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗算最小配箍率：=0.52%0.24=0.10%，滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來集中力=57.12+205.9263.02kN，=650-450=200mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2×200+3×200=1000mm。取附加箍筋8200雙肢，那么在長度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=100