(整理)單向板肋梁樓蓋設(shè)計書1

1、整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計計算書目錄目錄1一.設(shè)計任務書3二.設(shè)計計算書4（一）設(shè)計資料4（二）樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置 4（三）板的設(shè)計5（四）次梁的設(shè)計7（五）主梁的設(shè)計10（六）關(guān)于計算書和圖紙的幾點說明 16一.設(shè)計任務書整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計任務書（一）整體式單向板題目市區(qū)某多層工業(yè)廠房的樓蓋，采用整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式。其樓面構(gòu)造層自上而下的做法為：10 mm厚水磨石面層（25kN/m3）、20 mm厚水泥砂漿找平層（20kN/m 3）、現(xiàn)澆混凝土樓板（厚度由設(shè)計者自定，25kN/m 3）和20 mm厚混合砂漿天棚抹 灰（17kN/m3）。混凝土采用C25或C30級，梁中

2、的縱向受力鋼筋和彎起鋼筋采用HRB335 ,其他鋼筋采用HPB300?；钶d組合值系數(shù)取 0.7。分組號樓面活荷載標準值建筑平囿尺寸（YXX）備注123.5 kN/m18.9m x 32m邊墻墻厚240mm ,中柱 為鋼筋混凝土柱，截面尺寸 為400mm x 400mm。滿足最小板厚即可，需取整。224.0 kN/m19.8m x 32m3, 一， 24.5 kN/m20.7m x 32m425.0 kN/m19.8m x 33m55.5 kN/m220.7m x 33m（二）計算內(nèi)容（1）結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、板、次梁及主梁的布置。（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

3、（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或1: 100）。2）板的配筋圖（1: 50）。3）次梁的配筋圖（1: 50或1: 30）。4）主梁的配筋圖（1: 50或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）荷載（1）樓面活荷載：第二組，露面活荷載標準值4.0 kN/m2（2）樓面面層：水磨石地面 0. 65kN/m2。（3）鋼筋混凝土容重：產(chǎn)2425kN/m 3。（4）混合砂漿容重：產(chǎn)17kN/m 3。3（5）水泥砂漿容重：產(chǎn)20kN/m。二.設(shè)計計算書(一)設(shè)計資料(1)樓面做法：10mm

4、厚水磨石面層20 mm厚水泥砂漿找平層鋼筋混凝土現(xiàn)澆板20 mm厚混凝土砂漿天棚抹灰(2)材料：混凝土強度等級 C30梁中縱向彎起 HRB335,其他HPB300(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。主梁的跨度為6.6m ,次梁的跨度為6.4m ,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.2m。樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖如下：1 .1按圖跨比條件，要求板厚 h之一 l = 一 m 2200 = 73.3mm ,對工業(yè)建筑的樓蓋板，要3030求 h±70mm,取板厚 h=80mm。1111一一 次梁截 面高度應滿足 h = (-L)L = (-L)x6400=(356533)mm 。

5、取18 1218 121 1、， ，1 1、h =500mm。則b = (- -)h =(鼻 萬)父 500 = (133 200)mm,取 b = 200mm。主梁截面高度應滿足 h =(-1)L=(12)M6600=(440660)mm。取15 1015 101 1、, ，1 1、h = 650mm。則b = (- -)h = (- -)x 500 = (216 325)mm,取 b = 300mm。平面布置圖如圖 2.1圖2.1結(jié)構(gòu)平面布置圖(三)板的設(shè)計(1)荷載板的永久荷載標準值10mm 水磨石面層25M 0.01 = 0.25 kN/m220 mm水泥砂漿找平層80 mm鋼筋混凝土

6、板20 mm混合砂漿20 0.02 =0.40kN. m225 0.08=2.00kN； m217 0.02 = 0.34 kN. m2小計2.99kN m2板的活荷載標準值4.00kN m2永久荷載分項系數(shù)取1.2,活荷載分項系數(shù)取 1.3.則板的永久荷載設(shè)計值g=2.99 1.2 =3.59kN/m2荷載總設(shè)計值g q = 3.59 5.20 =8.79 kN m2(2)計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。次梁截面200mmM 500mm,板的計算跨度；邊跨 l01=ln h= 2200-120-a0 80= 2020mm222中間跨102=2200-120-200 -2000mm2因跨度相差小

7、于10%可按等跨連續(xù)板計算。取 1m寬板帶作為計算單元,計算簡圖如圖3.1§ + q=&79kN /m圖3.1板的計算簡圖(3)彎矩設(shè)計值不考慮板拱作用截面彎矩的折減。板的彎矩折減系數(shù)和彎矩設(shè)計值如下：邊支座A : 0; M A = 01邊跨中 1：M1 =(g+q)121/11 =3.26kN m11離端第二支座 B： ； M B =-(g+4)101/11 =-3.26kN m11離端第二跨跨中 2：1；M2 =(g+q)1；2/16 = 2.20kN m16中間支座 C： -； Me =(g+q)122/14 = -2.51kN m14中間跨跨中3:同離端第二跨跨中 2

8、。(4)正截面受彎承載力計算環(huán)境類別為一級，C30混凝土，板的最小保護層厚度 c = 15mm。假定縱向鋼筋直徑d為10mm,板厚80mm，則截面有效高度 h0 = h-c-d-=80-15-10 = 60mm ,板22寬 b =1000mm。C30混凝土，%=1.0, fc =14.3N/mm2 ； HPB300鋼筋，fy=270N/mm2。板配筋計算過程列于表3-1活荷載設(shè)計值q=4.0 1.3 = 5.20kN，m2截回A1B2C彎矩設(shè)計值(kN m)03.26-3.262.20-2.51as =M/(ct1fcbho)00.0630.0630.0430.0491 =1-1-20ts s

9、00.0650.065<0.350.0440.050<0.35計算配筋/2、(mm)As = Cbhbct1 fc/ fy0206.56206.56139.82158.89實際配筋,2(mm )A8200As =251A8200As =251A8200As =251A8200As =251板的配筋計算表3-1計算結(jié)果表明，支座截面的0均小于 0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的原則；As bh =251 (1000 80) =0.31 % 此值大于 0.452=0.45 143 =0.24%,同時大 fy270于0.2 %滿足最小配筋率要求。(四)次梁的設(shè)計(1)荷載設(shè)計值次梁的永久荷載

10、標準值板傳來的永久荷載3.59 2.2 =7.90kN/m次梁自重0.2 父(0.5 -0.08)父 25M 1.2 = 2.52 kN/ m次梁粉刷0.02m (0.5-0.08) m 17 m 1.2 m 2 = 0.34kN/m小計10.76kNm永久荷載分項系數(shù)取 1.2,活荷載分項系數(shù)取 1.3.則次梁的永久荷載設(shè)計值g = 10.76 kN m2活荷載設(shè)計值q=4.0 1.3 2.2=11.44kN m荷載總設(shè)計值g q =10.76 11.44 =22.20 kN., m2(2)計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。主梁截面300mmM 650mm,次梁的計算跨度、-b300 120邊跨

11、 l01 =ln6400-120- =6190mm222中間跨 I。？ =1 =6400 -300 =6100mm因跨度相差小于10%可按等跨連續(xù)梁計算。計算簡圖如圖4.1 。c 5Ac 2,6190> 6100 >6190圖4.1次梁的計算簡圖(3)內(nèi)力計算次梁的彎矩折減系數(shù)和彎矩設(shè)計值如下：邊支座A : 0; M A = 0一， 12邊跨中 1： 一； M1 =(g+q)l：/11 =77.33kN m111離端第一支座 B： - ； MB =-(g+q)l21/11 = -77.33kN m 11離端第二跨跨中 2： ； M2=(g+q)l02/16=51.63kN m 16

12、1中間支座 C： ； MC =(g+q)l22/14 =-59.00kN m14中間跨跨中3:同離端第二跨跨中 2。次梁的剪力系數(shù)和剪力設(shè)計值如下：邊支座 A： 0.45； VA =0.45(g+q)1nl =61.24kN離端第二支座 B 左：0.55； VBl =0.55(g+q)1n1 =74.85kN離端第二支座 B 右：0.55； Vbr=0.55(g+q)ln2 =74.48kN中間支座C左、C右：VCl =VCr =VBr(4)承載力計算1)正截面受彎承載力計算正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度取l 6400bf= 2133.33mm、bf = b + sn =

13、 200 + 2000= 2200mm、33bf =b+12hf =200 + 12x80=1160mm三者的較小值，故取 bf = 1160mm。除支座 B 截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置排。環(huán)境類別一級，C30混凝土，梁的最小保護層厚度 c = 20mm。假定箍筋直徑10mm,20 縱向鋼筋直徑20mm,則一排縱向鋼筋h0 =500-20-10-2 =460mm 二排縱向鋼筋h0 =46025 = 435mm。C30 混凝土， (=1.0,采用 HRB335, fy =300N/mm2 , fyvfc =14.3 N/ mm2 , ft=1.43N/mm2 ；縱向鋼筋=300 N

14、/mm2。正截面承載力計算過程列于表4-1.截回A1B2C彎矩設(shè)計值(kN，m)077.33-77.3351.63-59.00Ct =M /(a fcbh2)或q =M /(a fcb；h2)00.0220.1430.0150.097之=1r1-2«s00.0220.155<0.350.0150.102<0.35計算配筋/2(mm)As = -bh)% fc J fy或A=5b；h0%fc/fy0559.57642.79381.52447.30實際配筋,2(mm )3B16As =d602.882B16+1B18A =656.262B16A =401.913B16As =

15、602.88次梁正截面受彎承載力計算表4-1計算結(jié)果表明，支座截面的2均小于 0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的原則;As/bh =401.92/(200x5000) =0.4% 此值大于 0.45f = 0.45X143 = 0.21 % 同時 fy300大于0.2 %滿足最小配筋率要求。2）斜截面受剪承載力計算斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：hW =兒-hf =43580 = 355mm,因 hW = 355 =1 8 <4，截面尺寸按下式驗 b 200,算：0.25 ：cfcbh0 =0.25 1.0 14.3 200 435 =311

16、.03kN Vmax=74.85kN截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋；因 0.7ftbh0 =0.7父1.43M 200 M 435=87.09kN >Vmax = 74.85kN ,故按構(gòu)造配筋。采用B6雙肢箍筋，沿梁全長設(shè)置封閉式箍筋，第一根腹筋距支座邊50mm處開始布置，在簡支端的支座范圍內(nèi)各布置一根箍筋。箍筋最大間距為s= 300mm,取s = 300mm。驗算配筋率下限值：f1.43 一 彎矩調(diào)幅時要求配筋率下限值為0.3匚=0.3父 =0.14%,實際配筋率 fyv300Av = 5632 =0.09 % . 0.14% 滿足要求。bs 200 300（五）主梁的設(shè)計主梁按彈性

17、方法設(shè)計。（1）荷載設(shè)計值為簡化計算，將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載10.76 6.4 =68.864kN主梁自重主梁粉刷重(0.65 -0.08) 0.3 2.2 25 = 9.405kN2 黑(0.65 0.08)父 0.02 乂 2.2 乂 17 = 0.853kN活荷載設(shè)計值Q=4 1.3 2.2 6.4 =73.22kN(2 )(3)計算簡圖主梁按彈性理論設(shè)計。主梁支撐長度b = 200mm,柱尺寸為400mmM 400mm。主梁計算跨度：邊跨中間跨101V1n bu 6600 一200 一金 2006500mm2主梁的計算簡圖如圖5.1l02 =ln b =6600

18、-400 200 = 6400mmZXC6500(4 )(5)內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖對于B支座計算跨度可取相鄰兩跨的平均值,l06500400= 6450mm = 6.45m1)彎矩設(shè)計值彎矩 M = k1G10 k2Q10式中系數(shù)k1、k2由查表獲得。M10.244 81.17 6.5 0.289 73.22 6.5 = 266.28kN mi,maxM Bmax - -0.267 81.17 6.45 -0.311 73.22 6.45 - -285.09kN m ,maxM10.067 81.17 6.4 0.200 73.22 6.4 =128.53kN mi,max2)剪力設(shè)計值剪力設(shè)計

19、值V = k3Gk4Q34Q QQ Q式中系數(shù)k3、k4由查表獲得。VAmax =0.733 81.17 0.866 73.22 = 122.91kN ,maxV 1.267 81.17 -1.311 73.22 =-198.83kN bi ,maxVBrmax =1.000 81.17 1.222 73.22 = 170.64kN Br , max3）彎矩包絡(luò)圖第1、3跨有活荷載，第2跨沒有活荷載則M B =MC =-0.267 81.17 6.45 -0.133 73.22 6.45 =202.60kN m B C在第1跨內(nèi)：以支座彎矩 Ma=。，MB=202.60kN，m的連線為基線，作

20、G =81.17kN , Q =73.22kN的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載 作用點處彎矩值，分別為：1 M B 1202.60.(G+Q)l0+B =一父(81.17+73.22)父6.5 =266.98kN m (與3333之前計算的266.28kN m相近)12M 1202.60 2一(G Q)l0 .-B= (81.17 73.22) 6.5 二199.45kN m3333在第2跨內(nèi)：以支座彎矩Mb=Mc = -202.60kN，m的連線為基線，作G =81.17kN , Q =0的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點處彎矩值為：1 -1Gl0 MB = 81.17 6.4

21、-202.60 = 29.44kN m33第1、2跨有活荷載，第3跨沒有活荷載在第1跨內(nèi)：以支座彎矩Ma=0, MB=-285.09kN m的連線為基線，作G=81.17kN , Q=73.22kN的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點處彎矩值，分別為:1- 八-(G Q)l031- 八-(G Q)1o 3M1285.09B (81.17 73.22) 6.5 = 239.48kN m3332M 1285.09 2B (81.17 73.22) 6.5 = 144.45kN m333在第 2跨內(nèi)：Mc =0.267x81.17x6.45 0.089父73.22父6.45 = 1

22、81.82kN m以支座彎矩Mb =285.09kN m , Mc = 181.82kN m的連線為基線，作G=81.17kN , Q=73.22kN的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點處彎矩值，分別為:1 2(G Q)l0 Mc -(Mb -Mc)3312(81.17 73.22) 6.4-181.82 (-285.09)-(181.82)33= 78.70kN m1 - -1一(G Q)l0 Mc -(Mb -Mc)3 311(81.17 73.22) 6.4-181.82( -285.09) -(181.82)33= 113.12kN m第2跨有活荷載，第1、3跨沒有活

23、荷載則M B = MC =0.267 81.17 6.45 -0.133 73.22 6.45 = -202.60kN m第2跨內(nèi)兩集中荷載作用點處彎矩值為：1 -八1(G Q)l0 MB = (81.17 73.22) 6.4 - 202.60 =126.77kN m33第1、3跨內(nèi)兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：1111-Gl0 -M B =- 81.17 6.5- 202.60 =108.34kN m33331212GI0 Mb 81.17 6.5- 202.60 = 40.80kN m3333彎矩包絡(luò)圖如圖 5.2266.98圖5.2主梁的彎矩包絡(luò)圖(6)承載力計算1)正截面受彎承載力

24、計算跨內(nèi)按T形截面 計算，因跨內(nèi)設(shè) 有間距 小于主 梁間距的 次梁，翼緣計 算寬按l 6600bf = = 2200mm = 2.2m 和 bf = b + sn = 300 + 6300 = 6600mm = 6.6m 中較小33值確定，取bf =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不同。板混凝土保護層厚度c=15mm。板上部縱筋直徑 8mm ,次梁上部縱筋直徑16mm，假定主梁上部縱筋直徑 25mm ,則一排縱向鋼筋h° =650158 16 25 =599mm ,二排縱向

25、鋼筋2hg =599 25= 574mm。縱向受力鋼筋除B支座截面的2排外，其余均為1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判斷都屬于第一類 T 形 截 面。 B 支 座 邊 的 彎 矩 設(shè) 計 值 Mb =Mbm +V°b/2 = 242.97 + 04父(81.17 + 73.22) = 212.09kN m°C30混凝土，%=1.0,Pc=1,fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2；縱向鋼筋采用HRB335 , fy =300N/mm2 , fyv =300N/mm2。正截面承載力計算過程列于表5-1主梁正截面承載力計截回1B2彎矩設(shè)計值(kN m)266.28-212.091

26、28.53-29.44as =M,/(5fcbh2)或0s =M/(a1fcbfh32)0.0240.1500.0110.019%=(1+/1一私)/20.9880.9180.9940.990As =M/(¥sfyh。)1499.801341.67719.57165.48實際配筋,2(mm )4B22As =1519.762B20+2B22As =1387.882B22As =759.882B20As =628.00主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。2）斜截面受剪承載力計算驗算截面尺寸：hw=h0_hf =57480 = 494mm,因 乜=幽=1.65<4截面尺寸按下

27、式驗 b 300算：0.25 0cfcbh0 =0.25Ml.0x14.3M300M574 = 615.62kN >Vmax =198.83kN。截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用B10-200雙肢箍筋。Vcs =0.7ftbhcfyv 生 h0s=0.7 1.43 300 574 30078.5 2574200= 307.55kN Vmax =198.83kN不需要配置彎起鋼筋。 驗算最小配筋率：4 = 78.5 2 =0.26 % , 0.24=0.24 143 =0.11% 滿足要bs 300 200fyv300求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算:次梁傳來的集中力Fi =68.86

28、73.22 =142.08kNh1 =650 -500 =150mm附 加 箍 筋 布 置 范 圍s=2h1 +3b=2M150+3M200 =900mm。取附加箍筋 B10-200 雙肢，則在長度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)m =900/200+1=6排，次梁兩側(cè)各布置3排。m 叫vAsv1 =6父2M300M78.5 = 282.6kN a Fl =142.08kN ,滿足要求。因主梁的腹板高度大于 450mm,需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的面積不小于腹板面積的0.1%,且其間距不大于 200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置2B14,308 (300 574) =0.18% 0.1% 滿足要求。（六）關(guān)于計算書和圖紙的幾點說明（1）施工說明1 .荷載取值：樓面活荷載標準值4.0kN/m2。2 .混凝土強度等級C30 ；梁