單向屋面板課設(shè)

1、精品文檔混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書1 設(shè)計(jì)資料 1) 1)樓面構(gòu)造做法采用水泥砂漿樓面，構(gòu)造做法見蘇JO1-2005-2/3，即10厚1:2水泥砂漿面層；20厚1:3水泥砂漿找平層；現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面；20厚混合砂漿粉刷 2) 材料：C25混凝土，梁內(nèi)受力縱向鋼筋為HRB335K,板筋HRB335B、箍筋采用HPB30O。柱網(wǎng)：6.9m*7.2m2 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6900mm,;次梁的跨度7200mm；主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2400mm,l02/l01=6.9/2.4=2.875,因此可按單向板設(shè)計(jì)。按跨高比條件，要求板厚

2、h>2400/40=60mm對(duì)于工業(yè)建筑的樓蓋板，要求板厚大于80mm因此取板厚80mm次梁截面高度應(yīng)滿足h=l0/18l0/12=7200/187200/12=400600.考慮到樓面可變荷載比較大，取h=550mm截面寬度取為b=h/3h/2=550/3550/2=183275，取b=250mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=l0/15l0/10=7200/157200/10=480720，取h=650mm截面寬度取為b=h/3h/2=650/3650/2=217325，取b=300mm樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置見圖3板的設(shè)計(jì)(1)荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值(2)10mm1:2水泥砂漿面層：0.01X20=

3、0.20KN/m220mm厚1:3水泥砂漿找平層：0.02X20=0.4KN/m280mniW筋混凝土板：0.08X25=2.00KN/m220mm厚混合砂漿粉刷：0.02X17=0.34KN/m2小計(jì)2.94KN/m板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值5.5 KN/m永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2,因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0KN/m2,可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3,于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值：g=2.94X1.2=3.53KN/m2可變荷載設(shè)計(jì)值：q=5.5X1.3=7.15KN/m2荷載總設(shè)計(jì)值：g+q=10.68KN/m2,近似取g+q=11KN/nm按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁橫截面為250mme550mm取板在墻

4、上的支承長度為120mm板的計(jì)算跨度：邊跨l01=ln+a/2+b/2=2400-125-120+80/2=2195mm<Ln+a/2=2400-125-120+120/2=2215mm取lo=2195mm中間跨102=ln=2400200=2150mm邊跨與中間跨相差：(2195-2150)/2195*100%=0.02%因跨度相差小于10%可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如圖所示2g+q=11.00KN/mAAAAAA21952150215021502195III(3)彎矩設(shè)計(jì)值不考慮板拱作用截面彎矩的折減，由表可查得板的彎矩系數(shù)am分別為：邊跨中1/11;離端

5、第二支座-1/11;中跨中1/16;中間支座-1/14.故M=-Mb=(g+q)1012/11=11X2.1952/11=4.82KN-MMC=-(g+q)l022/14=-11X2.152/14=-3.63KN-MM=M=(g+q)l022/16=11X2.152/16=3.18KN-M(4)正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別一類，C25混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=20mm假定縱向鋼筋直徑d為10mm板厚80mm則截面有效高度h0=hcd/2=802010/2=55mm板寬b=1000mmC25混凝土，a1=1.0,fc=11.9N/mm2;HPB33璉忖筋，fy=300N/mrrio板配筋計(jì)算

6、的過程列于表。板的配筋計(jì)算截面1B2(3)C彎矩設(shè)計(jì)值（KNM4.82-4.82-3.633.18_2.as=M/(a1fcbh°)0.1340.1340.1010.088乙=1一，1一2八0.1440.1440.1070.092軸線125-6計(jì)算配筋(mm2)As=(bh0a1fc/fy314314233201實(shí)際配筋（mm2）小8160As=314小8160As=314小8200As=251小8200As=251軸線2-5計(jì)算配筋(mm2)As=(bh0a1fc/fy314314186.4160.8實(shí)際配筋（mm2）小8160As=314小8160As=314小6150As=18

7、9小6160As=177注：對(duì)軸線25間的板帶，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值都可以折減20%為了方便，近似對(duì)鋼筋乘0.8.計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的乙均小于0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的原則；As/bh=177/（1000X80）=0.22%,此值大于0.45ft/f尸0.45X1.27/300=0.191%,同時(shí)大于0.2%,滿足最小配筋率的要求。4.次梁計(jì)算按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力。根據(jù)車間樓蓋的實(shí)際使用情況。樓蓋的次梁和主梁的可變荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。(1)荷載設(shè)計(jì)值永久荷載設(shè)計(jì)值板傳來永久荷載：3.53X2.4=8.472KN/m次梁自重：0.25X(0.55

8、0.08)X25X1.2=3.525KN/m次梁粉刷：0.02X(0.55-0.08)X2X17X1.2=0.38KN/m小計(jì)可變荷載設(shè)計(jì)值荷載總設(shè)計(jì)值g=12.38KN/mq=12.38X2.4=29.71KN/mg+q=42.09KN/m(2)計(jì)算簡圖次梁在他墻上的支撐長度為240mm主梁截面為300mm<650mm計(jì)算跨度：邊跨101=ln+a/2=6900120300/2+240/2=6750mm<1.0251n=1.025X6630=6795.8mm取lo=6750m中間跨l02=ln=6900-300=6600mm因跨度相差小于10%可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁的計(jì)算簡圖如

9、圖：精品文檔精品文檔g+q=42.09KN/m2AA67506600660066006750II(3)內(nèi)力計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值：M=MB=-(g+q)l012/14=42.09X6.752/11=174.34KN-MMC=-(g+q)l022/14=-42.09X6.62/14=-130.96KN-MM=M=(g+q)l022/16=42.09X6.62/16=114.59KN-M剪力計(jì)算值：M=0.45(g+q)lm=0.45X42.09X6.63=125.58KN%=0.60(g+q)l0.60X42.09X6.63=167.43KNV3r=Vc=0.55(g+q)ln2=0.55X42.09X

10、6.63=153.48KN(4)承載力計(jì)算1)正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按T型截面計(jì)算，翼緣寬度取bf'=l/3=6600/3=2200mm,b'=b+Sn=250+2150=2400mm二者的較小值，故bf'=2200mm所有截面縱向鋼筋按單排布置。2.環(huán)境一類，C25混凝土a1=1.0,=1,fc=11.9N/mm,ft=1.27N/mM;縱向鋼筋采取HRB335IW,fy=300N/mrm箍筋采用HPB300IW,fyv=270N/mrn精品文檔精品文檔一排縱向鋼筋ho=550-35=515mm二排縱向鋼筋ho=550-60=490mm正截面承載

11、力計(jì)算過程列于下表。經(jīng)判定跨內(nèi)截面均屬于第一類T型截面。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B2(3)'C彎矩設(shè)計(jì)值（KNM口74.34-174.34114.59-130.96as=M/(a1fcbh02)或as=M/(a1fcbf'h020.025>0.2480.0170.186乙=1一，1-20cs0.0250.2900.0170.208AS=1bh0a1fc/fy或As=bf'h°a1fc/fy1123.61127.3764.0849.8實(shí)際配筋（mm）225+122(彎:as=1140225+122(彎)As=1140220+114(彎As=78122

12、0+)118(彎)As=883計(jì)算表明，支座截面的L均小于0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的原則；A/bh=781/（250X550）=0.568%，此值大于0.45ft/fy=0.45X1.27/300=0.191%,同時(shí)大于0.2%,滿足最小配筋率要求。2）斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小箍筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：hw=hohf'=49080=410,hw/b=410/200=2.05V4,截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25Bcfcbh0=0.25X11.9X250X490=364.44X103N>Vmax,截面尺寸滿足要求。采用6雙肢箍筋，計(jì)算

13、支座B左側(cè)截面。根據(jù).aAsvVcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0,可得到箍筋間距：1.25* 270*56.6*4901.25fyvAsvh。s 二Vbi -0.7ftbh。=159.93mms=167.43*10A3-0.7*1.27*490*250調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20。現(xiàn)調(diào)整箍筋間距，s=0.8*159.93=127.94mm。最后取箍筋間距s=120mm為方便施工，沿梁長不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的箍筋率下限位：0.3ft/fyv=0.3X1.27/270=0.141%,實(shí)際配箍率psv=Asv/(bs)=

14、56.6/(200X120)=0.2358%>0.141%,滿足要求。5.主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)(1)荷載設(shè)計(jì)值為簡化計(jì)算，將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載：12.38X6.9=85.42KN主梁自重(含粉刷)：(0.650.08)X0.3X2.4X25+2X(0.650.08)X0.02X17X2.4X1.2=13.43KN永久荷載設(shè)計(jì)值G=85.42*1.2+13.43=115.9KNMG=116KN可變荷載設(shè)計(jì)值Q=1.3*5.5*2.4*6.9=118.4KN取Q=119KN(2)計(jì)算簡圖豎向荷載下主梁內(nèi)力近似按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，端部支承在磚墻上，支承長

15、度為240mm中間支承在400mm<400mm的混凝土柱上，計(jì)算跨度取支承中心線之間的距離：ln=6900-120-200=6580mm0.0251n=164.5mm>a/2=120mm取邊跨loi=1.025ln+b/2=1.025*6580+400/2=6944.5m3近似取1。=6945mm中跨l02=6810mm主梁的計(jì)算簡圖如圖:694568106945因跨度相差小于10%可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，故可以利用附錄表1-1計(jì)算內(nèi)力(3)內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖1)彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=k1Gl°+k2Ql0,式中系數(shù)匕、6由表62相應(yīng)欄內(nèi)查得。M1,max=0.244X116X6

16、.945+0.289X119X6.945=435.42KNMMB,max=-0.267X116X6.9450.311X119X6.945=-472.13KNMM,max=0.067X116X6.945+0.200X119X6.945=218.22KNM2)剪力設(shè)計(jì)值剪力：V=k3G+k,Q式中系數(shù)k3、k4由查表得。Vmax=0.733X116+0.866X119=188.08KNVBi,max=-1.267X116-1.311X119=-302.98KNVBr,max=1.0乂116+1.222乂119=261.42KN3)彎矩包絡(luò)圖第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。支座B或C的彎矩

17、值為：M=MC=-0.267X116X6.945-0.133X119X6.945=-325.02KNM第1跨內(nèi)：以支座彎矩M=0;Mb=-325.02KNM的連線為基礎(chǔ)，作G=61KN,Q=84KN的計(jì)簡支梁彎矩圖，第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：(1/3)(G+Q)l0+M/3=(1/3)(116+119)X6.945325.02/3=435.7KNM(與前面計(jì)算的M,max=435.42KNM接近)(1/3)(G+Q)l0+2MB/3=(1/3)(116+119)X6.945325.02X2/3=327.3KNM第2跨內(nèi)：以支座彎矩M=-325.02KNM;MC=-32

18、5.02KNM的連線為基礎(chǔ)，作G=116KN,Q=119的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值:(1/3)Glo+MB=(1/3)X116X6.81325.02=-61.7KNM第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載。第1跨內(nèi)：以支座彎矩MA=0；Mb=-472.13KNM的連線為基礎(chǔ)，作G=85.12KN,Q=63.50KN的計(jì)簡支梁彎矩圖，第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：(1/3)(116+119)X6.945472.13/3=386.65KNM(1/3)(116+119)X6.945-472.13X2/3=229.27KNM第2跨內(nèi):Mc=-0.267X116X

19、6.810.089X119X6.81=-283.04KNM以支座彎矩MB=-472.13KNM;MC=-283.04KNM的連線為基礎(chǔ)，作G=116KN,Q=119KN的計(jì)簡支梁彎矩圖，第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：(1/3)(G+Q)I0+MC+2(MB-MC)/3=(1/3)(116+119)X6.945283.04+2(-261.76+283.04)/3=275.17KNM(1/3)(G+Q)l0+M+(MBMC)/3=(1/3)(116+119)X6.945283.04+(-261.76+283.04)/3=268.08KNM第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷

20、載。MB=MC=-0.267X116X6.9450.133X119X6.945=-325.02KNM第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩為：(1/3)X(G+Q)l0+MB=(1/3)X(116+119)X6.81325.02=208.43KNM(與前面計(jì)算M2max=218.22相似)第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：(1/3)Glo+M/3=(1/3)X116X6.81325.02/3=-61.7KNM(1/3)Gl0+2M/3=(1/3)X116X6.81-325.02X2/3=46.64KNM彎矩包絡(luò)圖如圖：(4)承載力計(jì)算1)正截面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因跨內(nèi)設(shè)有間距小于主

21、梁間距的次梁，翼緣計(jì)算寬度按L/3=6/3=2m和b+Sn=200+1450=1.65m中較小值確定，取b=1.65m。截面縱向受力鋼筋均為一排，跨內(nèi)截面經(jīng)判定都屬于第一類T形截面。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值:Mb=MBmaxV°b/2=-261.76+(72+78)X0.25/2=-243.012KNM,正截面受彎承載力的計(jì)算過程列于表。主梁正截面承載力計(jì)算截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值(KNM241.46-261.76122.5434.18as=M/(a1fcbh02)或as=M/(a1fcbf'h02)0.0320.30170.1630.0359Ys=(1+V12o/20)98380.8150.9910.982As=M/(Ysfyh0)1206.611471.83607.40171.18實(shí)際配筋（mm2）218+318(彎)A=1272218+320(彎)As=1451218+120(彎As=716218)As=509主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定O2）斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：hw=h。一h=54080=460mm因hMb=460/250=1.84v4,截面尺寸按下式驗(yàn)算：_._2_0.25Bcfcbh0=0.25X1X14.4X250X54