混凝土課程設(shè)計鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計

1、混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計作 者 姓 名：*專業(yè)、班級 ：*學(xué) 號 ：*指 導(dǎo) 教 師：*設(shè) 計 時 間： 2011-6-18 河 南 理 工 大 學(xué)Henan Polytechnic University目 錄1 設(shè)計條件- 1 -2 板的設(shè)計- 1 -2.1 板的計算跨度及荷載- 1 -2.1.1 確定板厚與板的計算跨度- 1 -2.1.2 次梁截面尺寸- 1 -2.1.3 板的計算跨度- 1 -2.1.4 荷載計算- 2 -2.2 計算截面的彎矩設(shè)計值及配筋- 3 -3 次梁的設(shè)計- 4 -3.1 次梁的計算跨度及荷載- 4 -3.1.1 計算跨度- 4 -3.1.2

2、 荷載計算- 4 -3.2 次梁的正截面受彎承載力及配筋計算- 5 -3.3 次梁斜截面受剪承載力及箍筋計算- 6 -4 主梁的設(shè)計- 7 -4.1 主梁的計算跨度及荷載- 7 -4.2.1 固端彎矩- 8 -支座A、B的最大負(fù)彎矩及相應(yīng)的支座B、A的負(fù)彎矩計算- 9 -4.2.3 支座最大剪力- 9 -4.2.4 主梁跨中最大正彎矩- 10 -4.3 主梁正截面受彎承載力計算及配筋- 11 -4.4 主梁斜截面受剪承載力計算及配置鋼筋- 12 -4.4.1 截面驗算- 12 -4.4.2 配筋- 13 -4.5 主梁附加箍筋的計算- 13 -5 施工圖- 14 -致 謝- 15 -參 考 書

3、 目- 16 -鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計1 設(shè)計條件荷載：樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為7.4；形式及尺寸：整體現(xiàn)澆式，25000×189000；混凝土強度等級：C20；計算要求：板和次梁強度按塑性內(nèi)力重分布計算，主梁強度按彈性理論計算。配筋要求：梁中受力鋼筋為HRB335級鋼筋，箍筋為HPB235級鋼筋，吊筋采用HRB335級鋼筋，板中受力鋼筋為HPB235級鋼筋。2 板的設(shè)計板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。2.1 板的計算跨度及荷載為使結(jié)構(gòu)具有較大的縱、橫向剛度和整體性，采取主梁橫向布置、次梁縱向布置。2.1.1 確定板厚與板的計算跨度根據(jù)板的厚度域跨度的小比值（），板厚應(yīng)不小于：

4、=52.5（mm）（為板的跨度）考慮到工業(yè)建筑樓面的最小板厚要求，取板厚t =80mm。2.1.2 次梁截面尺寸h=（1/12 1/18）=（1/12 1/18）×5000=417278（mm）（為次梁跨度）取次梁梁高 h=400mm。次梁寬按b=（1/2 1/3）h=200133（mm）估算，取b=200mm。2.1.3 板的計算跨度 由P6，表1-2可知，當(dāng)按塑性理論計算時板和次梁的計算跨度，邊跨一般取n +，中間跨取n（為凈跨度）。邊跨：0=n+=2100+=1920mm中間跨： 0=n =2100200=1900mm板的幾何尺寸和計算簡圖見圖1。2.1.4 荷載計算20mm厚

5、水泥砂漿面層 0.02×20=0.40()80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.08×25=2.00()10mm天棚粉刷 0.01×18=0.18 (k N/m2)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =2.58 ()活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =7.40()荷載設(shè)計值 g+q =1.2×2.58+1.3×7.40=12.72 ()恒荷載分項系數(shù)為1.2，活載分項系數(shù)通常為1.4，本例題中因活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4，所以活載分項系數(shù)取為1.3。=0.3220.3。2.2 計算截面的彎矩設(shè)計值及配筋取板的計算寬度為1m，按端支座是固定的五跨等跨連續(xù)板計算。中間區(qū)格板帶中的中間區(qū)格B5 和B6的四

6、個周邊都是與梁連接的，考慮拱作用，將彎矩設(shè)計值降低20%，邊區(qū)格板B1、B2 、B3以及中間區(qū)格板帶中的邊區(qū)格板B4 的彎矩則不降低。取b=1000mm，h0=h-20mm=60mm（由P44知，當(dāng)h100時，取h0=h-20mm），采用HPB235級鋼筋，C20級混凝土，采用分離式配筋，為減少板面負(fù)鋼筋（包括構(gòu)造的）在施工中被踩下，都采用8，且配筋量適當(dāng)放寬。0.2，故取，配筋時需滿足。3，故配置支座負(fù)鋼筋時，負(fù)鋼筋伸出支座的距離取a=。板中受力鋼筋為HPB235級鋼筋，彎矩及配筋計算見表1，配筋圖見圖紙“板的配筋圖”。表1 連續(xù)單向板按調(diào)幅法設(shè)計的截面彎矩及配筋計算表截面邊/中間區(qū)格板帶邊

7、區(qū)格板帶中間區(qū)格板帶端支座邊跨跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座第一內(nèi)支座中間跨中中間支座計算跨度（m）1.921.921.91.91.91.91.91.9彎矩系數(shù)1/161/141/111/161/141/111/161/14彎矩2.933.354.172.873.283.342.302.26截面抵抗矩系數(shù)0.0850.0970.1210.0830.0950.0970.0660.0760.0890.1020.1300.0870.1000.1020.0690.079計算配筋面積243280354238274280189217選用鋼筋81406858140685814081406858140實際配筋

8、面積359333359333359359333359配筋率=0.236（%）0.5980.5550.5980.5550.5980.5980.5550.598注： =1.0，=1.0，b=1000mm，=80-20=60 mm ，=9.6， =210，配筋及實際配筋面積查P206，附表19。3 次梁的設(shè)計次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。3.1 次梁的計算跨度及荷載3.1.1 計算跨度主梁高h(yuǎn)=（1/8 1/14）=（1/8 1/14）×6300=788450，取h=650mm；主梁寬b=（1/2 1/3）h=325217，取b=250mm。次梁兩端與邊梁整體連接，由P6，表1-2可知

9、，當(dāng)按塑性理論計算時板和次梁的計算跨度，邊跨一般取n +，中間跨取n（為凈跨度）。則次梁的計算跨度為：邊跨：0=n+=5000+=4795mm中間跨：0=n=5000250=4750mm平均跨度 =4772.5mm跨度差 10%可按等跨連續(xù)梁計算。次梁截面幾何尺寸、支承情況及計算簡圖見圖2。3.1.2 荷載計算由板傳來的恒載 2.58×2.1=5.42(kN/m)次梁自重 （0.40.08）×0.2×25=1.6(kN/m)次梁梁側(cè)抹灰 （0.40.08）×2×0.015×17=0.16(kN/m)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =7.18(kN/m)

10、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =7.4×2.1=15.54(kN/m)荷載設(shè)計值 g+q =1.2×7.18+1.3×15.54=28.82(kN/m)恒荷載分項系數(shù)為1.2，活載分項系數(shù)通常為1.4，本例題中因活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4，所以活載分項系數(shù)取為1.3。=0.430.3。次梁的計算簡圖如圖2所示：3.2 次梁的正截面受彎承載力及配筋計算次梁跨中按T形截面進(jìn)行正截面承載力計算，因=80/365=0.2190.1，故不需按翼緣高度考慮，其翼緣寬度取下面兩者中較小者。=1.59m=b+=0.2+1.9=2.1m取=1.59m判別各跨中截面屬于哪一類T形截面，取h0 = 400-3

11、5=365（mm），則=9.6×1590×80×（365）=396.864(kN·m) 47.33kN·m（邊跨跨中彎矩）故各跨中截面均屬于第一類T形截面。0.2，故取，配筋時需滿足。支座截面按矩形截面計算。3，故配置支座負(fù)鋼筋時，負(fù)鋼筋伸出支座的距離取a=。梁中受力鋼筋為HRB335級鋼筋，次梁正截面承載力計算見表2。配筋圖見圖紙“次梁的配筋圖”。表2 次梁正截面受彎承載力計算及配筋計算表截面端支座邊跨跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間支座計算跨度（m）4.7954.7954.7954.7504.750彎矩系數(shù)1/241/141/111/161/14

12、彎矩27.6147.3360.2440.6446.45200×3651590×365200×3651590×365200×365截面抵抗矩系數(shù)或0.1080.0230.2360.020.1820.1140.0240.2730.020.202計算配筋面積267437637375472選用鋼筋114（直）116（彎）214（直）116（彎）218（直）116（彎）116（直）116（彎）214（直）116（彎）實際配筋面積355509.1710.1402509.1配筋率=0.2（%）0.4860.6970.9730.5510.697注： =1.0，

13、=1.0， ，=9.6， =300，配筋及實際配筋面積查P206，附表19。3.3 次梁斜截面受剪承載力及箍筋計算梁與梁整體連接，由P12，表1.4可查得vb 。端支座剪力設(shè)計值：VA =vb (g+q) 0=0.50×28.82×4.795=69.10kN第一內(nèi)支座左側(cè)截面剪力設(shè)計值：VB,L=vb (g+q) 0=0.55×28.82×4.795=76.01kN第一內(nèi)支座右側(cè)截面以及中間支座的兩側(cè)截面的剪力設(shè)計值：VB,R=vb (g+q) 0=0.55×28.82×4.75=75.29kN核算截面尺寸： 0.25fcbh0=0.

14、25×9.6×200×365=175.2kN 76.01kN（符合要求）又 0.7 ft bh0=0.7×1.10×200×365=56.21kN76.01kN故需配置受剪鋼筋且 sv=Asv /（bs）sv，min=0.24 ft/ fyv=0.24×1.10/210=0.126%設(shè)只配雙肢箍筋，不配彎起鋼筋V0.7 ft bh0 +1.25 fyv Asv h0/s Asv /（bs）=0.103×1020.126%故按照Asv /（bs）=0.126%配筋，設(shè)箍筋間距s=200mm，則單肢箍筋所需截面面積：A

15、sv1 =25.2mm2擬采用6200，實際Asv1=28.3mm2。4 主梁的設(shè)計4.1 主梁的計算跨度及荷載由P5，式1.4、1.5可知，當(dāng)按彈性理論計算時，當(dāng)邊跨端支座為固端支座時，邊跨和中間的計算跨度跨0都取為支座中到中，即：邊跨 0=n +=6300+=6300（mm）中間跨 0=n +b=6300（mm）為等跨連續(xù)梁。由次梁傳來的恒載 7.18×5=35.9(kN)主梁自重（折算為集中荷載） （0.650.08）×0.25×2.1×25=7.48(kN)主梁梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）（0.650.08）×2×0.015&#

16、215;17×2.1=0.61(kN)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =44(kN)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =5×15.54=77.7(kN)恒荷載設(shè)計值 g=1.2×44=52.8(kN)活荷載設(shè)計值 q =1.3×77.7=101.01(kN)總荷載設(shè)計值 g+q=153.81(kN)恒荷載分項系數(shù)為1.2，活載分項系數(shù)通常為1.4，本例題中因活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4，所以活載分項系數(shù)取為1.3。=0.520.3。主梁的截面幾何尺寸、支承情況、計算簡圖如圖3所示：4.2 主梁的內(nèi)力計算按端支座是固定的三跨等截面連續(xù)梁計算，故采用實用彎矩分配法計算。4.2.1 固端彎矩恒 =g（1）=

17、52.8×2.1×=73.92kN·m總 = (g+q)（1）=153.81×2.1×=215.334kN·m支座A、B的最大負(fù)彎矩及相應(yīng)的支座B、A的負(fù)彎矩計算（注：計算MB和MA是為了求支座最大剪力），如圖4所示。6.3m6.3m6.3mA 布載B 布載 不布載 分配系數(shù)0.50.5 0.50.5215.334 215.334215.334 215.33473.92 73.92分傳彎矩107.66735.353 036.96相加彎矩之和107.667250.687 215.33436.96分配彎矩71.5171.51 89.187

18、89.187傳遞彎矩35.75544.594支座彎矩179.579 179.177179.177 126.147126.147 29.326圖4 主梁支座最大負(fù)彎矩MA、MB 及相應(yīng)的MB和MA的計算以上求得的是B支座的支座中心處的彎矩值，由P7，式（1.10）知B支座邊緣截面彎矩設(shè)計值為：MB=MB，max(g+q) =179.177+153.81×=148.415kN·m同理MA=179.579+153.81×= 148.817kN·m4.2.3 支座最大剪力支座A右截面最大剪力VA，max=+153.81=153.87 kN支座B左截面最大剪力VB

19、l，max=+153.81=153.75 kN支座B右截面最大剪力VBr，max=+153.81=162.23 kN4.2.4 主梁跨中最大正彎矩 （a）邊跨跨中最大正彎矩 先用實用彎矩分配法算出與邊跨跨中截面最大正彎矩相對應(yīng)的支座負(fù)彎矩值，如圖5所示。6.3m6.3m6.3mA 布載B 布載 不布載 分配系數(shù)0.50.5 0.50.5215.334 215.33473.92 73.92215.334 215.334分傳彎矩107.66735.353 相加彎矩之和107.66738.567 分配彎矩34.5534.55 傳遞彎矩17.275支座彎矩232.609 73.11773.117 圖5

20、 與邊跨跨中最大正彎矩相對應(yīng)的支座負(fù)彎矩的計算 邊跨跨中最大正彎矩發(fā)生在B支座左側(cè)第一個集中荷載處，其值為 MAB，max=（153.81）×2.173.117=196.72 kN·m（b）中間跨中最大正彎矩先用實用彎矩分配法算出與中間跨中截面最大正彎矩相對應(yīng)的B支座負(fù)彎矩值，如圖6所示。6.3m6.3m6.3mA 不布載B 布載 布載 分配系數(shù)0.50.5 0.50.573.92 73.92215.334 215.33473.92 73.92分傳彎矩36.9635.354 相加彎矩之和36.96250.688 分配彎矩106.864106.864 傳遞彎矩53.432支座

21、彎矩20.488 143.824143.824 圖6 與中間跨跨中最大正彎矩相對應(yīng)的B支座負(fù)彎矩值的計算故中間跨跨中最大正彎矩=153.81×2.1143.824=179.177 kN·m4.3 主梁正截面受彎承載力計算及配筋主梁跨中按T形截面進(jìn)行正截面承載力計算，因=80/615=0.130.1，故不需按翼緣高度考慮，其翼緣寬度取下面兩者中較小者。=2.1m=b+=0.25+4.75=5m取=2.1m判別各跨中截面屬于哪一類T形截面，跨中取h0 = 65035=615（mm），則=9.6×2100×80×（615）=927.36(kN

22、3;m) 196.72 kN·m（邊跨跨中彎矩）故各跨中截面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計算。在計算主梁支座配筋時，考慮到板、次梁、及主梁承受負(fù)彎矩的鋼筋相互重疊，使主梁的截面有效高度有所減小。因此，計算主梁支座負(fù)鋼筋時，其截面有效高度h0 = 65060=590（mm）（假設(shè)布置一排鋼筋）。0.2，故取，配筋時需滿足。3，故配置支座負(fù)鋼筋時，負(fù)鋼筋伸出支座的距離取a=。梁中受力鋼筋為HRB335級鋼筋，主梁正截面承載力計算見表3。配筋圖見圖紙“主梁的配筋圖”。表3 主梁正截面受彎承載力計算及配筋計算表截面支座A邊跨跨中支座B中間跨中彎矩M148.817196.72148

23、.415179.177250×5902100×615250×5902100×615截面抵抗矩系數(shù)或0.1780.0260.1770.0230.1980.0260.1970.024計算配筋面積9331080930983選用鋼筋222（直）122（彎）222（直）122（彎）222（直）122（彎）222（直）122（彎）實際配筋面積1140114011401140配筋率=0.2（%）0.773.0.7410.773.0.741注： =1.0，=1.0， ，=9.6， =300，配筋及實際配筋面積查P206，附表19。由計算結(jié)果可知，主梁中受力鋼筋為322，可采用單排布置，與前邊假設(shè)相符。4.4 主梁斜截面受剪承載力計算及配置鋼筋4.4.1 截面驗算 0.25 fc bh0=0.25×9.6×250×590=354 kN VBr，max=161.08 kN（符合要求）又 0.7 ft bh0=0.7×1.10×250×590=113.6 kNVBr，max=161.08 kN，故需配