鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) -1課程設(shè)計(jì)題目：鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)姓名：賽班級(jí)： 11級(jí)土木 11班學(xué)號(hào)：201124251128學(xué)部：土木工程部聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院專業(yè)資料年月日專業(yè)資料目錄1、設(shè)計(jì)資料41.1 樓面做法：41.2 材料：4混凝土強(qiáng)度等級(jí)：梁、板均為C3542、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置53、板的設(shè)計(jì)63.1 荷載63.2 計(jì)算簡圖73.3 彎矩設(shè)計(jì)值83.4 正截面受彎承載力計(jì)算84、次梁設(shè)計(jì)94.1 荷載設(shè)計(jì)值94.2 計(jì)算簡圖104.3 力計(jì)算114.4 承載力計(jì)算12正截面受彎承載力12斜截面受剪承載力135、主梁設(shè)計(jì)145.1 荷載設(shè)計(jì)值145.2 計(jì)算簡圖145.3 力設(shè)計(jì)值及包

2、絡(luò)圖15專業(yè)資料5.3.1彎矩設(shè)計(jì)值 .155.3.2剪力設(shè)計(jì)值 .155.3.3彎矩包絡(luò)圖 .155.4承載力計(jì)算 .195.4.1正截面受彎承載力 .195.4.2斜截面受剪承載力 .206、繪制施工圖 .216.1 施工說明 .216.2結(jié)構(gòu)平面布置圖 .216.3板的配筋圖 .226.4次梁配筋圖 .226.5主梁配筋圖 .23現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書某多層廠房的建筑平面如圖l 所示，環(huán)境類別為一類，樓梯設(shè)置在旁邊的附屬房間。樓面均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為7KN/m 2 ，樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。專業(yè)資料圖 1 建筑平面圖1、設(shè)計(jì)資料1.1 樓面做法：10mm

3、厚耐酸瓷磚（重力密度24 kN / m2 ）20mm 厚水泥砂漿（重力密度20kN / m 2 ）鋼筋混凝土現(xiàn)澆板（重力密度25kN / m 2 ）20mm 厚灰砂漿抹底（重力密度17 kN / m2 ）1.2 材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)：梁、板均為C35鋼筋強(qiáng)度等級(jí)：板中鋼筋、梁中箍筋及構(gòu)造鋼筋采用HPB300 級(jí)鋼筋。專業(yè)資料主梁及次梁中縱向受力鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋。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。主梁的跨度為 6.3m ，次梁的跨度為 6m ，主梁每跨布置兩根次梁，板的跨度為6.3/3=2.1 ，L02 /L01=6.3/2.1=3,因此按單向板計(jì)算。按跨高比條件，

4、要求板厚h2100/30=70mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求 h70mm ，取板厚 h=70mm 。次梁截面高度應(yīng)滿足h=L 0/18L 0 /12=6000/186000/12=333500mm?？紤]到樓面可變荷載比較大，取h=500mm 。截面跨度取200mm 。主梁的截面高度應(yīng)滿足h=L 0/15L 0 /10=6300/156300/10=420630mm，取 h=600mm 。截面寬度取 b=300mm 。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖。專業(yè)資料圖 2 結(jié)構(gòu)平面布置圖3、板的設(shè)計(jì)3.1 荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值10mm 厚耐酸瓷磚0.01 ×24=0.24kN / m220mm 厚水

5、泥砂漿0.02 ×20=0.4kN / m2鋼筋混凝土現(xiàn)澆板0.07 ×20=1.4kN / m220mm 厚灰砂漿抹底0.02 ×17=0.34 kN / m2小計(jì)2.38 kN / m2專業(yè)資料板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值7 kN / m2永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；因樓面的課表荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0 kN / m 2 ，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3.于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值g2.381.22.856 kN / m可變荷載設(shè)計(jì)值q71.39.1 kN / m荷 載 總 設(shè) 計(jì) 值g+q=11.956kN / m近 似 取g+q=12 kN / m3.2 計(jì)算簡圖按塑性里重分

6、布設(shè)計(jì)。次梁截面為200mm ×500mm ，板的計(jì)算跨度：邊跨L01=Ln=2100200/2-120+70/2=1915mm中間跨L02 =L n=2100200=1900mm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。專業(yè)資料3.3 彎矩設(shè)計(jì)值不考慮板拱作用截面彎矩的折減。查表得，板的彎矩系數(shù)m 分別為：邊支座 1/16；邊跨中 1/11；離端第二支座，1/11；中跨中 1/16；中間支座 1/14。M A0M 1(gq)l 012 /11 121.9152 /11 4.36KN m故M B(gq)l 012 / 11121.9

7、152 /114.36KN mM C(gq)l 022 / 14121.92 /143.09KNmM 2M 322.71KNm(g q)l 02 / 16 12 1.92 /163.4 正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別一類， C35 混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm 。假定縱向鋼筋直徑 d=10mm ，板厚 70mm ，則截面有效高度 h0 h cd70 15 10 / 2 50mm；2專業(yè)資料板寬 b=1000mm 。 C35混凝土，1 1.0，fc16.7KN / mm2 ; HPB300 鋼筋，f y 270N / mm2 。板配筋計(jì)算的過程列于表。板的配筋計(jì)算截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（

8、 KNm ）4.364.362.713.09s M /( 1 f cbh02 )0.1040.1040.0650.0.110<0.311 2 s0.1100.0670.<0.355計(jì)算配筋（ mm 2 ）340.2340.2207.2238.1Asbh0 1 fc / f y實(shí)際配筋（ mm28 /102008/ 102006 / 82008200）322As 322As 196As 251As計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于 0.35 ，符合塑性力重分布的原則；As / bh251/(100070)0.36%, 此值大于 0.45 f t / f y0.451.57 / 2700.

9、26%,同時(shí)大于 0.2% ，滿足最小配筋的要求。4、次梁設(shè)計(jì)根據(jù)本車間樓蓋的實(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。4.1 荷載設(shè)計(jì)值永久荷載設(shè)計(jì)值專業(yè)資料板傳來永久荷載2.8562.16.0KN / m次梁自重0.2 （0.50.07） 251.22.58KN / m次梁粉刷0.02 （0.5 0.07） 2 171.20.35KN / m小計(jì)g=8.93KN/m可變荷載設(shè)計(jì)值q9.12.119.11KN / m荷載總設(shè)計(jì)值gq28.04KN / m4.2 計(jì)算簡圖按塑性力重分布設(shè)計(jì)。主梁截面為300mm ×600mm 。計(jì)算跨度：l 01ln（12

10、0）1.025240/ 25942mm6000400/ 2邊跨 l 01ln（120）( 400120)/ 25940mm6000400/ 2取 l 01 5940mm中間跨l02l n60003005700 mm因跨度相差小于10% ，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁的計(jì)算簡圖見圖。專業(yè)資料4.3 力計(jì)算查表可得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值：M A0M 1( g228.45.942 /1183.7KN mq)l01 / 11M B( gq)l012/1128.45.942 / 1183.70KNmM 2M 3( g q)l022 /1628.4 5.72 / 1656.94KNmM C(gq)l0

11、22 /1428.45.72 /1465.07KNm簡歷設(shè)計(jì)值：VA0.50(gq)l n10.5028.045.7380.33KNVBl0.55( gq)l n10.5528.04 5.7388.37KNVBrVC0.55(gq)l n20.5528.045.787.91KN專業(yè)資料4.4 承載力計(jì)算正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨按T 形截面計(jì)算，翼緣寬度取bfl / 36000 / 32000mm ， bf bsn 200 1900 2100mm,b12h f200 1270 1040mm, 三者的最小值， 故取 bf 1040mm 。除支座 B 截面縱向鋼筋安排兩排布置外，其

12、余截面均布置一排。環(huán)境級(jí)別一級(jí)， C35 混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度c=20mm 。假定箍筋直徑 10mm ， 縱 向 鋼 筋 直 徑 20mm ， 則 一 排 縱 向 鋼 筋h0 500 20 1020 / 2 460mm ，二排縱向鋼筋 h046025435mm 。C35 混凝土，11.0， c1, fc 16.7N / mm2 , f t 1.57N / mm2 ;縱向鋼筋采用 HRB400 鋼， f y360N / mm2 , f yv 360N / mm2 。正截面承載力計(jì)算過程列于表。經(jīng)判別跨截面均屬于第一類T 形截面。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值83.70（KN

13、 m）83.7056.9465.07asM /(1 fc bh02 )0.0320.1320.0150.092或asM /(1 fc bf h0 2 )專業(yè)資料112as0.0.246<0.30.0150.<0.355Asbh01 f c / f y820.01050.0332.9414.0或Asbf h0 1 fc / f y選配鋼筋（ mm 2）4516312216As1005As339As40216AS=804計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35 ，符合塑性力重分布的原則；As /(bh)226/（ 200×500） =0.23%，此值大于0.45 ft / f

14、y0.451.57 / 3600.19%，同時(shí)大于 0.2% ，滿足最小配筋率的要求。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)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：hwh0hf43570365mm,因 hw / b365 / 2001.825 <4 ，截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25 c fcbh00.25 1 16.7200435363.23 10 3 N Vmax88.37KN截 面尺寸滿足要求。專業(yè)資料計(jì)算所需腹筋：計(jì)算支座 B 左側(cè)截面。 VBl88.37KN ，0.7 f t bh0 0.71.57 20043595.613KNVBl 88.37KN ，需按構(gòu)

15、造配置箍筋，采用 C6200雙肢箍筋，sv228.30.14% 0.3 1.570.13%, 滿足要求。2002003605、主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性法設(shè)計(jì)。5.1 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8.93 6.3 56.26KN主梁自重（含粉刷）( 0.650.07)0.32.1252(0.650.07)0.022.1171.211.96KN永久荷載設(shè)計(jì)值G11.9656.2668.22KN可變荷載設(shè)計(jì)值Q 19.11 6 114 .66KN5.2 計(jì)算簡圖因主梁的線剛度與柱線剛度之比大于5，豎向荷載下主梁力近似按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，計(jì)算跨度取支承中心線之

16、間的距離，l06300mm 。專業(yè)資料5.3 力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖彎矩設(shè)計(jì)值彎矩Mk1Gl 0k2Ql 0式中系數(shù) k1 ,k2 查表得。MMM1,maxB,max2, max0.244 68.22 63000.289114.666300298.69 KNm0.26768.2263000.311114.666300323.24KNm0.06768.2263000.200114.666300165.02 KNm剪力設(shè)計(jì)值剪力Vk3Gk4 Q式中系數(shù)查表得VA,max0.73368.220.866114.66149.30 KNVBl , max1.26768.221.311114.66236.75KN

17、VBr ,max1.0 68.22 1.222 114.66 208.33KN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 的彎矩值為：專業(yè)資料M B M C0.267 68.22 6.30.133114.666.3200.79KN m在第一跨：以支座彎矩 MA0,M B200.79KNm 的連 線為 基線 ，作G 68.22 KN ,Q 114.66KN 的簡支梁彎矩圖，得第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：1Q)l0M B1114.66) 6.3200.76m(G3(68.22298.84KN333與前面 計(jì)前面計(jì)算的M1max298.69KNm

18、1Q)l02M B1114.66)6.32 200.76(G3(68.22231.92KN m333在第二跨：以支座彎矩 M B200.97KNm, M C 200 .97KNm 的連線為基線，作 G68.22KN ,Q0 的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：1 Gl 0M B168.226.3200.9764.53KN m 。33第 1、 2 跨有可變荷載，第3 跨沒有可變荷載第 1 跨：在第 1 跨衣支座彎矩 M A0, M B323.24 KNm 的連線為基線， 作G 68.22 KN ,Q 114.66KN 的簡支梁彎矩圖，得第 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

19、別為：1 (68.22114.66)6.3323.24258.00 KN m331 (68.22114.66)6.32323.24150.27KNm33在第 2 跨：MC0.267 68.226.30.089114.666.3170.52 KN m 。以支座彎矩 MB323.24 KN m, M C170.52KNm的連線為基線，作G 68.22 KN ,Q 114.66KN 的簡支梁彎矩圖，得第 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：專業(yè)資料1 (G Q )l0M C2(MBM C )331(68.22114.66)6.3170.522(323.24170.52)93.43

20、 KNm331M C1M C )(G Q )l0(M B331(68.22114.66)6.3170.521(323.24170.52) 144.33KNm33第 2 跨有可變荷載，第1、 3 跨沒有可變荷載MB MC0.267 68.226.30.133114.666.3200.79KNm第 2 跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩為：1 (G Q)l 0 M B1(68.22114.66)6.3200.79 164.97KN m33（與前面計(jì)算的 M 2 ,max165.02KN m接近）第 1、 3 跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：1 Gl 01 M B168.226.31200.7969 .5

21、1KNm33331 Gl 02 M B168.226.32200.792.58KNm3333彎矩包絡(luò)圖如圖所示。專業(yè)資料專業(yè)資料5.4 承載力計(jì)算正截面受彎承載力跨按T 形截面計(jì)算，因跨設(shè)有間距小于主梁間距的次梁，翼緣計(jì)算寬度按L/3=6300/3=2100mm和 b+Sn =200+2100-200=2100mm中的較小值確定，取 bf 2100mm。主梁混凝土保護(hù)層厚度的要求以及跨截面有效高度的計(jì)算法同次梁，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(jì)算法有所不同。板混凝土保護(hù)層厚度15 mm 、板上部縱筋10mm 、次梁上部縱筋直徑18 mm,假定主梁上部縱筋直徑為

22、25mm ，一排鋼筋時(shí) h 0 =600-15-10-18-25/2=595mm，二排鋼筋時(shí)， h 0 =595-25=570mm?？v向受力鋼筋除B 支座截面為 2 排外，其余為 1 排?？缃孛娼?jīng)判別都屬于第一類 T 形截面。 B 支座的彎矩設(shè)計(jì)值M BM B ,maxV0 b / 2323.24182.880.4 / 2286.67 KN m 。正截面受彎承載力的計(jì)算過程列于下表截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值298.69-286.67165.02-64.53（kN ·m）s =M/(1 f c298.69 106286.67106165.02 10664.53106bh 02 )或16.7

23、2100 610216.7 300570216.7 2100 610216.7 3006102s =M/(1 f c專業(yè)資料b ,f h 02 )=0.=0.176=0.013=0.s (0.9890.90.9930.9821 1 2 s )/2 A s M/1375.281552756.75299.24sh0 f y選配鋼筋420+112618318214（mm 2 ）A s =1369.1A s =1527A s =763A s =308主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸h w =h 0 -h ' f =570-70=500mm，因 h w /b

24、=490/300=1.63<4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25cf c bh0 =0.25 × 1×16.7×300 × 570=713.93KN>Vmax =220.12KN ，截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用C10200 雙肢箍筋，Vcs0.7 f t bh0f yvAsv h00.7 1.57 300 570 360157570 364.78 103 KN Vmaxs200不需要 ,配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配筋率：Asv157ft0.10% , 滿足要求。sv300 2000.26% 0.24bsf yv次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：專業(yè)

25、資料次梁傳來的集中力Fl56.26+114.66=.92KN， h1600-500=150mm，附加箍筋布置圍 s2h13b2 1503200900mm 。取附加箍筋C10200 雙肢，則在長度 s 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。則 m nf yv Asv162 36078.5339.12 103 KNFl，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)造鋼筋的截面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 2C14,308/(300 × 570)=0.18 >0.1 ，滿足

26、要求。6、繪制施工圖樓蓋施工圖包括施工說明、 結(jié)構(gòu)平面布置圖、 板配筋圖、次梁和主梁配筋圖。6.1 施工說明施工說明是施工圖的重要組成部分， 用來說明無法用圖來表示或者圖中沒有表示的容。完整的施工說明應(yīng)包括：設(shè)計(jì)依據(jù)：（采用的規(guī)標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的自然條件，如風(fēng)荷載、雪荷載等基本情況以及工程地質(zhì)簡況等）；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般情況（建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)、設(shè)計(jì)使用年限和建筑抗震設(shè)防類別）；上部結(jié)構(gòu)選型概述；采用的主要結(jié)構(gòu)材料及特殊材料；基礎(chǔ)選型； 以及需要特別提醒施工注意的問題。6.2 結(jié)構(gòu)平面布置圖結(jié)構(gòu)平面布置圖上應(yīng)表示梁、板、柱、墻等所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面位置、截面尺寸、水平構(gòu)件的豎向位置以及編號(hào)，構(gòu)件編號(hào)由代號(hào)和序號(hào)組成，相同的構(gòu)件專業(yè)資料可以用一個(gè)序號(hào)。樓蓋的平面布置圖見圖所示，圖中柱、主梁、次梁、板的代號(hào)分別用“ Z”、“KL”、“L”和“ B”表示，主、次梁的跨數(shù)寫在括號(hào)。6.3 板的配筋圖板配筋采用分離式、板面鋼筋從支座邊伸出長度al n / 41900/4=475 。板配筋圖如圖所示。6.4 次梁配筋圖次梁支座截面上部鋼筋的第一批切斷點(diǎn)要求離支座邊l n / 520d6000/5+20 × 18=1560mm ，現(xiàn)取 1560 ；切斷面積要求小于總面積的 二 分 之 一 ， B支 座 切 斷1C16,254.5/1017=0.25<