現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì) 混凝土結(jié)構(gòu) 題 目: 現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì) 學(xué)院(直屬系) : 力學(xué)與工程學(xué)院 年級(jí)/專業(yè)/班: 10級(jí)土木工程 學(xué) 生 姓 名: 游政 學(xué) 號(hào): 20103025 鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 設(shè)計(jì)題目某輕工倉庫為鋼筋混凝土內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，樓蓋平面如圖所示。樓層高4.5m，外設(shè)樓梯。試設(shè)計(jì)該現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、板的強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）3、次梁強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）4、主梁強(qiáng)度計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）5、繪制結(jié)構(gòu)施工圖（1）、板的配筋圖（1：100）（2）、次梁的配

2、筋圖（1：40；1：20）（3）、主梁的配筋圖（1：40；1：20）及彎矩M、剪力V的包絡(luò)圖三、 設(shè)計(jì)資料1、樓面做法：30mm厚水磨石地面，0.65 kN/m2 . 15mm厚板底抹灰 ，0.25 kN/m2樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為6.5kN/m22、鋼筋混凝土容重：25 kN/m33、材料選用（1）、混凝土： C15，（2）、鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB400，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HRB335。現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書一、 平面結(jié)構(gòu)布置：、 確定主梁的跨度為6.6m,次梁的跨度為5.1m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,板的跨度為。樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖如下：、按高跨比條件，當(dāng)時(shí)，滿足

3、剛度要求，可不驗(yàn)算撓度。對(duì)于工業(yè)建筑的樓蓋板，要求，取板厚3、次梁的截面高度應(yīng)滿足h=(1|181|12)L=(333500)mm，取，取。4、主梁的截面高度應(yīng)該滿足h=(1|151|10)=(400600mm），h=600mm，取b=300mm。二、 板的設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）：1、荷載計(jì)算：板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 取1m寬板帶計(jì)算： 水磨石面層 0.65 kN/m 80mm鋼筋混凝土板 0.08×25=2 kN/m 15mm板底混合砂漿 0.25 kN/m 恒載： g=0.65+2+0.25=2.9 kN/m活載： q=6.0 kN/m恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；因?yàn)楣I(yè)建筑樓蓋且

4、樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m,以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3。于是板的設(shè)計(jì)值總值：g=2.9×1.2=3.48kN/m ,q=6.5×1.3=8.45kN/m =3.48+7.8 =14.76kN/m 。近似取為15kN/m2、板的計(jì)算簡圖：次梁截面為，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于120mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算邊跨： L01=Ln+1/2h=2000-100-120+80/2=1820<1.025ln=1824.5，取L0=1820 ()中跨： L02=Ln=2000-200=1800mm 板為多跨連續(xù)板，對(duì)于跨數(shù)超過五跨

5、的等截面連續(xù)板，其各跨受荷相同，且跨差不超過10%時(shí)，均可按五跨等跨度連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡圖如下圖：3、內(nèi)力計(jì)算：用塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算，則有系數(shù)如下： 表1.0支承情況截 面 位 置端支座邊跨支座離端第二支座離端第二跨中中間支座中間跨中A1B2C3梁板擱支在墻上01/11兩跨連續(xù)：-1/10三跨以上連續(xù)：-1/111/16-1/141/16板與梁整澆連接-1/161/14梁-1/24梁與柱整澆連接-1/161/14則由可計(jì)算出、，計(jì)算結(jié)果如下：M1=1/11×15×1.82=4.52 kN/mMB=（-1/11）×15×1.82=-4.52kN/mM2

6、=1/16×15×1.8=3.03 kN/mMc=（-1/14）×15×1.8=-3.47kN/m中間區(qū)隔單向板折減系數(shù)為0.8：M2=0.8×3.03=2.42kN/m Mc=0.8×（-3.47）=-2.77 kN/mC25混凝土板的最小保護(hù)層厚度為c=15mm，板厚80mm則Fc=19.1N/mm，fy=300N|mm根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計(jì)算如下：截面1B2C4.52-4.523.03-3.470.0660.0660.0440.050(0.518)0.0680.0680.0450.051AS=bh0a1fc/fy（mm2

7、）259.76259.76171.9194.82軸線軸線計(jì)算配筋259.76259.76171.9194.82實(shí)際配筋 8170 As=296 8170 As=2966/8170As=231 6/8170As=231 軸線計(jì)算配筋259.76259.76171.9×0.8=136.9194.82×0.8=155.9實(shí)際配筋8170 As=2968170 As=2966/8170As=2316/8170As=231對(duì)軸線間的板帶，其跨內(nèi)截面23和支座的彎矩設(shè)計(jì)值都可以折減20%，為了方便近似對(duì)鋼筋面積乘以0.8。計(jì)算結(jié)果表明制作截面的截面均小于0.35，符合塑性內(nèi)力從分布的原

8、則；As|bh=231|（1000×80）=0.28%，此值大于0.45ft|fy=0.45×1.71|300=0.25%，同時(shí)大于0.2%.滿足最小配筋率的要求。三、次梁設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）：1、荷載計(jì)算： 由板傳來： 3.48×2.0=6.96kN|m 次梁肋自重： 0.2×（0.4-0.08）×25×1.2=1.92kN|m次梁粉刷重 0.015×（0.4-0.08）×2×17×1.2=0.196kN|m 恒載： g=11,192kN|m 活載： q=7.8×2.0=15

9、.6kN|m設(shè)計(jì)值總值： =11,192+15.6 =26.792kN|m2、計(jì)算簡圖。次梁在磚墻上的支承長度為240mm，主梁截面為300mm×650mm，計(jì)算跨度： 邊跨：l0=ln+a|2=6000-120-300|2+240|2=5850mm1.025 ln=1.025×5730=5873.25mm，取l0=5800mm。 中跨： l0=ln=6000-300=5700mm。因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，次梁計(jì)算簡圖如下：3、內(nèi)力計(jì)算：由可計(jì)算出、，計(jì)算結(jié)果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/141/11×26.792

10、15;5.82=81.93-1/11×26.792×5.82=-81.931/16×26.792×5.72=54.40-1/14×26.792×5.72=-62.17由可計(jì)算出、，計(jì)算結(jié)果如下表：截面位置0.450.600.550.550.45×26.792×5.8=69.920.60×26.792×5.8=93.230.55×26.792×5.7=84.000.55×26.792×5.7=84.004、截面承載力計(jì)算：、次梁跨中按T形截面計(jì)算，T形截面的

11、翼緣寬=l|3=6000|3=2000mm，故取=2000mm。除支座B截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。 C25混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度c=25mm，一排縱向鋼筋h0=400-35=365mm，二排縱向鋼筋h0=400-60=340mm C25混凝土，a1=1.0，c=1.0，F(xiàn)c=19.1N/mm2，ft=1.71N|mm2，縱向鋼筋采用HRB400鋼，fy=360 N|mm2，箍筋采用HRB335鋼，fyv=300 N|mm2，正截面承載力計(jì)算過程按T形截面計(jì)算如下：截 面1B2C彎矩M81.93 -81.93 54.4 -62.7（81.93×106）|1

12、15;19.1×2000×3652=0.016（81.93×106）|1×19.1×200×3402=0.186（ 54.4×106）|1×19.1×2000×3652=0.010（62.7×106）|1×19.1×200×3652=0.123 0.0160.2070.350.0110.1310.35As=bh0a1fc|fy或As=h0a1fc|fy619.7746.8426.03507.3選配鋼筋（mm2）216+118（彎） As=656218+11

13、8（彎）As=763214+114（彎）As=461216+114（彎）As=556計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則，As|bh=461/bh|（200×400）=0.57%，此值大于0.45ft|fy=0.45×1.71|360=0.16%，同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。、次梁斜截面承載力計(jì)算：斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸復(fù)核，腹筋計(jì)算，和最小配筋率驗(yàn)算。截面尺寸復(fù)核：hw=h0-hf=340-80=260mm,因hw|b=260|200=1.34，截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25cfcbh0=0.25×1×

14、19.1×200×340=324.7Vmax=93.23kN，截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用6雙肢箍筋，計(jì)算B左側(cè)截面，由Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv|s，可得到箍筋間距S=（1.25fyvh0Asv ）|（Vbl-0.7ftbh0）=（1.25×300×56.6×340）|(93.23×103-0.7×1.71×200×340）=609.8mm。調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)力強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積加20%或減去箍筋間距的20%?，F(xiàn)調(diào)整間距：S=0.8×609,8=4

15、87.84mm，最后取S=200mm，為了方便施工，沿梁長不變。驗(yàn)算箍筋率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3ft|fyv=0.3×1.71|300=o.17%，實(shí)際配筋率sv=Asv|（bs）=56.6|（200×200）=0.14%0.17%。滿足要求。四、主梁設(shè)計(jì)（按彈性理論計(jì)算）：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。 次梁傳來的荷載： 11.192×6.0=67.15kN 主梁自重： （0.60-0.08）×0.3×2.0×25+（0.60-0.08）×0.25×2×2.

16、0=15kN恒載：G=67.15+15=z82.15kN,取G=83kN活載：Q=15.6×6.0=93.6kN2、計(jì)算簡圖：主梁按連續(xù)梁設(shè)計(jì)，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(jì)算跨度：邊跨，ln=6000-175-120=5705mm，因0.025ln=142.6mma|2=185mm，取l0=1.025ln+b|2=1.025×5705+350|2=6197.6mm，近似取為l0=6040mm。中跨，l0=6000mm因跨度相差不超過10%，可按等跨梁計(jì)算，計(jì)算簡圖如下： 3、內(nèi)力計(jì)算： 1)、彎矩設(shè)計(jì)值

17、：其中，可由書中表查取.M1max=0.24×83×6.04+0.289×93.6×6.04=325.5kN.mMBmax=-0.267×83×6.04-0.311×93.6×6.04=-309.67kN.mM2max=0.067×83×6.0+0.200×93.6×6.04=146.43kN.m2）、剪力設(shè)計(jì)值：，其中，可由書中表查可知。VAmax=0.733×83+0.866×93.6=141.90NVBlmax=-1.267×83-1.31

18、1×93.6=-227.87kNVBrmax=1.0×83+1.222×93.6=197.40kN3）、彎矩、剪力包絡(luò)圖：彎矩 ： 、第1、3跨又可變荷載，第2跨沒有可變荷載，由附表62知，支座B或者C的彎矩值為：MB=Mc=-0.267×83×6.04-0.133×93.6×6.04=-208.30kN.m。在第1跨內(nèi)以支座彎矩圖MA=0，MB=-208.30kN.m的連線為基線，作G=83kN，Q=93.6kN的簡支梁彎矩圖，得第一個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)的彎矩值為：（G+Q）l0|3+MB|3=（176.6&#

19、215;6.04）|3-208.30|3=312.15kN.m接近M1max；（G+Q）l0|3+2MB|3=（176.6×6.04）|3-2 ×208.30|3=242.71kN.m。在第2跨內(nèi)以支座彎矩MB=-208.30kN.m，Mc=-208.30kN.m的連線為基線，作G=83kN,Q=0的簡支梁彎矩圖。得集中荷載：Gl0|3+ MB=（83×6.0）|3-208.30=-69.7kN.m 第1、2跨又可變荷載，第3跨沒有尅按荷載：第1跨內(nèi)： 在第1跨內(nèi)以支座彎矩MA=0，MB=-309.67kN.m的連線為基線，作G=83kN，Q=93.6kN的彎矩圖

20、得兩個(gè)集中荷載作用點(diǎn)的彎矩為：（G+Q）l0|3+MB|3=（176.6×6.04）|3-309.67|3=268.16kN.m（G+Q）l0|3+2MB|3=（176.6×6.04）|3-2×309.67|3=155.62kN.m第2跨內(nèi)：Mc=-0.267×83×6.04-0.089×93.6×6.04=-176.34kN.m，以支座彎矩MB=-309.67kN.m,Mc=-176.34kN.m作為基線作G=83kN，Q=93.6kN的彎矩圖。（G+Q）l0|3+Mc+2（MB-Mc）|3=（172.4×6.6

21、4）|3-176.34+(-337.61+176.34) ×2|3=97.71kN.m（G+Q）l0|3+Mc+（MB-Mc）|3=（172.4×6.64）|3-176.34+(-337.61+176.34) |3=151.48kN.m 第2跨內(nèi)有可變荷載: 第1、3跨內(nèi)沒有可變荷載：MB=Mc=-0.267×63×6.64-0.133×109.4×6.64=-208.30kN.m,第2跨內(nèi)集中荷載作用點(diǎn)彎矩：（G+Q）l0|3+MB=（172×6.64）|3-208.30=172.39kN.m接近M2max 第1、3跨集中

22、荷載彎矩值：Gl0|3+MB|3=(63×6.64)|3-208.3|3=70.01kN.m; Gl0|3+2MB|3=(63×6.64)|3-2×208.3|3=0.57kN.m彎矩包絡(luò)圖：剪力： 第1跨 VAmax=140.92kN，過第1個(gè)集中力后為140.92-63-109.4=-31.48kN，過第2個(gè)集中荷載后為-31.48-63-109.4=-203.88kN；VBlmax=-223.2kN，過第1個(gè)集中荷載后為-223.2+63+109.4=-50.8kN；過第2個(gè)集中荷載后為-50.8+63+109.4=121.6kN。 第2跨VBrmax=19

23、6.69kN；過第1個(gè)集中荷載后為196.69-63=133.69kN；當(dāng)可變荷載作用在第2跨時(shí)，VBr=1.0×63+1.0×109.4=172.4kN過第1個(gè)集中荷載后為172.4-63-109.4=0。剪力包絡(luò)：4、載力計(jì)算：h0=600-35=615mm:跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因|h0=80|615=0.130.1,翼緣寬度按l|3=6.0|3=2.2m計(jì)算，b+Sn=6m中較小值確定，取=2.2m。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值MB=MBmax-V0b|2=-337.61+172.4×0.35|2=-307.44kN.m?？v向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均為1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第1類T形截面。正截面受彎承載力計(jì)算過程如下：正截面配筋計(jì)算。截