鋼筋混凝土設(shè)計__課程設(shè)計

1、單向板肋形樓蓋設(shè)計計算書設(shè)計者：楊昆侖學號：106040554班級：土木101寧波大學建筑工程與環(huán)境學院2012年12 月 9日混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計任務書-單向板肋梁樓蓋設(shè)計1設(shè)計任務：某民用建筑樓蓋設(shè)計2設(shè)計條件：某多層民用建筑平面尺寸如下圖所示，采用磚混結(jié)構(gòu)，樓蓋要求采用單向板肋形樓蓋。墻厚370mm，中柱為鋼筋混凝土柱，截面尺寸為。樓蓋面層具體做法：A類, 20mm水泥砂漿找平（），10mm厚水磨石面層（）；混凝土板底20mm厚混合砂漿抹灰（）。材料選用：II類, C30混凝土，梁內(nèi)受力縱向鋼筋為HRB400級，板筋、箍筋采用HPB300級。樓面可變荷載標準值。 框架主梁跨度。條件圖：（僅

2、供參考）3、 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、6.4m，次梁跨度6.2m、6.3m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為6.6/3=2.2m，按單向板設(shè)計。按跨高比條件，要求板厚h2200/3=73mm，取板厚80mm。次梁截面高度應滿足h=6300/186300/12=350525。取h=400.界面寬度取為b=200mm。主梁的截面高度應滿足h=l/15l/10=6600/156600/10=440660.取h=600mm。截面寬度為b=300mm。4、 板的設(shè)計（1） 荷載板的永久荷載20mm水泥砂漿 0.02*20=0.410mm水磨石面層 0.0

3、1*22=0.2280mm鋼筋混凝土板 0.08*25=2.020mm混合砂漿 0.02*17=0.34小計 2.96板的可變荷載 2.5恒載控制 g+q=1.35*2.96+1.4*0.7*2.5=6.446活載控制 g+q=1.2*2.96+1.4*2.5=7.052則極限承載能力下的荷載設(shè)計值 G1=g+q=7.052（2） 計算按塑性重分布設(shè)計。次梁截面為200mm*400mm，板的計算跨度：邊跨l=l=2000-200/2=1900mm中間跨l=l=2200-200=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元。（3） 彎矩設(shè)計值不考慮板拱作用截面彎

4、矩的折減。由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：邊支座0；邊跨中1/11；離端第二支座-1/11；中跨中1/16；中間支座-1/14。故： M=0 M=G1*/11=7.052*1.9/11=2.31kNm M=-G1*/11=-7.052*1.9/11=-2.31kNmM=-G1*/14=-7.052*2.0/14=-2.01kNm M=G1*/16=7.052*2.0/16=1.76kNm（4） 正截面受彎承載力計算環(huán)境類別一級，C30混凝土，板的最小保護層厚度c=15mm。假定鋼筋直徑d=10mm，板厚80mm，則截面有效高度h=h-c-d/2=80-15-10/2=60mm；板寬b=

5、1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB300鋼筋，=270N/。板配筋計算的過程列于下表。截面A1B2C彎矩設(shè)計值（kNm）02.31-2.311.76-2.010 51.480.0450.0450.0340.03900.0460.0460.0350.040計算配筋（）0 3178146.2146.2111.2127.1實際配筋（）8250 =2018250 =2018250 =2018250 =2018250 =201計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性重分布的原則；A/bh=201/（1000*80）=0.25%，此值大于0.45=0.45*1.43/2

6、70=0.24%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。5、 次梁設(shè)計根據(jù)樓蓋得實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變荷載不考慮從屬面積的荷載折減。（1） 荷載設(shè)計值永久荷載設(shè)計值板傳來永久荷載 1.2*2.96*2.2=7.81kN/m次梁自重 1.2*0.2*（0.4-0.08）*25=1.92kN/m次梁粉刷 1.2*0.02*（0.4-0.08）*2*17=0.26kN/m小計 g=9.99kN/m可變荷載設(shè)計值 q=1.4*2.5*2.2=7.7kN/m荷載總設(shè)計值 G=g+q=17.7kN/m（2） 計算按塑性重分布設(shè)計。主梁截面為300mm*600mm。計算跨度：邊跨 =6200

7、-100-300/2=5950mm中間跨 =6300-300=6000mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。（3） 內(nèi)力計算由表11-1，表11-3可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計值：56.97kNm-56.97kNm39.83kNm-45.51kNm剪力設(shè)計值0.45*17.7*5.95=47.39kN0.60*17.7*5.95=63.19kN0.55*17.7*6.0=58.41kN（4） 承載力計算1) 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6600/3=2200mm、200+2000=2200mm，200+12*80=1160mm三者的較小值，故取116

8、0mm。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，縱向鋼筋直徑20mm，則縱向鋼筋400-20-10-20/2=360mm。5、 C30混凝土，1.0，1，;縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，360N/mm。正截面承載力計算過程列于下表。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。截面A1B2C彎矩設(shè)計值（kNm）056.97-56.9739.83-45.51或0 370.66 21500.0260.1540.0190.12300.0260.1680.0190.132或0 2860 16588431.3480.5315.2377.5選配鋼筋（）212=22

9、6212 116=427.1112 216=515.1112 116=314.2216=402計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力充分布的原則；226/（200*400）=0.28%，此值大于0.45=0.45*1.43/360=0.18%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。2） 斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸復核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：360-80=280mm，因為<4，截面尺寸按下式驗算：0.25*1*14.3*200*360=257.4*N>=63.19kN截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用6雙肢箍筋。=63.19

10、-0.7*1.43*200*360<0，故按構(gòu)造配筋選6250mm6、 主梁設(shè)計主梁按彈性方法設(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*6.3=63kN主梁自重（含粉刷）1.2*（0.60-0.08）*0.3*2.2*25+2*（0.60-0.08）*0.02*2.2*17=11.23kN永久荷載設(shè)計值 G=63+11.23=74.23kN可變荷載設(shè)計值 Q=7.7*6.3=48.51kN（2） 計算簡圖因主梁的線剛度與柱線剛度之比大于5，豎向荷載下主梁內(nèi)力近似按連續(xù)梁計算，按彈性理論設(shè)計，計算跨度取支撐中心線之間的距離，6600mm。利用附

11、表6-2計算內(nèi)力。（3） 內(nèi)力設(shè)計值及包絡圖1） 彎矩設(shè)計值彎矩 式中系數(shù)、由附表6-2相應欄內(nèi)查得。0.244*74.23*6.6+0.289*48.51*6.6=212.07kNm-0.267*74.23*6.6-0.311*48.51*6.6=230.38kNm0.067*74.23*6.6+0.200*48.51*6.6=96.86kNm2） 剪力設(shè)計值剪力 式中系數(shù)、附表6-2相應欄內(nèi)查得。0.733*74.23+0.866*48.51=96.42kN-1.267*78.23-1.311*48.51=-162.71kN1.0*74.23+1.222*48.51=133.51kN3）

12、彎矩包絡圖第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載由附表6-2知，支座B或C的彎矩值為：=-0.267*78.23*6.6-0.133*48.51*6.6=-180.44kNm 在第1跨內(nèi)：以支座彎矩0，-180.44kNm的連續(xù)為基線，作G=74.23kN，Q=48.51kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：kNm（與前面計算的212.07kNm接近）1/3（74.23+48.51）*6.6-2*180.44/3=149.7kNm在第2跨內(nèi)：以支座=-180.44kNm的連線為基線，作G=74.23kN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點處彎矩值：1/

13、3*74.23*6.6-180.44=-17.13kNm。第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載在第1跨內(nèi)：以支座彎矩0，-230.38kNm的連續(xù)為基線，作G=74.23kN，Q=48.51kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：kNm1/3（74.23+48.51）*6.6-2*230.38/3=116.44kNm在第2跨內(nèi)：=-0.267*74.23*6.6-0.089*48.51*6.6=-159.30kNm，以支座-230.38kNm，=-159.30kNm的連線為基線，作G=74.23kN，Q=48.51kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2

14、個集中荷載作用點處彎矩值分別為：1/3*(74.23+48.51)*6.6-159.3+2/3*(-230.38+159.3)=110.72kNm1/3*(74.23+48.51)*6.6-159.3+1/3*(-230.38+159.3)=87.03kNm第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=-0.267*78.23*6.6-0.133*48.51*6.6=-180.44kNm 在第2跨兩集中荷載作用點處的彎矩為：1/3（74.23+48.51）*6.6-180.44=89.59kNm（與前面計算的96.86kNm接近）第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：1/3*74.23*6.6

15、-1/3*180.44=103.16kNm。1/3*74.23*6.6-2/3*180.44=43.01kNm。彎矩包絡圖如下：（4） 承載力計算1） 正截面受彎承載力跨內(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，翼緣計算寬度按l/3=6.3/3=2.1m和b+=6.3m中較小值確定，取2.1m。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，支座截面存在板、次梁、主梁上部鋼筋交叉重疊，截面有效高度的計算方法有所不同。板混凝土保護層厚度15mm、板上部縱筋10mm、次梁上部縱筋直徑16mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm、則一排鋼筋時，600-15-10-16-25/2=

16、546mm;二排鋼筋時，546-25=521mm?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。B支座的彎矩設(shè)計值-230.38+122.74*0.3/2=-211.97kNm。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。截面1B 2彎矩設(shè)計值（kNm）209.88-211.97110.72-17.13或0.0220.1830.0120.0130.0220.2040.0120.013或1027.71264.2560.686.7選配鋼筋（）416 120=1118.2416 220=1432316=603216=402主梁縱向鋼筋的彎起與切斷按彎矩包絡圖確定。2） 斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：520-80=440mm，因<4 ，截面尺寸按下式驗算：0.25*1*14.3*300*520=557.7*10>162.71kN，截面尺寸符合要求。計算所需腹筋：采用8-250雙肢箍筋0.7*1.43*300*520+270*101/250*520=212.9kN>162.71kN不需要配置彎起鋼筋。驗算最小配筋率：101/（300*250）=0.13%>0.24 =0.24*1.43/270=0.127%滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋計算：次梁傳來的集中力63+48.5=1