鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)方案

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)書鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)資料某水力發(fā)電站生產(chǎn)副廠房為二層結(jié)構(gòu)，層高為4.5m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，其平面尺寸為33m x 19.5m，結(jié)構(gòu)按單向板布置。結(jié)構(gòu)布置無特殊要求.矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。樓面用20mm水泥砂漿抹面，(重度為20kN/m3)，板底用12mm紙筋石灰抹底(重度為17kN/m3)。樓面 均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 6kN/m2。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為 C25，梁柱內(nèi)受力主筋用HRB335鋼筋，其它用 HPB235鋼筋。該廠房為2級(jí)水工建筑物，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為H級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)丫 0=1.0；按正常運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)狀況屬持

2、久狀況，設(shè)計(jì)狀況系數(shù)取1.0。按SL 191-2008水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì).殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。3、荷載(1) 、樓面活荷載：(2) 、樓面面層：20 mm厚水泥砂漿面層(3) 、樓蓋自重：鋼筋混凝土容重(4) 、平頂粉刷：12mm紙筋石灰抹底(5) ( 5)、恒載分項(xiàng)系數(shù)為：1.05 ;活載分項(xiàng)系數(shù)為1.24、材料選用：f2 f2(1) 、混凝土：采用 C25 ( fc=11.9 N/ mm , ft=1.27N/ mm)。2(2) 、鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB33( fy=300N/mm )，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB2353 f225kN / my=210N/ mm

3、) 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。按高跨比條件要求的板的厚度 h丄二纟型二54.2對(duì)工業(yè)建筑樓板的要求h80mm40400所以板的厚度取80,III人人次梁的高度 h=386550 h = 264故取h=500mm截面寬度b=h 160240則b取2008 202532彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。主梁：根據(jù)一般情況多跨梁主梁的截面高度h =丄=433650且h丄=433故h取600截面寬151015h 人度b=-一=200300,故b取300謀養(yǎng)摶篋飆鐸懟類蔣薔。32二、板的計(jì)算(1)、荷載荷載標(biāo)準(zhǔn)值20mm水泥砂漿面層0.02m x 20kN/ m3 =0.4kN/ m280mm鋼筋混凝土板0.08mx

4、25kN/ m3 =2.0kN/ m212mm厚紙筋石灰：0.012 x 17KN/m2 =0.204KN/ m2合計(jì)=2.604KN/ m2根據(jù)規(guī)范恒荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.05活荷載的分項(xiàng)系數(shù)取 1.2則線恒荷載設(shè)計(jì)值g=1.05x 2.604 kN m2 =2.7342 kN m2線活荷載設(shè)計(jì)值q=1.6x6kN m2=7.2kN；m22合計(jì)g+q=9.9342kN m(2)、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：已知次梁截面寬度為200板在墻上的支撐長(zhǎng)度為a=120邊跨 Io仁 In h =(2160120 一迴)80 =1975 1.025In2 2 2In a (2160-120-200) 120 =20

5、002 2 2取 l=1.975。中間跨l0 =2.160m-0.20m=1.960m跨間差(1.987m-1.9.967m ) /1.967m=1.01%m a =1.0 ；連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算如下表:煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。連續(xù)板各截面配筋計(jì)算截面位置1B2CM / KN m4.256-4.2562.753-3.216沖Ms H fcbho750.0890.1180.1180.080.092As = hfc/ fy/ mm2軸線選配鋼筋384384246302實(shí)配鋼筋面積 8125 8125 8190 8160402402265314軸線As =h0fc/fy3993

6、99259 X 0.8 = 207.2302 X 0.8 = 241.6實(shí)際配筋 8125 8125 8220 8200驗(yàn)算配筋率：4024022282510.45 ftp As 0.5 % bhAsAsAsp min 0.272 %P =P =p =fybh=0.5 %bh=0.285 %bh=0.314 %中間區(qū)格板帶(軸線間)存在內(nèi)拱作用，其彎矩值需折減20%三、次梁計(jì)算(1)、荷載恒載設(shè)計(jì)值 2由板傳來的荷載2.7342kN/m X 2.160m=5.82 kN / m3次梁自重1.2 X 25kN /m X 0.2mX (0.5m-0.08m)=2.3 kN/m梁側(cè)抹灰1.2 X 1

7、7 kN/m3 X 0.012mX (0.5m-0.08m) X 2=0.15 kN /mg =8.52 kN/m活載設(shè)計(jì)值板傳來的活載q =7.2kN/m2 x 2.167m=15.17 kN /m合計(jì)g+ q =23.54 kN/m 取荷載 23.5 kN/m 鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。(2)、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度次梁在墻上的支撐長(zhǎng)度為 a=240主梁寬300次梁邊跨計(jì)算如下邊跨lol 胡n = ( 6 6 0102 0300 紅口6 4 5020 2 21.0251n =1.02X63306488. 2取Io仁6450中間跨Io = In 二6603063 0 0計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。連續(xù)次梁各截面

8、彎矩及剪力計(jì)算：見表連續(xù)次梁彎矩計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)離端第一支座離端第二跨跨內(nèi) 及中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)m丄1111116114M =%(g +q)l：/(KN m)91.53-91.5360-68.6連續(xù)次梁剪力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第一支 座外側(cè)離端第一支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)彎矩計(jì)算系數(shù)av0.450.60.550.55V =otv(g +q)ln/KN0.45 x 6.33 x0.6 x 6.33 x0.55 x 6.3 x0.55 x 6.3 x24.2=68.9324.2=91.9224.2=83.8524.2=83.85(3) 、連續(xù)次梁各截面承載力配筋計(jì)算 次梁跨內(nèi)截面

9、按 T形截面計(jì)算。T形截面翼緣計(jì)算寬度為：1邊跨：bf = l0 =1/3 x 6300mm=2100mnfc s0 =200mm+2167-200mm=2167n!籟叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。3梁高 h=500mm, h0 =500mm-45mm=455mm翼緣厚(即板厚)hf =80mm預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。C25混凝土，a1=1.0 fc=11.9N/m 2縱向鋼筋采用 HRB335級(jí)鋼筋，fy=300N/m 2,箍筋采用鋼筋 HPB235滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。Fy=210N/m2判別T形截面類型： 7hJ2則 fcbf hf h0 - =1.0 x 11.9 N / mm x 2167mnX

10、 80mnX( 455mm-80mm/2M1 M2h0 =500mm-60mm=440mm故各跨內(nèi)截面屬于第一類T形截面。支座處截面按矩形截面計(jì)算。第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取其他中間支座按布置一排縱筋考慮，取h 0 =500mm-35mm=465mm連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見表：連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算表截面1B2CM /( KN- m)91.53-91.5360-68.6=M 1 fcbfh0(Q =M /Wfcb*)0.0150.0150.0120.0125E0.0150.0150.0120.0125As = 3冷00(1仁/ fy(As = bh(1 fc/ fy)/

11、mm2632632425510選配鋼筋2 丄 16,1 丄 202丄 16,1 丄 201 丄 16,1 丄 203丄16實(shí)配鋼筋面積/ mm2716716514600連續(xù)次梁斜截面承載力計(jì)算截面ABLBRCV / KN68.9391.9283.8583.850.2cfcbho/N245.8 V245.8 V245.8 V245.8 V0.7ftbho/N71.26 V V71.26 V V71.26 V V71.26 V V選用箍筋2 62 62 62 62nA / mm575757571.25fwAsvh0 /s =/mmV -0.7ftbh0274274274274實(shí)配箍筋間距s/mm2

12、00200200200六、主梁計(jì)算主梁按彈性理論計(jì)算。柱高H = 4.55m，柱截面尺寸為 400mm 400mm主梁的有關(guān)尺寸及支承情況如圖所示。（1）荷載 恒載設(shè)計(jì)值由次梁傳來的荷載8.32kN /m X 6.6m=54.12 kN鐃誅臥瀉噦3X 25 kN / m X 0.25m X (0.6m-0.08m) X 2.267m=10.63 kN 擁締鳳3X 17kN/m X 0.012m X (0.6m-0.08m) X 2X 2.267m=0.58 kN 贓熱俁閫圣騁貺頂廡。主梁自重1.2襪備訊顎輪爛薔。（折算為集中荷載）梁側(cè)抹灰1.2歲匱閶鄴鎵騷。（折算為集中荷載）活載設(shè)計(jì)值次梁傳來

13、的活載Q =15.17kN /m x 6.6m=102.96 kN 取 Q=103合計(jì)G+Q=162.45 kN壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。內(nèi)力計(jì)算主梁的端部支承在墻上的支承長(zhǎng)度a=370中間支承在400X 400的混凝土柱上則：邊跨In 1 二 6500 - 200 -120 = 6180mmab因?yàn)?0.025ln =154.5185所以邊跨取 Io1 =1 025ln 11.025 X6180 200 =6534.5 mm22中間跨l=6500mm計(jì)算跨度差：(6.534m-6.5m ) /6.50m=0.53%10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。(3)計(jì)算簡(jiǎn)圖由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁

14、可視為鉸支柱頂上是連續(xù)梁，其計(jì)算簡(jiǎn)圖為:(4 )內(nèi)力組合及內(nèi)力計(jì)算采取等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算：M =KGl+KQl0 (邊跨取 10 =6.534m,中跨取 |。=6.5，支座 B 取 l=6.515m), V = KG + KQ。連續(xù)主梁彎矩計(jì)算表(KN- m)序 號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖M1MaM2MBMbMc(j Uj uLiIIII1IiAM*!.IJ111.2189.541.6-114.2541.6-114.25-I ; d1 1QQIQ)QI167.5164.03-90.3-90.3-90.3-90.3A1 1B2 1C3丄DQ Q一Q丨-26

15、.5.-51.82151.4-86.37151.4-86.37A1丄B2丄 C3D05Q QQ QQ157.2118.8392.8-203.7113.95-59.07Ai工 B2丄C3D4AQ 1丄 BQ QQ2 丄 3 丄CD-17.2-34.21121.95-59.0792.8-203.7+組合項(xiàng)次Mmi n85.0637.68-48.7-317.9-40.7-317.95組合項(xiàng)次Mmax+306.32248.6180-168.24180-173.32連續(xù)主梁剪力計(jì)算表（KN序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座中間支座VAVBLVBRG GG GG G丄門G49.1-85.867.5心 1 丄 2戈 3 A

16、 ABCD-QQQQ一123ABCD88.6-117.40Q QQ QJII Q-72-135.6126.121 2 3ABCDQ QQ Q-9.03-9.0379.9蠢1丄2龍3丄ABCD組合項(xiàng)次+Vmax137.7-94.83193.62組合項(xiàng)次+Vmi n40.07-221.467.5306.840.71801682437.6885.06238.6306.32彎矩包絡(luò)圖(5 )截面承載力計(jì)算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為:邊跨：b1)f= 10 =1/3 x6500mm=2170mntM=320.57KN m蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。故各跨內(nèi)截面屬于第一類T形截面?？鐑?nèi)負(fù)彎矩按

17、矩形截面布置一排縱筋考慮，取h0 =600mm-60mm=540mm支座處截面按矩形截面計(jì)算。支座負(fù)彎矩考慮按布置兩排縱筋考慮，取h0 =600mm-60mm=540mm中間跨ho=570連續(xù)主梁正截面承載力計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)中間支座M / KN m306.32-287.4a = M /%fcbfh0 =M /% fcbho)0.0320.204匕0.0320.201As 冷0勺 / / fy(As = dhoCMc/ fy) / mm21756.211756.21選配鋼筋2 丄 20+4 L 204丄 20+4 20實(shí)配鋼筋面積/ mm217422513截面中間跨跨內(nèi)M / KN m193-

18、48.72a = M /%fcbfh0(g=M/W fRh；)0.0220.00532截面中間跨跨內(nèi)0.0220.0532As = %f h(1 fc/ fy(As =bh0a1fc/fy) / mm21128.4298.56選配鋼筋4丄202丄20實(shí)配鋼筋面積/ mm21256628連續(xù)主梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第一支座外側(cè)離端第支座外側(cè)V / KN151.88218.88212.03O.250cfcbh/N457405V42335V42540VO.7ftbh0/N136683V126680V126680V選用箍筋2 82 82 82Asv = nAsvi / mm1011011

19、01s =/ mmV -0.7仙215198216實(shí)配箍筋間距s/mm2001802006)主梁附加箍筋計(jì)算由次梁傳至主梁的全部集中力為：G+Q=56.35KN+119.25KN=175.6KN2則 = G +Q 二l75.6kN_41392 選 2 18( As=509mm)A 2fysina 2Q00N mm%.707mm柱子的計(jì)算：柱子的截面設(shè)計(jì)由主梁的剪力最不利組合的出支座對(duì)主梁的作用力，從而得出主梁對(duì)竹子的軸向壓力 在本設(shè)計(jì)中我們認(rèn)為柱子是軸心受壓，所以采用軸心受壓來計(jì)算由剪力的最不利組合我們得出柱子所受的軸向壓力為410.02KN已知柱高為4500由此得出Lo=0.7l=0.7*4

20、500=3150mmloI3150/400=7.758故不考慮縱向彎曲的影響b由于KN-fc A板厚：按要求板的厚h _丄=4000=89mm，h在80160mn之間，所以取h=120mm 45457.3荷載計(jì)算恒載標(biāo)準(zhǔn)值120mn厚鋼筋混凝土板：25 X 0.12=3KN/ m220mm厚水泥砂漿面層：24 X 0.02=0.48 KN/ m12mm厚石灰砂漿抹底：20 X 0.012=0.24 KN/ m 小計(jì)：3.72 KN/ m活載標(biāo)準(zhǔn)值：5 KN/ m恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.05 ;活載分項(xiàng)系數(shù)取1.20 ;恒載設(shè)計(jì)值：g=1.05 X 3.72=3.906 KN/ m活載設(shè)計(jì)值：q=1.

21、20 X 5=6 KN/ m7.4內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度l x=4000mm l y=6000mm7.4.2將繼續(xù)雙向板的內(nèi)力計(jì)算化為單塊雙向板a、板格轉(zhuǎn)化為一邊簡(jiǎn)支、三邊固定和四邊簡(jiǎn)支兩種情況 一邊簡(jiǎn)支三邊固定:四邊簡(jiǎn)支:q/2b、板格轉(zhuǎn)化為四邊簡(jiǎn)支q/2和兩邊簡(jiǎn)支、兩邊固定：彎矩計(jì)算區(qū)格A:a 、跨中彎矩：對(duì)于區(qū)格A的跨中彎矩來說，最不利荷載分布如圖所示gg+qgg+qg即有：P=g+q=3.906+6=9.906 KN/ m2P =g+q/2=3.906+3=6.906 KN/ m2p= q/2= 6/2= 3 KN/ m假設(shè)四邊均為簡(jiǎn)支邊界，在作用荷載為 P時(shí)，板所承受力為對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置，則區(qū)

22、格 A 為兩邊簡(jiǎn)支，兩邊固定，當(dāng)作用荷載為P時(shí)荷載反對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置，則區(qū)格 A為四邊簡(jiǎn) 支,買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。i1 = 4000=0.67,查表得彎矩系數(shù) 5=0.04736，ax2 =0.07698|y60002 2 2Mxa/MM ：2Mx2 =004736 6.906 4 0.07698 3 4 = 8.928KN may1 =0.02324a2 =0.04016222MyA 二 Oy1My1 Oy2My2 =0.02324 6.906 40.04016 3 4 = 4.5KN m 則有區(qū)格A 的跨中彎矩為 MxA 二 8.928KN m2M 代 4.5kN m2、支座彎矩求支座彎矩時(shí)

23、，可將全部荷載p=g+q布滿各跨來計(jì)算，則區(qū)格A為兩邊簡(jiǎn)支，兩邊 固定出=4000 = 0.67,查表得彎矩系數(shù)|y6000A-A 支座： =-0.10280 0 0 2 2Mxa = aMx= 0.1028漢9.906漢4 =-16.229N mA-B 支座：町二-0.0774M；a= My = 2 =-12.268KN m2區(qū)格B:a、跨中彎矩對(duì)于區(qū)格B來講，其最不利荷載如圖gg十qgg+qgg+q當(dāng)作用荷載為g+q/2時(shí)，區(qū)格B三邊固定，一邊簡(jiǎn)支il = 40OO=o.67,查表得彎矩系數(shù) axi =0.04254 , aX2 =0.07698|y60002 2 2Mxb 二 aMxa?

24、Mx2 =094254 6.906 40.07698 3 4 = 8.396KN may1 =0.02488a2 =0.040162 2 2M yB = ay1M y1 ay2M y2 = 0.02488 6.906 40.04016 3 44.5KN m則有區(qū)格B的跨中彎矩為：MxB =8.396KN m2M y 4.677kN m2折減：lb = -6000 =1.5，當(dāng)1.5 lb/l ov2時(shí)，彎矩減少10%所以折減后的跨中彎 lo 40002 2矩為：Mxb 二 7.556KN m M y 4.209kN m、支座彎矩求支座彎矩時(shí)，區(qū)格B為三遍固定，一邊簡(jiǎn)支，Jxl = 4000 =

25、 0.67,查表得彎矩系數(shù)|y6000B-B 支座： =-0.09430 0 0 2 2Mxb = OxMx =-0.0949.904 =-14.946KN mB-A 支座：a = -0.075640 0 0 2 2MyB= aMy =-0.075647.906“ 11.989KN m折減：M Ob =0.9 (-11.989) =-10.79KN m2截面配筋計(jì)算截面有效高度ho：短邊方向跨中截面hox=12O-25=95mm長(zhǎng)邊方 向跨中截面hoy=95-15=8Omm支座截面 ho=12O-25=95mn綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。區(qū)格A長(zhǎng)邊跨中截面配筋計(jì)算：6= 0.0709=KM = 1.

26、2 X4.5 X10=fcbh(2 =11.9 XOOO X302E = 1 1 2 a =1- ,1-2 X0.0709 =0.0736111.9 1000 80 0.07361210=334mm2區(qū)格A短邊跨中截面配筋計(jì)算:6KM = 1.2 X8.928 X10fcbh(211.9 X000 X952= 0.0998 =1- 1-2 s=11- 1-2 0.0998 = 0.1053fcbhb E 11.9 X1000 X95 X0.1053As =2102= 567 mm支座A-A配筋計(jì)算：KM 1.2 X16.229 X106a =2 =牙=0.1813fcbho 11.9 X1000 X95=1- 1-2_=1- 1-2 0.1813=0.202As =fcbho E 11.9 X1000 刈5 X0.2022= 1087