課程設計--現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計

1、現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計目 錄摘 要3引 言4任務與分析5現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計61設計資料62樓蓋的結構平面布置63板的設計83.1荷載83.2計算簡圖83.3彎矩計算值83.4正截面受彎承載力計算84.次梁設計104.1荷載設計值104.2計算簡圖104.3內(nèi)力計算104.4承載力計算114.4.1正截面受彎承載力114.4.2斜截面受剪承載力1113135.2計算簡圖135.3內(nèi)力設計值及包絡圖13彎矩設計值13剪力設計值14彎矩、剪力包絡圖145.4承載力計算16正面受彎承載力16斜截面受剪承載力17結 論19致 謝20參考文獻21摘 要本設計主要進行了結構方案中單向

2、板肋梁樓蓋設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算，進而求出在水平荷載作用下的結構內(nèi)力（彎矩、剪力）。完成了板，次梁、主梁等構件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制、樓蓋的設計完成了板的配筋和次梁的配筋設計。關鍵詞：結構結構 板 次梁 主梁引 言從本階段設計起正式進入建筑技術設計階段，本階段完成結構平面布置，即建筑物的內(nèi)部板，次梁、主梁的具體設計。在結構設計階段主要是根據(jù)所給與的設計資料進行具體的結構設計。是將具體的建筑物給結果組成表示的過程，這種表述是關系到建筑物的使用壽命及業(yè)主的切身利益。本設計說明書的目的就是將建筑概念設計階段得出的總體概貌反映到具體的施工圖紙上。本說明書的讀者定位

3、于建造師,需要對本說明書及圖紙進行一個徹底的分析,然后組織水電，設備，管線等其他相應工程師來實現(xiàn)設計，也供施工人員參考。任務與分析本課程設計的任務是：根據(jù)所給設計資料進行現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋的設計目的是通過本設計使學生了解鋼筋混凝土結構設計的一般程序和內(nèi)容，理解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關系及其計算簡圖的確定，熟悉掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法并熟悉內(nèi)力包絡圖的繪制方法，熟悉現(xiàn)澆板的有關構造要求，掌握鋼筋混凝土結構施工圖的表達方法、制圖規(guī)定進一步提高制圖的基本技能，并學會編制鋼筋材料表等。任務分析：根據(jù)本課程設計的具體情況，設計包括樓蓋板、次梁、主梁的設計

4、計算式的書寫，其中包括板、次梁、主梁內(nèi)力計算，正斜截面的配筋計算；施工圖的繪制，包括：樓蓋結構平面布置圖、板配筋圖、次梁配筋圖及剖面圖、主梁配筋圖及剖面圖、彎矩和剪力包絡圖；編制板、次梁、主梁鋼架表等工作。現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計1設計資料1、 荷載樓面水泥砂漿面層厚20mm(=20kN/m2);樓面可變荷載標準值q=5kN/m2、梁、板均用15mm厚紙石灰砂漿抹底（=17kN/m3）。2、 材料：混凝土： C30；鋼筋：板HPB235級鋼筋；主梁、次梁受力鋼筋采用HRB335級鋼筋3、 板伸入墻內(nèi)120mm，次梁及主梁伸入墻內(nèi)240mm，柱的截面尺寸bh=400 mm400mm4、題

5、號L1（m）L2（m）可變荷載618.024.85kN/m22樓蓋的結構平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為6m，次梁的跨度為4.96m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2m，/=4.96/2=2.48，因此按單向板設計。按跨高比條件，要求板厚h2000/40=50mm，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應滿足h=/18/12=4960/184960/12=276414mm?？紤]到樓面可變荷載比較大，取h=400mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應滿足h=/14/8=6000/156000/10=429750mm。取h=700mm截面寬

6、度為b=300mm梁板布置簡圖3板的設計3.1荷載板的永久荷載標準值80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.0825=2kN/20mm厚樓面水泥砂漿面層 0.0220=0.4kN/15mm板底混合砂漿抹灰 0.01517=0.255kN/小計 2.655kN/板的可變標準荷載值 5kN/永久荷載分項系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標準值等于4.0kN/，所以可變荷載分項系數(shù)應取1.3。于是板的永久荷載設計值 g=2.6551.2=3.186 kN/可變荷載設計值 q=51.3=6.5 kN/荷載總設計值 g+q=9.686 kN/ 3.2計算簡圖次梁截面為200mm400mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于1

7、00mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設計，板的計算跨度：邊跨=+h/2=2000-100-120+80/2=1820mm1.025=1824mm，取=1820mm中間跨=2000-200=1800mm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，計算簡圖如圖所示3.3彎矩計算值由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：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=-=（g+q）/11=9.686/11=2.92kNm=-（g+q）/14=-=9.686/14=-2.24kNm=（g+q）/16=9.686/1

8、6=1.96kNm這是對端區(qū)單向板而言的，對于中間區(qū)格單向板，其和應乘以0.8，=0.8-2.24=-1.79kNm；=0.81.96=1.57kNm3.4正截面受彎承載力計算環(huán)境類別為一級，C30混凝土，板的最小保護層厚度c=15mm。板厚80mm，=80-20=60mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB235鋼筋，=210N/。板配筋計算的過程于下表。樓面板的配筋計算截 面1B2或3C彎矩設計值（kNm）2.92-2.921.96-2.24=/（b）0.0560.0560.0380.043=1-0.0580.0580.0390.044軸 線、計算配筋（

9、）=b/238.6238.6158.3162.4實際配筋（）=314.0=314.0=246.0=246.0軸 線計算配筋（）=b/238.6238.6158.3162.4實際配筋（）=314.0=314.0=246.0=246.0*對軸線間的板帶，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設計值都可折減20%。為了方便，近似對鋼筋面積乘以0.8.計算結果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；/bh=246/（100080）=0.308%，此值大于0.45/=0.451.43/210=0.306%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率。4.次梁設計按考慮塑性內(nèi)力重分布設計。根據(jù)本車間樓蓋

10、的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變和在不考慮梁從屬面積的荷載折減。4.1荷載設計值由板傳來的恒載： 2.6552.0=5.31 kN/次梁自重： 250.2（0.4-0.08）=1.6 kN/次梁20mm抹灰： 170.015（0.4-0.08）2=0.163 kN/小計 7.073kN/板的可變荷載標準值 10kN/荷載總計算值g+q=17.073kN/ 近似取P=18kN/4.2計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面為300mm700mm，計算跨度：邊跨 =+a/2=4960-120-150+120=4620=1.025=1.0254690=4620，中間跨=4960-3

11、00=4660mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。計算簡圖如圖所示4.3內(nèi)力計算由表11-1、表11-3可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設計值：=-=（g+q）/11=18/11=37.85kNm=-（g+q）/14=-18/14=-27.92kNm=（g+q）/16=18/16=24.43kNm剪力設計值：=0.45（g+q）=0.45184.62=38.96kN=0.60（g+q）=0.60184.66=50.33kN=0.55（g+q）=0.55184.66=46.14kN4.4承載力計算4.4.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度去=/3=

12、4960/3=1654mm；又=b+=200+2000=2200。故取=1660mm。除B截面縱向鋼筋排兩排布置外。其余截面均布置一排。環(huán)境類別為一級，C30混凝土，梁的最小保護厚度c=25mm，一排縱向鋼筋=400-35=365mm二排縱向鋼筋=400-60=340mm。C30混凝土，=1.0，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB335鋼，=300N/，箍筋采用HPB235鋼，=210N/。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。次梁正截面受彎承載力計算截 面1B2C彎矩設計值（kNm）37.85-37.8524.43-27.92=/（b）或=/（）=

13、0.013=0.115=0.007=0.073=1-0.0130.1220.350.0070.076=b/或=/選配鋼筋（）212+210彎=350212+212彎=452210+18彎=207.3210+112彎=270.1計算結果表明，支座截面的均小于0.35；/bh=207.3/（200400）=0.26%，此值大于0.45/=0.451.43/300=0.21%，滿足最小配筋率。4.4.2斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：=-=365-80=285mm，因/b=285/200=1.4254，截面按下式驗算：0.25b=0.

14、25114.3200365=104.39N=37.85N，截面滿足要求。驗算是否需要按計算配置箍筋0.7b=0.71.43200365=73.073N=37.85N構造配筋，選用=0.24=0.16%采用160=128mm最后取箍筋間距s=130mm。為了方便施工，沿梁長度不變。驗算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為：0.3=0.314.3/210=0.20%。實際配筋率1304.96=39.68kN主梁自重（含粉刷）（0.70-0.08）0.32.025+0.02（0.70-0.08）22.017）1.2=10.31kN永久荷載設計值 G=39.68+10.31=49.99kN

15、取G=50kN可變荷載設計值 Q=10.316=61.86kN 取Q=62kN5.2計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在400mm400mm的混凝土柱上，其計算跨度邊跨 =6000-200-120=5680mm因0.025=142mma/2=185mm，取=1.025+b/2=1.0255680+400/2=6020mm近似取=6030mm中跨 =6000mm主梁的計算簡圖如下，因跨度相差不超過10%，故可利用附表6-2計算內(nèi)力5.3內(nèi)力設計值及包絡圖彎矩設計值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應欄內(nèi)查得=0.244506.03+0.289626.0

16、3=162.91kNm=-0.267506.03-0.311626.03=-105.62kNm=0.067506.03+0.200626.03=94.97kNm剪力設計值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應欄內(nèi)查得=0.73350+0.86662=90.34kN=-1.26750-1.31162=-144.63kN=1.050+1.22263=126.99kN彎矩、剪力包絡圖彎矩包絡圖：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=-0.267506.03-0.133626.03=-130.22kNm在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-130.22kNm的連線為基

17、線。作G=50kN，Q=62kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：（G+Q）+=（50+62）6.03-=162.71kNm（與前面計算的=162.91kNm接近）（G+Q）+=（50+62）6.03-=138.30kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-130.22kNm，=-130.22kNm的連線作為基線，作G=50kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：G+=506.03-130.22=-29.72kNm第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-105.62kNm的連線為基線。作G=50kN，Q=62kN的簡支

18、梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：（50+62）6.03-=189.85kNm（50+62）6.03-=154.58kNm在第2跨內(nèi)：=-0.267506.03-0.089626.03=-113.77kNm以支座彎矩=-105.62kNm，=-113.77kNm的連線為基線，作G=50kN，Q=62kN的簡支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（50+62）6.03-113.77+（-105.62+113.77）=111.43kNm（G+Q）+（-）=（50+62）6.03-113.77+（-105.62+113.77）=114.0kNm第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有

19、可變荷載=-0.267506.03-0.133626.03=-132.63kNm第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：（G+Q）+=（50+62）6.03-132.63=92.49kNm（與前面計算的=94.97kNm接近）第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：G+=506.03-132.63=56.29kNmG+=506.03-132.63=12.08kNm在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值=-0.267506.03-0.178626.03=-147.04kNm=-0.267506.03+0.044626.03=-64.05kNm在第2跨內(nèi)

20、以支座彎矩=0，=-147.04kNm的連線為基線，作G=50kN，Q=62kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：（G+Q）+=（50+62）6.03-132.63=180.91kNm（G+Q）+=（50+62）6.03-132.63=136.7kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-147.04kNm，=-64.05kNm的連線作為基線，作G=50kN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得第1個和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：G+（-）+=506.03+（-147.04+64.05）-64.05=-18.87kNmG+（-）+=506.03+（-147.04+64.05）-

21、64.05=8.78kNm彎矩包絡圖如下（a）所示。剪力包絡圖：第1跨=90.34kN；過第1個集中荷載后為90.34-50-62=-21.66kN；過第2個集中荷載后為-21.66-50-62=-113.66kN=-144.63kN；過第1個集中荷載后為-144.63+50+62=-32.63kN；過第2個集中荷載后為-32.63+50+62=79.37kN第2跨=126.99kN；過第1個集中荷載后為126.99-50=76.99kN。當可變荷載僅作用在第2跨時=1.050+1.062=112kN；過第1個集中荷載后為112-50-62=0。剪力包絡圖如下（b）所示主梁的內(nèi)力包絡圖（a）彎

22、矩包絡圖；（b）剪力包絡圖5.4承載力計算正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因=0.120.1。翼緣計算寬度按=6/3=2mm和b+=6m中較小值確定取=2.0mB支座邊的彎矩設計值=-b/2=-105.62-1640.4/2=-347.22kNm。縱向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。截 面1B2彎矩設計值（kNm）162.91-105.6294.97-29.72=/（b）或=/（）=0.013=0.009=0.008=0.015=（1+）/20.9930.9950.9950.992=/選配鋼筋（）214+316

23、彎=911310+312彎=575214+116彎=509.1210=157主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡圖確定。斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：=-=630-80=550mm，因/b=550/300=1.834截面尺寸按下式驗算：0.25b=0.25114.3300630=675.675kN=144.63kN，截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗算最小配箍率：=0.17%0.24=0.16%，滿足要求。次梁兩側附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來集中力=39.68+62102kN，=700-500=200mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2200+3200=1000mm。取附加箍筋18，=254.5，由式2sin+mn=2210254.50.707+6221050.3=202.3kN，滿足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁側設置縱向構造筋，每側縱向構