鋼筋混凝土屋蓋設(shè)計(單向板)

1、1.設(shè)計資料1)建筑安全等級：一級建筑平面尺寸（L1*L2）：19.827.3（LG-28）；墻厚380（磚砌承重）；鋼筋混凝土柱400400.2)荷載商店樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.5KN/m3；組合值系數(shù)c0.7；頻遇值系數(shù)s0.6；準(zhǔn)永久值系數(shù)q0.5；恒荷載分項系數(shù)1.2；活荷載分項系數(shù)1.4。鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值25KN/m3;抹灰石灰砂漿自重17KN/m3。3)材料混凝土C30；鋼筋：板HPB300；次梁縱筋HRB400。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。主梁跨度為6.6m，次梁中間跨和邊跨均為6.825m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.2m， /=/6.82

2、5/2.2=3.103，因此按單向板設(shè)計。按跨高比條件，要求板厚h2200/35=62.86mm，對民用建筑的樓蓋板，要求h60mm，因此為安全起見，取板厚h=80mm。 次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18/12=6825/186825/12=379.17568.75mm。考慮到樓面可變荷載比較大，取h=500mm。 b=h/3h/2=500/3500/2=167250,所以截面寬度取b=200mm。主梁截面高度應(yīng)滿足h=/15/10=6600/156600/10=440660mm?？紤]到樓面可變荷載比較大，取h=650mm。b=h/3h/2=650/3650/2=216.67350，截面寬度為b=

3、300mm。3. 板的設(shè)計：3.1荷載 板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 30mm厚細(xì)石混凝土 0.03251m=0.75kN/ 80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.08251m=2.0kN/ 20mm石灰砂漿 0.02171m=0.34kN/小計 3.09kN/板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 3.5kN/永久荷載分項系數(shù)取1.2，可變荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.4。恒荷載設(shè)計值g=3.091.2=3.808kN/活荷載設(shè)計值q=3.51.4=4.9kN/于是板的荷載總計算值:g+q=3.808+4.9=8.609kN/3.1.2計算簡圖次梁截面為200mm500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于100mm，取板在墻上的支承長度為1

4、20mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度：邊跨=+h/2=2200-200/2-120+80/2=2020mm+a/2=2400-200/2-120+120/2=2240mm，所以取=2020mm中間跨=2200-200=200mm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：3.1.3彎矩計算值由課本表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為:端支座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MA=0=-=（g+q）/11=8.6092.022/11=3.19kNm=-（g+q）/14=-8.6092.02/

5、14=-2.46kNm3.1.4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，假定縱向鋼筋直徑d為10mm,截面有效高度=80-15-10/2=60mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HRB300鋼筋，=280N/m。板配筋計算的過程于下表。 樓面板的配筋計算表截面A1B2C彎矩設(shè)計值( k N m)03.19-3.19-2.462.15=/（b）00.0620.0620.0480.042=1-00.0640.0640.0490.043計算配筋（）=b/0203.4203.4155.7136.6實際配筋（）82

6、00=251.08200=251.08200=251.06/8200=196.06/8200=19計算結(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；/b*h=196/（100080）=0.245%，此值大于0.45/=0.451.43/280=0.24%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率要求。4.次梁設(shè)計按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。根據(jù)本商店樓蓋的實際使用情況，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。4.1.1荷載設(shè)計值永久荷載設(shè)計值板傳來永久荷載 3.8082.2=8.16kN/m次梁自重 0.2（0.5-0.08）251.2=2.52kN/m次梁粉刷 0.02（

7、0.5-0.08）2171.2=0.34kN/m小計 g=11.02kN/m可變荷載設(shè)計值 q=4.92.2=10.78kN/m荷載基本組合值 p=+=21.8 k N/m4.1.2計算簡圖按塑性重力分布設(shè)計。次梁在磚墻上的支承長度為240，主梁截面為300mm650mm。計算跨度：中間跨=6825-300=6525mm邊跨=+a/2=6825-120-300/2+150=6805mm1.025=（6825-120-150）1.025=6718.88mm，取=6805mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。次梁計算簡圖如圖所示。4.2內(nèi)力計算由課本表11-1、表11-3可分表查得彎矩系數(shù)

8、和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計值： MA=0=（g+q）l012/14=21.86.8052/14=80.00kNmMB=-（g+q）/11=-21.86.8052/11=-89.10kNm=（g+q）l012/16=21.86.5252/16=58.01kNm=-（g+q）l022/14=-21.86.5252/14=-66.30kNm剪力設(shè)計值：=0.45（g+q）=0.4521.86.805=65.78kN=0.60（g+q）=0.6021.86.805=87.80kN=0.55（g+q）=0.5521.86.525=78.23kN4.3承載力計算4.3.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算時，

9、跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度去=/3=6825/3=2275mm；又=b+=200+2000=2200。故取=1160mm。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=20mm，假定箍筋直徑10mm,縱向鋼筋直徑20mm,一排縱向鋼筋=500-20-10-20/2=460mm二排縱向鋼筋=460-25=435mm。C30混凝土，=1.0，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，=360N/。（-/2）=1.014.3116080（435-80/2）=524.2MPa大于所有彎矩設(shè)計值，經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于

10、第一類T形截面。截 面A1B2C彎矩設(shè)計值（k Nm）0 80.00-89.1058.01-66.30=/（b）或=/（） 0 0.002 0.165 0.017 0.110=1-00.0020.1810.0170.117=b/或=/ 0 423.92 625.51 360.3 427.6選配鋼筋（）2 143083 14 4613 14+1 16 662.1 2 16 4023 14461 次梁正截面受彎承載力計算計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；As/b*h=402/（200500）=0.40%，此值大于0.45ft/fy=0.451.43/360=0.18%，同時大于0.2%，滿足

11、最小配筋率。4.3.2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(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：0.25b=0.25114.3200435=311.03N=87.80N，截面滿足要求。驗算是否需要按計算配置箍筋0.7b=0.71.43200435=87.087k N=87.80k N 所以要計算腹筋數(shù)量，選用6雙肢箍筋。計算支座B左側(cè)截面：S=（1.0Asvh0）/（-0.7b）=（1.030056.5390）/（87.80103-0.71.43200435）=14459.3mm由于計算所得的箍筋間距較大，但仍需滿足構(gòu)造要求，所以所配箍筋規(guī)格為A6200S=14459.

12、30.8=11567.44 ，截面高度在300500mm的梁，最大箍筋間距200mm，最后取箍筋間距為200mm。驗算配筋率下限值：彎矩調(diào)幅時要求的配箍率下限為 0.3/=0.31.43/360=0.12%實配箍筋率=/（）=56.5/（200200）=0.14%0.12%，滿足要求。5.主梁設(shè)計5.1荷載設(shè)計值為了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 11.026.825=75.21kN主梁自重 （0.65-0.08）0.32.2251.2=11.286kN主梁粉刷 （0.65-0.08）0.0222.2171.2=1.023 k N永久荷載設(shè)計值 G=75.21+12.31

13、=87.52kN 可變荷載設(shè)計值 Q=10.786.825=73.57kN 5.2計算簡圖 主梁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380mm，中間支承在400mm400mm的混凝土柱上，其計算跨度邊跨 =6600-150-120=6330mm因0.025=165mma/2=185mm，取 =1.025+b/2=1.0256600+300/2= 6915mm近似取=6825mm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(shè)計值及包絡(luò)圖5.3.1彎矩設(shè)計值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.24487.576.6+0.289

14、73.576.6=281.27kNm=-0.26787.576.6-0.31173.576.6=-305.24kNm=0.06787.576.6+0.20073.576.6=135.81kNm5.3.2剪力設(shè)計值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.73387.57+0.86673.57=127.86kN=-1.26787.57-1.31173.57=-207.34kN=1.00087.57+0.20073.57=177.42kN5.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)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=-0.26787.526.6-0.

15、13373.576.6= -218.81kNm在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-218.81kNm的連線為基線。作G=87.52kN，Q=73.57kN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）+=（87.52+73.57）6.6-218.81/3=281.46kNm（與前面計算的=281.27kNm接近）（G+Q）+=（87.52+73.57）6.6-2218.81/3=208.52kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-218.81kNm，=-218.81kNm的連線作為基線，作G=87.52kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：G+=87.526.6

16、-218.81= k Nm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，=,max=-305.24kNm的連線為基線。作G=87.52kN，Q=73.57kN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：（87.52+73.57）6.6-305.24/3=252.65kNm（87.52+73.57）6.6-2305.24/3=150.90kNm在第2跨內(nèi)：=-0.26787.526.6-0.08973.576.6=-197.44kNm以支座彎矩=-305.24kNm，=-197.44kNm的連線為基線，作G=87.52kN，Q=73.57kN

17、的簡支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（87.52+73.57）6.6-197.44+（-305.24+197.44）=85.09kNm（G+Q）+（-）=（87.52+73.57）6.6-197.44+（-305.24+197.44）=121.02kNm第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=-0.26787.526.6-0.13373.576.6=218.81kNm第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：（G+Q）+=（87.52+73.57）6.6-218.81=135.59kNm（與前面計算的=135.81kNm接近）第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：G+=87.526.6-

18、218.81=119.61kNmG+=87.526.6-218.81=46.67kNm彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示。剪力包絡(luò)圖：1跨=127.86kN；過第1個集中荷載后為127.86-87.52-73.57=-33.23kN；過第2個集中荷載后為-33.23-87.52-73.57= 194.32kN=-207.34kN；過第1個集中荷載后為-207.34+87.52+73.57= -46.25kN；過第2個集中荷載后為-46.25+87.52+73.57=114.84kN第2跨=177.42kN；過第1個集中荷載后為177.42-87.52-73.57=16.33kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨

19、時=1.087.52+1.073.57=161.09kN；過第1個集中荷載后為161.09-87.52-73.57=0。剪力包絡(luò)圖如下（b）所示 5.4承載力計算5.4.1正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算。翼緣計算寬度按=6600/3=2200mm和b+=6825-200+250=6875mm中較小值確定取=2200mm,板保護層厚度15mm,板上部縱筋10mm,次梁上部縱筋直徑18mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm，則一排鋼筋時，h0=650-15-10-18-25/2=595mm,二排鋼筋時，h0=595-25=570mm。B支座邊的彎矩設(shè)計值=-b/2=-305.24+161.090.3/2=-281.08kNm。縱向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均1排。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。正截面承載力計算過程列于下表截 面1B 2彎矩設(shè)計值（kNm） 281.27-281.08135.81-26.27=/（b）或=/（）0.0240.2020.0120.016=（1+）/20.9980.8860.9940.992=/1296.4 1546.0622.2120.6選配鋼筋（）3 25 147