鋼筋混凝土整體式單向板肋型樓蓋設(shè)計(jì)書(shū)

1、word 文檔 可自由復(fù)制編輯設(shè)計(jì)書(shū)目錄 TOC o 1-5 h z 設(shè)計(jì)要求2 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 鋼筋混凝土整體式單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)4一、樓蓋梁格布置及截面尺寸確定.4、 板的設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì) 4、荷載計(jì)算.4、計(jì)算簡(jiǎn)圖（采用五跨連續(xù)梁形式） 5彎矩設(shè)計(jì)值5配筋計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算 6的配筋圖繪制.6裂驗(yàn)算7度驗(yàn)算（按彈性簡(jiǎn)支梁考慮）： . 7、次梁的設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì) .7、荷載設(shè)計(jì)值：.7、計(jì)算簡(jiǎn)圖.8彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算.8（ 4）配筋計(jì)算.9（ 5）施工圖的繪制.10（ 6）抗裂

2、驗(yàn)算10（ 7）撓度驗(yàn)算（按彈性簡(jiǎn)支梁考慮）： .11四、主梁設(shè)計(jì)主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計(jì) ： .11（ 1）荷載設(shè)計(jì)值。.11計(jì)算簡(jiǎn)圖.11（ 3）集中荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算11均布荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算.14最不利內(nèi)力組合 16配筋計(jì)算承載力計(jì)算.18主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）、 縱筋的彎起和截?cái)?0抗裂驗(yàn)算21（ 9）撓度驗(yàn)算（按彈性簡(jiǎn)支梁考慮）.23設(shè)計(jì)要求一、設(shè)計(jì)目的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是水工專業(yè)教學(xué)的重要內(nèi)容，通過(guò)課程設(shè)計(jì)一方面加深同學(xué)門對(duì)本課程所學(xué)內(nèi)容的理解，做到理論聯(lián)系實(shí)際，另一方面讓同學(xué)們進(jìn)行工程師的基本訓(xùn)練，為走向工作崗位打下一定基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)題目鋼筋混凝土整體式單向板肋

3、形樓蓋設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)資料某水電站生產(chǎn)副廠房為3 級(jí)水工建筑物，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋，其結(jié)構(gòu)布置如圖所示：02100500060060081柱 300*3000061120 588060006000600025058800212345CBA樓蓋設(shè)計(jì)條件如下：廠房按正常運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)；2樓面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5kN/m ；樓面層用20mm 厚水泥砂漿抹面(重度為20kN/m 3) ，板底及梁用15mm 厚混合砂漿粉底(重度為17kN/m 3) ；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20， 鋼筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335 鋼筋外， 其余均采用 HRB235 鋼筋；結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一類；使用要求：梁、板允許

4、撓度如下：樓蓋允許撓度（以計(jì)算跨度l 0 計(jì)算）短期組合長(zhǎng)期組合當(dāng) l0 7m 時(shí)l0/200l0/250當(dāng) 7ml09m 時(shí)l 0 /300l0/400最大裂縫寬度允許值如下:短期組合:max=0.4mm;長(zhǎng)期組合: max=0.35mm7）采用的規(guī)范:水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（SL/T191 96）。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容（ 1）完成設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一份。內(nèi)容包括：1）板、主梁和次梁的截面尺寸的擬定；2）板、主梁和次梁的荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算（按彈性體系方法）主梁的彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖；3）構(gòu)件截面配筋計(jì)算。（ 2）繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖。內(nèi)容包括：1）梁板結(jié)構(gòu)布置圖；2）板的模板圖及配筋圖；3）次梁的模板圖及配

5、筋圖；4）主梁模板圖、配筋圖及材料圖；5）主梁鋼筋表；6）設(shè)計(jì)說(shuō)明，如混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋級(jí)別、混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋的制作及構(gòu)件的抹面粉底等。鋼筋混凝土整體式單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、樓蓋梁格布置及截面尺寸確定確定主梁的跨度為6.0m，次梁的跨度為6.0m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.0m。樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如圖所示。圖 1: 樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖按鋼度要求多跨連續(xù)單向板的厚度h l/40=2000/40=50 ，單向板最小厚度，工業(yè)建筑樓板(水電站生產(chǎn)副廠房)為80mm，所以板厚可取h=80 。次梁截面高度應(yīng)滿足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12 ) 6000=4

6、29 500mm ， 取 h=500mm， 截面寬 b=(1/3.5 1/2)h=(1/3.5 1/2) 500=143 250mm，取 b=200mm。主梁截面高度應(yīng)滿足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8) 6000=429750mm,取 h=700mm，截面寬度 b=(1/3.5 1/2)h=(1/3 .5 1/2) 700=200 350mm,取 b=300mm 。板的設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值20mm 厚水泥沙漿面層：0.02 20=0.4 kN/ 80mm 厚鋼筋混凝土板：0.08 25=2.0 kN/ 15mm 厚混合沙漿天棚抹灰：0.015 17

7、=0.255 kN/ 小計(jì)2.655 kN/ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：5 .0 kN/ 2因?yàn)槭枪I(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m 2，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3，恒荷載設(shè)計(jì)值：g=2.655 1.2=3.168 kN/ 活荷載設(shè)計(jì)值：q=5.0 1.3=6.5kN/ 荷載設(shè)計(jì)總值：g+q=9.668 kN/ , 近似取 10.0kN/ 、計(jì)算簡(jiǎn)圖（采用五跨連續(xù)梁形式）取 1m 板寬作為計(jì)算單元，板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可知：次梁截面寬為b=200mm ，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度為a=120mm，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：邊跨按以下二項(xiàng)較小值確定：l0=ln+h/2=（ 20

8、00-120-200/2 ） +80/2=1820mml 0=l n +a/2=（ 2000-120-200/2 ） +120/2 =1800mm故邊跨板的計(jì)算跨度取l 01 =1820mm中間跨的計(jì)算跨度取l02 =ln=2000-200=1800mm由于兩者差距較?。?.1%）簡(jiǎn)便起見(jiàn)，可取l0=1800mm。圖 2: 板的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖圖 3: 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖彎矩設(shè)計(jì)值由水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)表9-2 查得：板的彎矩系數(shù) M,，板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表表 1板的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置1 邊跨跨中B 離端第二支座2 中間跨跨中C 中間支座彎矩系數(shù)M1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度

9、l0 （m）l0=1.8l0=1.8l0=1.8l0 =1.82MM (g q)l0(kN.m)210 1.82 / 11=2.952-10 1.82/11=-2.95210 1.82 / 16=2.03-10 1.82/14=-2.32配筋計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算板厚 80mm， h0 =80-20=60mm ， b=1000mm ， C20 混凝， 1=1.0， fc=9.6N/ mm2， HPB235鋼筋，fy=210 N/ mm2。對(duì)軸線間的板帶，考慮起拱作用，其跨內(nèi)2 截面和支座C截面的彎矩設(shè)計(jì)值可折減20%，為了方便，近似對(duì)鋼筋面積折減20%。板配筋計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表。表 2板的配筋計(jì)算

10、截面位置1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN m ）2.95-2.952.03-2.320.048-0.0480.033-0.038 112s0.049-0.0470.034-0.037計(jì)算配筋（ 軸線 （mm2)A sbh0 1 fc / f際配筋 2 mm2）6200620062506250As =142As =142As =113As=113計(jì)算配筋（軸線實(shí)際配筋（配筋率驗(yàn)算：mm2)A sbh0 1 fc / fy1341290.8 94=760.8 105=84mm2)6200620062506250As =134As =134As =113As =113min 0.2

11、0%As /bh=0.16%As / bh =0.16%As / bh=0.14%As /bh=0.14%（ 5）板的配筋圖繪制由彎矩配筋計(jì)算表的其安全配筋量很小,故其配筋可按構(gòu)造要求：min0.20%，可得板的單寬配筋為：6 6，即其配筋為：6160，其中：0.22% 。板中除配置計(jì)算鋼筋（按構(gòu)造要求）外，還應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋如分布鋼筋和嵌入墻內(nèi)的板的附加鋼筋。板的配筋圖如圖所示。圖 4: 板的配筋圖（ 6）抗裂驗(yàn)算由水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)附錄5 表 1 查得：wlim =0.40mm。由表 2 得：其最大裂B 處。65a =30+ =33mm ， b=6000mm， h0 =80-33=47mm

12、 ， As =168， Es =2 10 MPaB 處裂縫驗(yàn)算：AsAste=te Ate2abMksk0.87h0As168=0.0542 33 472.95 1062=377N/ mm20.87 47 168wmaxskEs(30+c+0.07 d )=2.1 te377( 30+30+0.072 10560.054) =0.27mm。wmax wlim 。（ 7）撓度驗(yàn)算（按彈性簡(jiǎn)支梁考慮）：由梁板允許撓度得：wmax =2/200=0.01m。均布荷載作用下的撓度計(jì)算：已知數(shù)據(jù)：q=10kN/m ， l =2m， Es =2 105MPa， I=85334cm ，5ql 445 10

13、244=1.22 10 4m。384EsI 384 2 8533ww 。c max、次梁的設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)（ 1） 、荷載設(shè)計(jì)值：恒荷載設(shè)計(jì)值板傳來(lái)的荷載：3.186 2.0=6.372kN/m次梁自重：0.2( 0.5-0.08 )25 1.2=2.52kN/m次梁粉刷：2 0.015 ( 0.5-0.08 )17 1.2=0.257kN/m小計(jì)g=9.149 kN/m活荷載設(shè)計(jì)值：q=6.5 2.0=13 kN/m荷載總設(shè)計(jì)值：q+g=13+9.149=22.149 kN/m近似取荷載22.15 kN/m( 2) 、計(jì)算簡(jiǎn)圖由次梁實(shí)際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支承長(zhǎng)度為a=240

14、mm，主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計(jì)算跨度按以下二項(xiàng)的較小值確定：l01 ln a/2=(6000- 120-300/2)+240/2=5850mml021.025ln=1.025 (6000-120-300/2)=5874mm故邊跨板的計(jì)算跨度取l01 =5850mm中間跨：l02 =ln=6000-300=5700mm( 邊跨凈跨長(zhǎng)近似取ln =5.7m)由于兩者差距較小(3.0%)簡(jiǎn)便起見(jiàn)，可取l0=5800mm。圖 5：次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖3) 彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算因邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差3%小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。由表可分別查得彎矩系數(shù)M 和剪力系數(shù)V 。次梁的

15、彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值見(jiàn)表：表 3： 次梁的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置1 邊跨跨中B 離端第二支座2 中間跨跨中C 中間支座彎矩系數(shù)M1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l0(m)l0=5.8l0=5.8l0=5.8l0=5.8M M (g q)l02 (kN.m)222.15 5.82 / 11=67.742- 22.15 5.82 / 11=-67.742 22.15 5.82/16=46.572- 22.15 5.82 / 14=-53.23表4：次梁的剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置A 邊支座B（左 ） 離端第二支座B（右 ） 離端第二支座C 中間支座剪力系數(shù)V0.450.60.550.

16、55凈跨度lnln=5.7ln=5.7ln=5.7ln =5.7V V (g q)ln(kN)0.45 22.15 5.7=56.82kN0.6 22.15 5.7=75.76kN0.55 22.15 5.7=69.44kN0.55 22.15 5.7=69.44kN（ 4）配筋計(jì)算正截面抗彎承載力計(jì)算次梁跨中正彎矩按T 形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，由 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)表 2-3 得其翼緣寬度取下面二項(xiàng)的較小值：bf = l0 / 3=6000/3=2000mmbf =b+ sn =200+（ 2000-200） =2000mm故取bf 2000mmC20 混凝， 1 =1.0， fc=9.6N

17、/ mm2，縱向鋼筋采用HRB335， fy =300 N/ mm2 , 箍筋采用2HPB235， fyy =210 N / mm , h0= h0 -a=500-35=465mm 。 判別跨中截面屬于哪一支座截面按矩形截面計(jì)算（ 80 35 =0.097 ） ，正截面承載力計(jì)算過(guò)程列于表。465表 5：次梁正截面受彎承載力計(jì)算（i =0.20% ， A ， i =300 mm2）mins min截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN m ）67.74-67.7446.57-53.232s=M / 1fcbf h00.016-0.0160.011-0.013 112s0.016-0.0160.011-0

18、.013計(jì)算配筋（選 配鋼筋mm2)As bf h0 1fc/ fy477477328387實(shí)際配筋（mm2）2 182 183 122 16As =509As=509As=339As =402注：為方便配筋，頂層和底層均配218。斜截面受剪承載力計(jì)算（包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算）。復(fù)核截面尺寸：hw =h0-hf =465-80=385mm 且 hw/b=385/200=1.93 Vmax =75.76kN截面AB左B右CV(kN)56.8275.7669.4469.440.25 cfcbh0 (kN)223.2V截面滿足223.2V截面滿足223.2V截面滿足223.2V截

19、面滿足Vc 0.7ftbh0=71.61 (kN )71.61V無(wú)需配箍筋1.171.61V無(wú)需配箍筋71.61V無(wú)需配箍筋次梁斜截面承載力計(jì)算表h=500， KV Vc ， smax=200mm，取 6， s=250mm。故截面尺寸滿足要求表 6：（ 5）施工圖的繪制次梁配筋圖如圖所示，其中次梁縱筋錨固長(zhǎng)度確定：伸入墻支座時(shí)，梁面縱筋的錨固長(zhǎng)度按下式確定：l la40d =40 18=720（ mm） ，l =750mm。梁底面縱筋伸入中間支座的長(zhǎng)度應(yīng)滿足l12d=12 22=264mm，取 300mm.縱筋的截?cái)帱c(diǎn)距支座的距離: l 1.2l1.2 750=900（ mm） ，取 l =9

20、00mm。a次梁橫截面較狹高，還需配腰筋2 6。圖 6：次梁配筋圖（ 6）抗裂驗(yàn)算由水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)附錄5 表 1 查得：wlim =0.40mm。由表2 得：其最大裂縫處為 B 處。185已知數(shù)據(jù)：a =30+=39mm ， b=300mm， h0 =500-39=461mm ， As=509， Es =2 10 MPa2ssB 處裂縫驗(yàn)算：te=As= Aste Ate 2abMksk=0.87h0As67.74 1060.87 461 5092 =332N/ mm2509=0.0222 39 30030+30+0.07 18 ) =0.30mm。0.022 TOC o 1-5 h z

21、 skd332wmaxsk (30+c+0.07)=2.1 maxEste2 10符合要求：w w 。max lim（ 7）撓度驗(yàn)算（按彈性簡(jiǎn)支梁考慮）：由梁板允許撓度得：wmax =2/200=0.01m。均布荷載作用下的撓度計(jì)算：q=22.15kN/m ， l =6m， Es =2 105 MPa， I=312500 cm4 ，445ql45 22.15 644=6 10 m。384EsI 384 2 312500符合條件：wc wmax 。四、主梁設(shè)計(jì)主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計(jì) ：（ 1）荷載設(shè)計(jì)值。）集中荷載：次梁傳來(lái)的恒載：G=（ 20 0.02+0.015 17+80 25）2 6+2

22、.32 6=45.78kN次梁傳來(lái)的活載：Q=5 2 6=60kN）均布荷載：主梁自重（含粉刷）：g=（ 0.70-0.08 ）0.3 25+2（0.70-0.08 ）0.015 17 =4.97kN/m 取 g=5kN/m恒荷載設(shè)計(jì)值：G=45.78kN， g=5kN/m活荷載設(shè)計(jì)值：Q=60kN（ 2）計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖所示, 主梁端部支承在墻上的支承長(zhǎng)度a=370mm假設(shè)其墻厚為（370）, 中間支承在300mm 300mm的混凝土柱上, 其計(jì)算跨度按以下方法確定:邊跨 : l 01 = l n +a/2+b/2=（6000-150-120）+370/2+300/2=6065mm

23、 l01=1.05ln=1.05 5730=6017mm由于b=30080/700=0.1140.10（一層鋼筋：a=30+10 ， a =40； 兩 層 鋼 筋 ： a=65， a =65） 翼 緣 計(jì) 算 寬 度 按 l0 /3=6.0/3=2.0m 和b+ Sn =0.3+6-0.3=6.0m ，中較小值確定，取bf =2000mm， B 支座處的彎矩設(shè)計(jì)值：MB = M-V0 b/2=-232.22+40.8 0.3/2=-226.10 kN mmax判別跨中截面屬于哪一類T 形截面1 fcbfhf（h0-h f /2）=1.09.6200080（700-65）-40）=1072.09

24、 kN m M max，屬于第一類T 形截面 .正截面受彎承載力的計(jì)算過(guò)程如下：2表 11主梁正截面受彎承載力及配筋計(jì)算（min =0.20%， As，min =363 mm ）截面313B15kN.m )203.14-232.22113.64-32.762s=M / 1fcbf h00.025-0.0290.014-0.00411 2s0.025-0.0280.014-0.004計(jì)算配筋（選配 鋼 筋 實(shí)際配筋（mm2)As bfh0 1fc/fy10391157578165mm2)1221182162612221821426122118262 1426As=1093As=1254As=69

25、1As =365注：縱向箍筋采用46（部分 26 充當(dāng)縱向箍筋）h0 =700-40-=6602）箍筋計(jì)算斜截面受剪承載力計(jì)算驗(yàn)算截面尺寸：hw= h0 - hf =640-80=560mm 且hw/b=560/300=1.87 V =157.76kN c 0max故截面尺寸滿足要求斜截面配筋計(jì)算：表 12斜截面配筋計(jì)算表截面AB左B右V(kN)115.36-128.64157.760.25 fcbh0(kN)403.20 V 截面滿足403.20 V 截面滿足403.20 V 截面滿足Vc 0.7ftbh0 (kN)147.84V 按構(gòu)造要求配箍筋147.84V 按構(gòu)造要求配箍筋147.84

26、 1.1 V 按構(gòu)造要求配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2 62 62 6Asv575757Vc+Vsv=0.7 ftbh0+1.25 fyv Asv h0 s=147.84+159.60=307.44kN307.44 V307.44 V307.44 V實(shí)配箍筋間距200200200驗(yàn)算最小配筋率sv Asv57 100%sv bs 300 200=0.095%h0或 lw20d，鋼筋的實(shí)際切斷點(diǎn)到充分利用點(diǎn)的距離ld 1.2lh0。若按以上方法確定的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)仍位于負(fù)彎矩的受拉區(qū)，其實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到理論截?cái)帱c(diǎn)的距離lw1.3h0或 lw 20d。鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到充分利用點(diǎn)的距離ld 1.2l1.7h0。主

27、梁縱筋的伸入墻中的錨固長(zhǎng)度的確定：由水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)附錄4，表 2 得：梁頂面受拉縱筋的錨固長(zhǎng)度：l = l a =40d=40 18=720（ mm） ，取 l =800mm 。由水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)P122得：梁底面縱筋的錨固長(zhǎng)度：l =12d=12 16=192mm，取 l =200mm。3）檢查正截面抗彎承載力圖是否包住彎矩包絡(luò)圖和是否滿足構(gòu)造要求。主梁的材料圖和實(shí)際配筋圖如圖所示。圖 9：主梁模板圖、配筋圖及材料圖表 13主梁鋼筋表編號(hào)形狀直徑長(zhǎng)度根數(shù)總長(zhǎng) （m）質(zhì)量 (kg)1618440236.8825.742618360236.7225.6231411440111.4443

28、.4641410660110.6640.5051819386119.39121.7562219554119.55183.45718888418.8855.79816505215.0525.07916462014.6222.9310618000236.0025.121161700120204.00142.3512636012043.2030.158）抗裂驗(yàn)算5 表 1 查得：wlim =0.40mm。由表 2 得：其最大裂1縫處為 3 、 B、 15處。311) 3 處裂縫驗(yàn)算：3已知數(shù)據(jù)：a =30+10=40mm ， b=300mm， h0 =700-40=660mm ， As=1093，

29、Es =2 105MPaAs = AsAte 2ab10932 40 300=0.0455sk=Mk0.87h0As203.14 1062=323N/ mm0.87 660 1093d32322wmaxsk (30+c+0.07)=2.1 ( 30+30+0.07) =0.32mm。max Este 2 1050.0455符合要求：wmax wlim 。2) B 處裂縫驗(yàn)算：已知數(shù)據(jù)：a =30+10=40mm ， b=300mm， h0 =700-40=660mm ， As =1254， Es =2 105MPate =AsAsAte 2ab1254=0.05222 40 300sk=Mk0.87h0As232.22 106=324N/0.87 660 12542 mmwmaxsksk (30+c+0.07Esd324)=2.1 5t2 10530+30+0.07220.0522) =0