整體式現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)

第頁(yè)結(jié)構(gòu)表名稱(chēng)數(shù)量尺寸跨度h(mm)b(mm)邊跨（mm）中跨（mm）板5480220020202000次梁4545020058735700主梁1265030066406600柱8350350外墻44200490板的設(shè)計(jì)3.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板0.08×25=2kN/m220mm厚樓面水泥砂漿面層0.02×20=0.4kN/m215mm厚混合砂漿抹灰0.015×17=0.255kN/m2小計(jì)2.655kN/m2板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值12.0kN/m2永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m2，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值g=2.655×1.2=3.186kN/m2可變荷載設(shè)計(jì)值q=12.0×1.3=15.6kN/m2荷載總設(shè)計(jì)值g+q=3.186+15.6=18.786kN/m2近視值為g+q=18.8kN/m23、2計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì)，次梁截面為200mm×450mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度不小于100mm，取板在墻上的支承長(zhǎng)度為120mm。按塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨l=l+h/2=2200-120-100+80/2=2020mmn中間跨：l=l=2200-200=2000mmn因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示3.3彎矩計(jì)算值不考慮板塊供作用截面彎矩的折減。由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)a分別為：邊支座為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=-M=（g+q)l2/11=18.8×2.022/11=6.97kN·m 1 B 01M=-（g+q）l2/14=-=-18.8×2.02/14=-5.37kN·m C 02M=M=（g+q）l2/16==18.8×2.02/16=4.70kN·m這對(duì)區(qū)單向板言的，對(duì)于中間區(qū)格單向板，其M和M應(yīng)乘以0.8，M=0.8 C 2 C×-2.24=-1.79kN·m；M=0.8×1.96=1.57kN·m23.4正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類(lèi)別為2a類(lèi)，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=20mm。假定縱向鋼筋直徑d為10mm,板厚80mm，h=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，a=1.0， o 1f=14.3kN/m2；HPB335鋼筋，f=300N/m2。板配筋計(jì)算的過(guò)程于下表。c y樓面板的配筋計(jì)算截截面1B2或3C彎矩設(shè)計(jì)值（KN·m）6.97-6.974.7-5.37sa=M/（1acfb20h）0.1660.1610.1090.124=1-sa2-10.1770.177<0.350.1160.133<0.35計(jì)算配筋（2mm）sA=boh1acf/yf464.0464.0304.1348.7實(shí)際配筋（2mm）Φ10/12@170sA=462.0Φ10/12@170sA=462.0Φ8@160sA=314.0Φ8/10@180sA=358.0計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性?xún)?nèi)力重分布的原則；A/b*h=314.0/（1000×80）=0.392%，此值大于0.45f/f=0.45×1.43/270=0.24%，同時(shí)于0.2%，滿(mǎn) t y足最小配筋率。4.次梁設(shè)計(jì)按考慮塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車(chē)間樓蓋的實(shí)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(shè)計(jì)值由板傳來(lái)的恒載：3.186×2.2=7.0kN/m2次梁自重：25×0.2×（0.45-0.08）×1.2=2.22kN/m2次梁150mm抹灰：17×0.015×（0.45-0.08）×2×1.2=0.3kN/m2小計(jì)g=9.52kN/m2板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=15.6×2.2=34.32kN/m2荷載總計(jì)算值P=g+q=43.84kN/m24.2計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性?xún)?nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為370mm。主梁截面為300mm×650mm。計(jì)算跨度：邊跨l=l=（6000-120-300/2）×1.025=5873mm中間跨l=6000-300=5700mm o2 n因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示4.3內(nèi)力計(jì)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(shè)計(jì)值：M=0AM=-M=（g+q）l2/11=43.84×5.8732/11=137.47kN·m 1 B 01M=（g+q）l2/16=43.84×5.72/16=89.02kN·m 2 02M=-（g+q）l2/14=-43.84×5.72/14=-101.74kN·m C 02剪力設(shè)計(jì)值：V=0.45（g+q）l=0.45×43.84×5.75=113.44kN A n1V=0.60（g+q）l=0.60×43.84×5.75=151.25kN Bl n1V=V=0.55（g+q）l=0.55×43.84×5.7=134.81kN Br C n24.4承載力計(jì)算4.4.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，翼緣寬度去b'=l/3=6000/3=2000mm；又b'=b+s=200+2000=2200,b+12h'=200+12×80=1160故取b'=mm。除B截面縱向鋼筋f n f f排兩排布置外。其余截面均布置一排。環(huán)境類(lèi)別為2a級(jí)，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=25mm，假定箍緊直徑為10mm，縱向鋼筋直徑20mm,則一排縱向鋼筋h=450-25-10-20/2=410mm二排縱向鋼筋oh=410-25=385mm。oC30混凝土，a=1.0，β=1，f=14.3N/mm2，f=1.43N/mm2；縱向鋼筋采用HRB400鋼，f=360N/mm2箍筋采HRB35鋼筋，f=360/mm2。正截面承載力計(jì)算過(guò)程列于下表經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類(lèi)T形截面次梁正截面受彎承載力計(jì)算計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；A/b*h=565/（200×500）=0.57%，此值大于0.45f/f=0.45×1.43/360=0.18%， t y4.4.2斜截面受剪承載斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：h=h-h'=380-80=300mm，因h/b=300/200=1.5＜4，截面按下式驗(yàn)算： w o f w0.25βfbh=0.25×1×14.3×200×380=2751.17×103N＞V=151.25N，截面滿(mǎn)足cc o max要求。計(jì)算所需腹筋采用采用Φ6雙支箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面。AV0.7fbhfsvh可得到箍筋間距 cs t 0 yvs0 fAh 36056.6380 S yvsv0= 131.82㎜ V0.7fbh 134.811030.71.43200380 Br t 0調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%。現(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8×131.82=105.46mm，截面高度在300到500㎜的梁，最大箍緊間距200㎜最后取箍緊間距s=150㎜。為了方便施工，沿梁長(zhǎng)度不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3ff=0.3×1.43/300=0.12%。實(shí)際配筋率tyv=nAbs=28.3×2/（200×150）=0.19%＞0.12%滿(mǎn)足要求。sv sv5.主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)。5.1荷載設(shè)計(jì)值為了簡(jiǎn)化計(jì)算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來(lái)的永久荷載9.52×6.0=57.12kN主梁自重（含粉刷）[（0.65-0.08）×0.3×2.2×25+0.015×（0.65-0.08）×2×2.2×17）]×1.2=12.05kN永久荷載設(shè)計(jì)值G=51.12+12.05=69.17kN可變荷載設(shè)計(jì)值Q=34.32×6.0=205.9kN5.2計(jì)算簡(jiǎn)圖因主梁的線(xiàn)剛度與柱線(xiàn)剛度之比大于5，豎向荷載下主梁內(nèi)力近視按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，計(jì)算跨度支承中心線(xiàn)之間的距離，l=6600。端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在350mm×350mm的混凝土柱上其計(jì)算跨度：b 400邊跨l011.025ln21.025(6600120200)26637mmabl01ln226600120200370/2400/26665mml6640mm01 bb中跨l0ln226200400/2400/26600mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下，因跨度相差不超過(guò)10%，故可利用附表6-2計(jì)算內(nèi)力5.3內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖5.3.1彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=kGl+kQl式中系數(shù)k、k由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得 1 0 2 0 1 2 M =0.244×69.17×6.6+0.284×205.9×6.6=504.13kN·m1,max M =-0.267×69.17×6.6-0.311×205.9×6.6=-544.53kN·mB,max M =0.067×69.17×6.6+0.200×205.9×6.6=302.37kN·m2,max5.3.2剪力設(shè)計(jì)值剪力V=kG+kQ式中系數(shù)k、k由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得 3 4 3 4 V =0.733×69.17+0.866×205.9=229.01kNA,max V =-1.267×69.17-1.311×205.9=-357.57kNBl,max V =1.0×69.17+1.222×205.9=320.78kNBr,max5.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：①第1、3跨有可變荷載，第2跨沒(méi)有可變荷載。由附表6-2知支座B或C的彎矩值為M=M=-0.267×69.17×6.6-0.133×205.9×6.6=-302.63kN·m B C在第1跨內(nèi)以支座彎矩M=0，M=-302.63kN·m的連線(xiàn)為基線(xiàn)。作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得1個(gè)2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：1（G+Q）l+MB=1（69.17+205.9）×6.6-302.63=504.28kN·m（與前面計(jì)算的 3 0 3 3 M =504.13kN·m接近）1,max 1 2M 1 2302.63 （G+Q）l+ B=（69.17+205.9）×6.6-=403.4kN·m 3 0 3 3 3在第2跨內(nèi)以支座彎矩M=-302.63kN·m，M=-302.63kN·m的連線(xiàn)作為基線(xiàn)，作 B C1 130 B3G=69.17kN，Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：Gl+M=×69.17×6.6-302.63=-150.46kN·m②第1、2跨有可變荷載，第3跨沒(méi)有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩M=0，M=-544.53kN·m的連線(xiàn)為基線(xiàn)。作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得1個(gè)集荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為： 1 544.53（69.17+205.9）×6.6-=432.64kN·m 3 3 1 2544.53（69.17+205.9）×6.6-=242.13kN·m 3 3在第2跨內(nèi)：M=-0.267×69.17×6.6-0.089×205.9×6.6=-242.83kN·m以支座彎矩M=-544.53kN·mM=-242.83kN·m的連線(xiàn)為基線(xiàn)，作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡(jiǎn) B C支梁彎矩圖，得 1 2 1 2（G+Q）l+M+（M-M）=（69.17+205.9）×6.6-242.83+（-544.53+242.83） 3 0 C3 B C 3 3=161.2kN·m 1 1 1 1（G+Q）l+M+（M-M）=（69.17+205.9）×6.6-242.83+（-544.53+242.83） 3 0 C3 B C 3 3=261.8kN·m③第2跨有可變荷載，第1、3跨沒(méi)有可變荷載M=M=-0.267×69.17×6.6-0.133×205.9×6.6=-302.6kN·m B C第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為： 1 1（G+Q）l+M=（69.17+205.9）×6.6-302.6=302.55·kNm（與前面計(jì)算的 3 0 B3M =302.37kN·m接近）2,max第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為： 1 1 1 1Gl+M=×69.17×6.6-×302.6=51.3kN·m 303B3 3 1 2 1 2Gl+M=×69.17×6.6-×302.6=-49.56kN·m303B33④在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒(méi)有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值M=-0.267×69.17×6.6-0.178×205.9×6.6=-120.0kN·mBM=-0.267×69.17×6.6+0.044×205.9×6.6=-181.68kN·m在2跨內(nèi)以支座彎矩M=0，M=-120.0kN·m的連線(xiàn)為基線(xiàn)，作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得1個(gè)集荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為： 1 1 1 1（G+Q）l+M=×（69.17+205.9）×6.6-×302.63=504.28kN·m 3 03B3 3 1 2 1 2（G+Q）l+M=×（69.17+205.9）×6.6-×302.63=403.40kN·m 3 03B3 3在第2跨內(nèi)以支座彎矩M=-120.0kN·m，M=-181.68kN·m的連線(xiàn)作為基線(xiàn)，作G=69.17kN，Q=0的簡(jiǎn)支梁彎矩，得第1個(gè)和第2集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為： 1 2 1 2Gl+（M-M）+M=×69.17×6.6+（-120.0kN+181.68）-181.68=11.42kN·m 303 B c c33 1 1 1 1Gl+（M-M）+M=×69.17×6.6+（-120.0kN+181.68）-181.68=-8.9kN·m303 B c c3 3彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示。剪力包絡(luò)圖：①第1跨 V =229.01kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為229.01-69.17-205.9=-46.06kN；過(guò)第2個(gè)A,max集中荷載后為-46.06-69.17-205.9=-312.13kN V =-357.57kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為-357.57+69.17+205.9=-82.5kN；過(guò)第2個(gè)Bl,max集中荷載后為-82.5+69.17+205.9=192.57kN②第2跨 V =320.78kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為320.78-69.17=251.61kN。Br,max當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)V=1.0×69.17+1.0×205.9=275.07kN；過(guò)1個(gè)集中荷載后為275.07-69.17-205.9=0。剪力包絡(luò)圖如下（b）所示主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖（a）彎矩包絡(luò)圖；（b）剪力包絡(luò)圖5.4承載力計(jì)算5.4.1正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因b'h=80665=0.12＞0.1。翼緣計(jì)算寬度按l3=6.6/3=2.2mm和b+s=6m中較小值確定取b'2.m。主混f凝土保存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度的計(jì)算方法有所不同。板混凝土保護(hù)層厚度20mm、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(shí)，h=650-20-10-18-25/2=590mm，二排鋼筋時(shí)，h=590-25=565?？vB支座截面為2排外，其余均為一排?？鐑?nèi)面經(jīng)判別都屬于第一類(lèi)T形截面。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值M=M -Vb/2=-544.53+263.02×0.35/2=-498.5kN·m。 B B,max 0正截面受彎承載力的計(jì)算過(guò)程列于下表。截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）504.13544.53302.37-150.456sa=M/（1acfb20h）或sa=M/（1acf'fb20h）2660022003.1411013.045=0.045265653003.1411053.445=0.3982660022003.1411037.023=0.027266003003.14110150.456=0.097s=（1+s2a-1）/20.9770.7260.9860.949sA=M/syfoh2388.43687.51419.7734選配鋼筋（2mm）梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。5.4.2斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：h=h-h'=565-80=485mm，因h/b=485/300=1.62＜4截面尺寸按下式驗(yàn)算： w 0 f w0.25fbh=0.25×1×14.3×300×565=605.96×103kN＞V=357.57kN，截面尺寸滿(mǎn)足cc o max要求。計(jì)算所需腹筋：采用Φ10@200雙肢箍筋，AV0.7fbhfsvh cs t 0 yvs021570.71.43300565360385200489.0103N489.0kN V 229.01kN＜V，V 357.57kN＜V，V 320.78＜V，因此支座B截面A,max cs Br,max cs Bl,max cs左右不需配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配箍率： A 157 f 1.43=sv= =0.52%＞0.24t0.24 =0.10%，滿(mǎn)足要求。svbs300100 f 360yv次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來(lái)集中力F=57.12+205.9263.02kN，h=650-450=200mm，附加箍筋布置范圍 l 1s=2h+3b=2×200+3×200=1000mm。取附加箍筋Φ8@200雙肢，則在長(zhǎng)度s內(nèi)可布置附加箍筋的數(shù)，m=1000/100+1=11排，次梁兩側(cè)各布置5排。另加吊筋1Φ18，A=254.5mm2，sb由式m*nfA=11×2×360×157=518×103KN＞F=263.