筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計計算書

、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書㈠、設(shè)計題目設(shè)計某多層工業(yè)建筑（某生產(chǎn)車間）的中間樓面如圖所示，其中縱向尺寸5*Ly,橫向尺寸3*Lx；樓蓋尺寸由教師指定（根據(jù)學(xué)號進行分配）（采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋）DCX丄BXAliE'-iLyLy623㈠、設(shè)計題目設(shè)計某多層工業(yè)建筑（某生產(chǎn)車間）的中間樓面如圖所示，其中縱向尺寸5*Ly,橫向尺寸3*Lx；樓蓋尺寸由教師指定（根據(jù)學(xué)號進行分配）（采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋）DCX丄BXAliE'-iLyLy62341—e——圖1樓面平面示意㈡、設(shè)計內(nèi)容1、 結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、 板的強度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）3、 次梁強度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）4、 主梁強度計算（按彈性理論計算）5、 繪制結(jié)構(gòu)施工圖（1） 、結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：200）（2） 、板的配筋圖（1：50）（3） 、次梁的配筋圖（1：50；1：25）（4） 、主梁的配筋圖（1：40；1：20）及彎矩M、剪力V的包絡(luò)圖（5） 、鋼筋明細表及圖紙說明㈢、設(shè)計資料1、Ly和Lx尺寸（見設(shè)計分組表）樓蓋平面軸線尺寸示意圖如圖2所示.圖2樓面平面軸線尺寸2、 生產(chǎn)車間的四周外墻均為承重磚墻，其中縱墻厚370mm，橫墻厚度240mm，采用MU10燒結(jié)普通磚、M5混合砂漿砌筑。內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為350mmX350mm。3、 荷載、樓面活荷載，單位為6kN/m2、樓面面層：水磨石地面0.65kN/m2、樓蓋自重：鋼筋混凝土自重標準值丫二25kN/m3、平頂粉刷：0.25kN/m24、 材料、混凝土：板C25梁C30、鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB400級鋼筋，梁箍筋及板內(nèi)構(gòu)造筋采用HRB400級鋼筋。、環(huán)境類別：一類。二、現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計計算書設(shè)計資料（1）樓面做法：水磨石面層；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；平頂粉刷。（2）材料：混凝土強度等級C30；梁鋼筋采用HRB400級鋼筋，板采用HRB400級鋼筋。樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置250120120250660030000250120120250660030000主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6m,次梁的跨度為6.6m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為6/3=2m,l/l=6/2=3,因此按單向板設(shè)計。0201按跨高比條件，要求板厚 ，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h>70mm，取板厚h=80mm（注：在民建筑中，樓板內(nèi)往往要雙向布設(shè)電線管，故板厚常不宜小于100mm）。次梁截面高度應(yīng)滿足 。考慮到樓面可變荷載比較大，取h=500。截面寬度取為b=200mm。主梁截面高度應(yīng)滿足 ，取h=600mm。截面寬度取b=250mm。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖250)1203B00C,n1800005B0000200000勺20003B126600660066006600660025330002000B120|||250亦0'llBBHlI 3B3B15BLi主L11L -H.1 礙 y=2 250)1203B00C,n1800005B0000200000勺20003B126600660066006600660025330002000B120|||250亦0'llBBHlI 3B3B15BLi主L11L -H.1 礙 y=2 乙三Li5B3 1 20200020板的設(shè)計（1）荷載板的永久荷載標準值水磨石地面 0.65kN/m280mm鋼筋混凝土板平頂粉刷 0.25kN/m2小計板的可變荷載標準值永久荷載分項系數(shù)取1.2；因樓面可變荷載標準值大于4.0kNm2，所以可變荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的恒荷載設(shè)計值： g二2.90x1.2二3.48kNm2活荷載設(shè)計值： q=6x1.3=7.8kN/m2荷載總設(shè)計值；g+q=11.28kN''m2，近似取為g+q=11.0kN：m2。

按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。次梁截面為200mm~500mm，板的計算跨度：邊跨l=l+-=（2000-120-200/2）+80=1820mm，中間跨/二/二2000-200二1800mm01n2202n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，計算簡圖如下圖1-5所示：g+q=11.0kN/m板的計算簡圖（3）彎矩設(shè)計值不考慮板拱作用截面彎矩的折減。由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)?分別為：邊支m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。彎矩設(shè)計值計算過程列于表1-1彎矩設(shè)計值計算 表1-1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)?“1111M11111614計算長度l（m）l二1.820l二1.820l二1.800l二1.80000000M=a（g+q）l2M 03.31-3.312.23-2.55（kN-m）（4）正截面受彎承載力計算環(huán)境類別為一類，C25混凝土，板的最小保護層厚度c=15mm。假定縱向鋼筋直徑d為10mm，板厚80mm，則截面有效高度h=h-c-—=80-15-10=60mm；板寬b=1000mm。022C25混凝土，a二1.0,f二11.9N/mm2；HRB400鋼筋，f=360Nmm2。板配筋計算的1 c y過程列于表1-2板的配筋計算 表1-2截 面1B2C彎矩設(shè)計值（kN?m）（、3.31-3.312.23-2.55a=M/匕fbh2)0.07730.07730.05210.0595〔二1-JI-2=弐=0.550'b0.0810.0810.0540.061A二帥af/fs 0 1cly160.65160.65107.1120.98實際配筋（mm2）曲6@160A=177s並6@160A=177s血@160A=123s也5@160A=123s計算結(jié)果表明，支座截面的Z均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；A/bh二177/（1000x80）二0.22%，此值大于0.45f/f二0.45x1.27/360二0.16%，同時S ty大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。5）板的配筋圖繪制確定各種構(gòu)造鋼筋⑴分布筋選用。?5@160⑵嵌入墻內(nèi)的板面附加鋼筋選用?6@160。a=l°/7=285mm，取300mm。⑶垂直于主梁的板面附加鋼筋選用?6@160。a=l/4=500mm0⑷板角構(gòu)造鋼筋:選用?6@160,雙向配置板四角的上部。a=l/4=500mm。0板的配筋圖如圖所示。?Arm□3■t:I-i—?Arm□3■t:I-i—a2：'板.的配筋圖1:50次梁設(shè)計根據(jù)本車間樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變荷載不考慮梁從屬面積荷載折減。荷載設(shè)計值（1）永久荷載設(shè)計值次梁自重：板傳來永久荷載： 3.48kN/m2x2.0m=6.96kNm次梁自重：0.2x(0.5-0.08)x25x1.2=2.52kN；m次梁粉刷： 0.02x(0.5-0.08)x2x17x1.2=0.34kN/m小計 g=9.82kNim活荷載設(shè)計值： q=7.8x2.0=15.6kNm荷載總設(shè)計值： g+q二25.42kN/m，取荷載25.4kN

2)計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。主梁截面250mmx600mm。計算跨度：

邊跨l=l+a=(6600-120-250/2)+240=6475mm01n22中間跨/二/二6600-250二6350mm02n因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。次梁的計算簡圖見下圖q+g=25.42kN/mJH丨HI丄(IH}[丨IHHIIIII1丄A6475B/6350C/6350C6350 ]B6475'■ 4? 43)內(nèi)力計算次梁的彎矩設(shè)計值的計算表1-3截面位置1B2C邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支座彎矩系數(shù)aM1/11-1/111/16-1/14計算跨度l°(m)l=6.475l=6.475l=6.350l=6.35001010202M=a(q+g)l225.4x6.4752-11-25.4x6.4752-1125.4x6.3502-16-25.4x6.3502-14M n二96.81(kN?m)=-96.81=64.01=-73.15

次梁的剪力設(shè)計值的計算表1-4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)aY0.450.600.550.55凈跨度l（m）n6.3556.3556.3506.350V=a(q+g)lY n(kN)78.996.8588.7188.71（4）承載力計算①正截面抗彎承載力計算次梁跨中正彎矩按T形截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面二項的較小值:b'=min-0，b+SfV3 n丿=min-0V3罟=2117mm,b+Sn=200+2400—200=2400mm丿所以取b'=2117mmff=360N/mm2yvf=14.3N/mm2，f=1.43N/mm2f=360N/mm2yv縱向鋼筋采用HRB400級，fy=360N/mm2h=500—40=460mm有效高度0判別跨中截面屬于哪一類T形截面afb'h'（h—h/2）=1.0X14.3x2117x80x（460—80/2）=1017kN-m>M>M1cff0f 1 2跨中截面屬于第一類T形截面支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程見表1-5次梁正截面受彎承載力計算截 面1B2C彎矩設(shè)計值（kNm）（\96.81-96.8164.01-73.15as=M/片fbh2或/'\a=M/afb上h2s V1cf0丿0.0150.160.0100.121

g=1-\1-20^空=0.518Sb0.0150.1750.0100.129A=沖/億或A=gb'hafs f01c'y580.23639.53386.82471.4231L1601251L106H10選配鋼筋(mm2)A=603SA=678SA=393SA=471S計算結(jié)果表明，支座截面的均力總于0.518，符合塑性內(nèi)力重分布的原則。A/bh二393/(200x500)二0.39%，此值大于0.45f/f二0.45x1.43/360二0.18%，同時大sty于0.2%，滿足最小配筋率的要求。②斜截面受剪承載力斜截面受彎承載力計算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計算和最小配箍筋率驗算。驗算截面尺寸：h=h-h=460-80=380mm，因h/b二380/200二1.9<4，截面尺寸按下列w0f w驗算：0.250fbh=0.25x1x14.3x200x460二328.9x103>V二96.85kN，截面尺寸滿足cc0 max要求。計算所需腹筋：A采用址6雙肢箍，計算支座B左側(cè)截面。由V二0.7fbh+ffh，可得到箍筋間距cs t0yvs0s=■fAhsv0V-s=■fAhsv0V-0.7fbhBl t0360x56.6x46096.85x103-0.7x1.43x200x460=1970mm2調(diào)幅后受剪力承載力應(yīng)加強，梁局部范圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距，s=0.8x370=296mm，截面高度在300~500mm的梁，最大箍筋間距200mm最后取箍筋間距s=200mm。為方便施工，沿梁長不變。驗算配筋率下限值：彎矩調(diào)幅要求的配筋率下限值為：0.3f/f=0.12%實際配筋率tyvp=A/bs=56.6/200x200=0.14%>0.12%，滿足要求。svsv因各個支座處的剪力相差不大，為方便施工，沿梁長不變，取雙肢川6@100。（5）施工圖的繪制伸入墻支座時，梁頂面縱向鋼筋的錨固長度按下式確定：1-■:-卜趣」 m1/—/—afyd—0.14x逆0x12—422.93mm,取450mmaf 1.43t伸入墻支座是,梁底面縱向鋼筋的錨固長度按下式確定：l二12d二12x16二192,取200mm—r—rrt,_L_,pi—,a-a->.、、-] [ 、.,, ,, 、.、“.口l>12d—12X10—120^^0^^^梁底面縱向鋼筋伸入中間支座的長度應(yīng)滿足l—縱向鋼筋的截斷點距支座的距離：主梁的設(shè)計（1）荷載設(shè)計值。（為簡化計算,將主梁的自重等效為集中荷載）次梁傳來的恒載：9.82次梁傳來的恒載：9.82x6.6—64.812kN主梁自重（含粉刷）：[(0.6-0.08)x0.3x2.0x25]x1.2—10.26kN恒載：G—64.812+10.26—75.072kN,取75.1kN恒載：Q—15.6x6.6—102.96kN，取103kN活載：(2)計算簡圖a370^m^m主梁的實際結(jié)構(gòu)如圖1-10所示，由圖可知，主梁的端部支承在墻上的支承長度為，中間支承在350mmX350mm的混凝土柱上，其計算跨度按以下方法確定：邊跨l二6000-175-120二5705mm01因為0.0251=143mm<纟4>=185mm十「、丄“1二1.0251+對2=1.025x5705+350/2二6022mm所以邊跨取01 n1中跨1=6000mmQ=103kNG=75.1kN級1,2022級1,20222000B20001?L200022000* J卜20001CL20001.20006022V6000Vr M" J6022主梁的計算簡圖D2022L6022-60006022-6000因為跨度相差6000=3.067x10-3<10%項次荷載簡圖M1MBM2MC彎矩圖示意圖①恒載AB CD109.95-120.3130.39-120.31||■W；w按等跨連續(xù)梁計算。①彎矩值計算：表1-6

活-82.194-82.194178.60-96.81B載活一32.27-82.19123.6-82.19BCD載活載活105.06-192.20B載組合項次①+③①+④①+②①+⑤M.(kN?m)-66.4278.1-313.31-313.31⑤③④②??AACDAf-Vi|! 豪打活-82.194-82.194178.60-96.81B載活一32.27-82.19123.6-82.19BCD載活載活105.06-192.20B載組合項次①+③①+④①+②①+⑤M.(kN?m)-66.4278.1-313.31-313.31⑤③④②??AACDAf-Vi|! 豪打mA「和I"'IJIIH13I?組合項次M(kN?m)288.54-181.61153.99-181.61彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有活荷載，第2跨沒有活荷載支座B或C的彎矩值為M二M=—0.267x75.1x6.0-0.133x103x6.0=—202.50kN-m。BC在第1跨內(nèi)以支座彎矩M=0,M=—202.50kN-m的連線為基線，作G=75.1kN,ABQ=103kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：[(G+Q)l+M=1x178.1x6.0—202.50=288.7kN-m3 0 3 3 3(與前面計算的M =288.54kN?m相近)；1,max1 2M 1 2x202.50(G+Q)l+b=x178.1x6.0— =221.2kN?m。3 0 3 3 3在第2跨內(nèi)以支座彎矩M=—202.50kN?m,M=—202.50kN?m的連線為基線，作BCG=75.1kN，Q=0kN的簡支梁彎矩圖，得第集中荷載作用點處彎矩值為：1Gl+M=1x75.1x6.0—202.50=—52.3kN?m。3 0b3第1、2跨有活荷載，第3跨沒有活荷載在第1跨內(nèi)以支座彎矩M=0,M=-313.308kN-m的連線為基線，作G二75.1kN,ABQ=103kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：1 M1 313.308(G+Q)l+—b=x178.1X6.02— =253.0kN-m；3 0 3 3 31 2M 1 2x313.308(G+Q)l+ b=x178.1x6.02— =148.52kN?m。3 0 3 3 3在第2跨內(nèi)，—=—0.267x75.1x6.0—0.089x103x6.0=—175.31kN-m。以支座彎矩C—=—313.308kN-m，M=—175.31kN-m的連線為基線，作G=75.1kN，Q=103kN的BC簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：](G+Q)l+—+2(———)3 0C3BC=1x178.1x6.0—175.31+3(—313.308+175.31)=91.86kN-mi(G+Q)l+—+!(———)3 0C3BC=1x178.1x6.02—175.31+1(—313.308+175.31)=137.86kN-m第2跨有活荷載，第1、3跨沒有活荷載—=—=—0.267x75.1x6.0—0.133x103x6.0=—202.50kN-m。BC第2跨兩集中荷載作用點處的彎矩設(shè)計值為：](G+Q)l+—=1x178.1x6.0—202.5=153.7kN-mTOC\o"1-5"\h\z3 0b3(與前面計算的— =153.99kN?m相近)。2,max第1、3跨兩集中荷載作用的處的彎矩設(shè)計值分別為：1 — 1 202.5Gl+—B=x75.1x6.02— =83.20kN?m；30 3 3 31 2— 1 2x202.53 0 3 3 3②剪力設(shè)計值：剪力V=kG+kQ式中系數(shù)k、k由附錄6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得。3 4 3 4

項次①恒載②活載④活載⑤活載組合項次(kN)荷載簡圖北京交通主梁的剪力計算BCD55.0589.2070.97-9.17144.25126.0245.88VBl-95.15(—75.1)-116.80(0)-116.49(—80.13)-19.17(-125.9)-211.95(-75.1)項次①恒載②活載④活載⑤活載組合項次(kN)荷載簡圖北京交通主梁的剪力計算BCD55.0589.2070.97-9.17144.25126.0245.88VBl-95.15(—75.1)-116.80(0)-116.49(—80.13)-19.17(-125.9)-211.95(-75.1)-211.64(-155.23)-104.32(-201.0)圖80.134(116.49)125.87(9.167)1-715)0(-116.8075.1(211.95)201.0(104.32)155.23(211.64)剪力包絡(luò)圖：1)第1跨V二144.25kN，過第1個集中荷載后為144.25-75.1-103=-33.85kN，過第2A,max個集中荷載后為-33.85-75.1-103=-211.95kN。V =-211.95kN，過第1個集中荷載后為-211.95+75.1+103=-33.85kN，過第Bl,max2個集中荷載后為-33.85+75.1+103=-144.25kN。2)第2跨V =201kN，過第1個集中荷載后為201-75.1=125.9kN；Br,max當活荷載僅作用在第2跨時V=1.0x75.1+1.0x103=178.1kN，過第1個集中荷載后為178.1+75.1+103=0。Br③剪力包絡(luò)圖288.7二八甘m：i：2o(4)承載力計算正截面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因跨內(nèi)設(shè)有間距小于主梁間距的次梁，翼緣計算寬度按l/3=6.9/3=2.0m和b+s=6m中取較小確定，取b'=2.0m。0nf主梁混凝土保護層厚度的要求以及跨內(nèi)截面有效高度的計算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度的計算方法有所不同。板混凝土保護層厚度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,h二600-15-10-18-25/2二545mm；二排鋼筋時,0h=595一25=520mm。0B支座邊的彎矩設(shè)計值M二M-Vb2二-244.38+189.3x0.35/2二-211.25kN?m。B B,max0'判別跨中截面屬于哪一類T形截面afb'h'V?一h'/2丿=1.0x14.3x2000x80x（565一80/2）=1201.2kN?m>M>M1cff0f 1 2跨中截面屬于第一類T形截面支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程見表1-8截面1B2彎矩設(shè)計值(kN?m)288.54-159.35153.99-52.3Ma=safbh21c 00.0340.1500.0180.049丫=(1+J1-2a)/2s 甲 s0.9820.9180.9910.975選配鋼筋計算配筋(mm2)A=MsYfhsy01497.60928.14792328.20實際配筋（mm2）3也253並202並222證163地121473942782339斜截面受彎承載力驗算截面尺寸:h=h-h=520-80=440mm，因h/b二440/250二1.76<4，截面尺寸按下式計w0fw0.250fbh=0.25xlx14.3x250x520二464.75x10s>V二201kN，截面尺寸滿足要求。cc0max計算所需腹筋：采用①8@100雙肢箍，AV=0.7fbh+f svhcs t0yvs0=0.7x1.43x250x520+360x5.xx520，不需要配置彎起鋼筋。

100=260.789kN>V=201kNmax驗算最小配筋率：p=時= =0.34%>0.24丿^=0.10%，滿足要求