鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋課程設(shè)計(jì) (2)

1、鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋課程設(shè)計(jì)一、初步選擇梁、板的截面尺寸1 板的尺寸除滿(mǎn)足承載力、剛度、裂縫寬度要求外，尚應(yīng)滿(mǎn)足施工要求。板厚??；按施工要求，一般樓板厚度不少于60mm，密肋板厚度不少于50mm，工業(yè)建筑樓板厚度不少于70mm，本設(shè)計(jì)樓板厚度選80mm。2 次梁截面尺寸：次梁高度取，寬度取。本設(shè)計(jì)次梁截面尺寸選bh=200450mm2。3 主梁截面尺寸：主梁高度取，寬度取。本設(shè)計(jì)主梁截面尺寸選bh=300600mm2。二、在計(jì)算書(shū)上繪出結(jié)構(gòu)平面布置圖在計(jì)算書(shū)上畫(huà)出圖二，并標(biāo)注出柱、主梁、次梁和板的名稱(chēng)（或編號(hào)），布置上板、次梁和主梁的計(jì)算單元及荷載的取值范圍。三、板的設(shè)計(jì)（1）荷載板的永久

2、荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20mm厚水泥砂漿 20x20x10x10-3=0.4kN/ 15mm厚混合砂漿 0.015x17=0.255 kN/ 80mm現(xiàn)澆板自重 0.08x25=2.0 kN/. . 小計(jì) 2.655 kN/板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 5.3 kN/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4.0 kN/，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3，于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值 g=2.655x1.2=3.186 kN/可變荷載設(shè)計(jì)值 q=5.3x1.3=6.89 kN/荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=10.076 kN/，近似取10 kN/.（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200mm x 450mm，按塑性重分布設(shè)計(jì)，板的

3、計(jì)算跨度：邊跨 l0=ln+h/2=2000-250-100+80/2=1690mm1.025ln=1691.4mm 取l0=1690mm中間跨 l0=ln=2000-200=1800mm因跨度相差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)圖如下。（3）彎矩設(shè)計(jì)值由表可得，板的彎矩系數(shù)m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 M1 =（g+q）l012/11=101.692/11=2.60kN.m MB =-（g+q）l012/11=-2.95 kN.m Mc =（g+q）l012/14=-2.31 kN.m M2 =（g+q

4、）l012/16=2.03 kN.m這是對(duì)端區(qū)格單向板而言的，對(duì)于中間區(qū)格單向板，其Mc和M2應(yīng)乘以0.8，分別為 M2=0.8x2.03=1.624 kN.m Mc =-0.8x2.31=-1.848 kN.m（4）正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類(lèi)別一級(jí)，C25混凝土，板厚80mm，h0=80-20=60mm；板寬1000mm。C25混凝土，1=1.0，fc=11.9N.mm2；HRB300鋼筋，fy=270N/mm2。截面邊跨跨中（1）第一內(nèi)支座（B）中間跨中（2）、（3）中間支座（C）邊板帶(中間板帶)邊板帶(中間板帶)2.60-2.952.031.624-2.31-1.8483.764.32

5、.912.323.332.653.76214.3212.91212.32213.33212.6521166190128102147117選配鋼筋（實(shí)配AS）8190As=2018190As=2018190As=2018150As=2018190As=2018190As=201板的配筋計(jì)算 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；As/（bh）=201/（1000x80）=0.25%，此值大于0.45ft/fy=0.45x1.27/270=0.21%，同時(shí)大于0.2%，滿(mǎn)足最小配筋率的要求。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)本廠房樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主

6、梁的可變荷載不考慮從屬面積的荷載折減。（1） 荷載設(shè)計(jì)值永久荷載設(shè)計(jì)值 板傳來(lái)的永久荷載 3.186x2.0=6.37kN/m次梁自重 0.2x（0.45-0.08）x25x1.2=2.22 kN/m次梁粉刷 0.015x（0.45-0.08）x2x17x1.2+0.015x0.2x17x1.2=0.287 kN/m. . 小計(jì) g=8.88 kN/m 可變荷載設(shè)計(jì)值 q=6.89x2.0=13.78kN/m 荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=8.88+13.78=22.66 kN/m（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖 次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為240mm，主梁截面為300mm x 600mm，計(jì)算跨度：邊跨 l0=ln+a/

7、2=6000-250-300/2+240/2=5720mm1.025ln=1.025x5600=5740取l0=5720mm。中間跨 l0=ln=6000-300=5700mm因跨度相差小于10，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下。（3） 內(nèi)力計(jì)算由表分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值： M1 =-MB=（g+q）l02/11=67.4kNm M2=（g+q）l02/16=46.0 kNm MC=-（g+q）l02/14=-52.60 kNm剪力設(shè)計(jì)值：VA=0.45（g+q）ln1=0.45x22.66x5.6=57.1 kN VBL =0.60（g+q）ln1=0.60x22.66

8、x5.6=76.14 kN VBr =Vc0.55（g+q）ln2=0.55x22.66x5.7=71.04 kN(4)承載力計(jì)算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，翼緣寬度取bf=l/3=6000/3=2000mm除支座B截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值67.4-67.446.0-52.60s0.0160.1860.0110.1220.0170.2080.350.0120.1310.35AS621.88715.1439450選配鋼筋（實(shí)配 AS）216+118（彎）As=656.5218+118（彎）As

9、=763214+114（彎）As=461214+114（彎）As=461 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；As/（bh）=461/（200x450）=0.51%，此值大于0.45ft/fy=0.45x1.25/360=0.16%，同時(shí)大于0.2%，滿(mǎn)足最小配筋率的要求。2)斜截面受剪承載力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)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=390-80=310mm,因hw/b=310/200=1.55Vmax=98.94kN截面尺寸滿(mǎn)足要求。計(jì)算所需腹筋：采用6雙肢箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面。由Vcs=0.7ftb

10、 h0+1.25fgy(Asv/s) h0,可得箍筋間距 s=1.25x270x56.6x390/(98.94x1000-0.7x1.27x200x390)=251.7mm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?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距，s=0.8x251.7=201mm，最后取箍筋間距s=200mm。為方便施工，沿梁長(zhǎng)不變。驗(yàn)算配箍率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配箍率下限為：0.3ft/fyv=0.3x1.27/270=0.141，實(shí)際配箍率sv=Asv/（bs）=56.6/（200x200）=0.14150.141，滿(mǎn)足要求。5.主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)。（1）

11、 荷載設(shè)計(jì)值為簡(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 8.88x6.0=53.28kN主梁自重（含粉刷） （0.6-0.08）x0.3x2.0x25+0.015x0.6-0.08)x2x2.0x17x1.2+0.015x0.3x17x1.2=10kN. .永久荷載設(shè)計(jì)值 G=53.28+10=63.28kN可變荷載設(shè)計(jì)值 Q=13.78x6.0=82.68kN（2） 計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支撐長(zhǎng)度為370mm；中間支承在400mm x 400mm的混凝土柱上。其計(jì)算跨度邊跨 ln=6000-200-250=5550mm，因0.025ln=0.025x555

12、0=138.75mma/2=185mm取l0=1.025ln+b/2=1.025x5550+400/2=6088.75mm,近似取6100mm。中跨 l0=6000mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下，跨度相差不超過(guò)10。（3） 內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖1） 彎矩設(shè)計(jì)值彎矩 M=k1Gl0+k2Ql0式中系數(shù)k1、k2，由表查得。M1,max=0.244x63.28x6.1+0.289x82.68x6.1=100.86+145.75=246.61kNmMB,max=-0.267x63.28x6.1-0.311x82.68x6.1=-103.06-156.85=-260 kNmM2,max=0.067x63.28x

13、6.1+0.200x82.68x6.1=28.14+148.27=126.73kNm2)剪力設(shè)計(jì)值 剪力 V=k3G+k4Q式中系數(shù)k3、k4，由表查得。 VA,max=0.733x63.28+0.866x82.68=118,14kNVBl,max=-1.267x63.28-1.311x82.68=-188.47kNVBr,max=1.0x63.28+1.222x82.68=164.31kN3)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(méi)有可變荷載由附表知，支座B或C的彎矩值為：MB=MC=-0.267x63.28x6.1-0.133x82.68x6.1=-170.17kNm在第

14、1跨以?xún)?nèi)支座彎矩MA=0，MB=-170.17kNm的連線為基線，作G=63.28kN，Q=82.68kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：1/3（G+Q）l0+MB/3=1/3(63.28+82.68)x6.1-170.17/3=240.1kNm(與前面計(jì)算的M1,max=246.61kNm接近)1/3（G+Q）l0+2MB/3=1/3(63.28+82.68)x6.1-2x170.17/3=183.34kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩MB=MC=-170.17kNm的連線為基線，作G=85kN,Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載作用處的彎矩值:1/3Gl0+MB=

15、1/3x63.28x6.0-170.17=-43.61kNm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MA=0,MB=-260kNm的連線為基線，作G=63.28kN，Q=82.68kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：1/3x(63.28+82.68)x6.1-260/3=210.11kNm1/3x(63.28+82.68)x6.1-2x260/3=123.45kNm在第2跨內(nèi)：Mc=-0.267x63.28x6.1-0.089x82.68x6.1=-147.9kNm。所以支座彎矩MB=-260kNm，Mc=-147.9kNm的

16、連線為基線，作G=63.28kN，Q=82.68kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得1/3（G+Q）l0+Mc+2/3（MB-Mc） =1/3x(63.28+82.68)x6.1-147.9+2/3x(-260+147.9) =74.15kNm1/3（G+Q）l0+Mc+1/3（MB-Mc） =1/3x(63.28+82.68)x6.1-147.9+1/3x(-260+147.9) =111.52kNm 第2跨有可變荷載，第1、3跨沒(méi)有可變荷載MB=MC=-0.267x63.28x6.1-0.133x82.68x6.1=-170.14kNm第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩為：1/3（G+Q）l0+MB=1/3

17、(63.28+82.68)x6.1-170.14=121.78kNm(與前面計(jì)算的M2,max=126.73kNm相近)第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩為：1/3Gl0+1/3MB=1/3x63.28x6.1-1/3x170.14=71.96kNm1/3Gl0+2/3MB=1/3x63.28x6.1-2/3x170.14=15.24kNm彎矩包絡(luò)圖如圖a所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨VA,max=118.14kNm；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為118.14-63.28-82.68=-27.82kN；過(guò)第2個(gè)集中荷載后為-27.82-63.28-82.68=-173.78kN.VBl,max=-188.47

18、kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為-188.47+63.28+82.68=-42.51kNm；過(guò)第2個(gè)集中荷載后為-42.51+63.28+82.68=103.45kNm。第2跨VBr,max=164.31kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為164.31-63.28=101.03kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)VBr=1.0x63.28+1.0x82.68=145.96 kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為145.96-63.28-82.68=0。剪力包絡(luò)圖如圖b所示。（4） 承載力計(jì)算1） 正截面受彎承載力截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值246.61-260126.73-43.61s0.0320.2500.0170.042s0.9840.8530.9910.979AS16422090.6838.3305.5選配鋼筋（實(shí)配 AS）222+320（彎）As=1701225+420（彎）As=2238220+120（彎）As=941220As=628主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。2） 斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=540-80=460mm，因hw/b=460/300=1.53Vmax=188.47kN,截面尺寸滿(mǎn)足要求。計(jì)算所需腹筋：采用8200雙肢箍筋，Vcs=0