現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計

1、課程設計計算書 課 程 名 稱: 現(xiàn)澆樓蓋課程設計題 目: 現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋學院(直屬系) :年級/專業(yè)/班:學 生 姓 名:學 號:指 導 教 師:開 題 時 間: 年 月 日完 成 時 間: 年 月 日 目 錄現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計21設計資料22樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置33板的設計33.1荷載33.2計算簡圖43.3彎矩計算值43.4正截面受彎承載力計算54.次梁設計54.1荷載設計值54.2計算簡圖64.3內(nèi)力計算64.4承載力計算64.4.1正截面受彎承載力64.4.2斜截面受剪承載力75.主梁設計75.1荷載設計值75.2計算簡圖75.3內(nèi)力設計值及包絡圖85.3.

2、1彎矩設計值85.3.2剪力設計值85.3.3彎矩、剪力包絡圖85.4承載力計算105.4.1正面受彎承載力105.4.2斜截面受剪承載力11現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計1、設計資料1、建筑物安全等級：二級；2、建筑物平面尺寸（L1×L2）：30×21.6（32號），鋼筋混凝土柱400×400；3、荷載：（1）、樓面活載：5 （2）、樓面面層：水磨石面層 0.65 +鋼絲網(wǎng)抹灰吊頂 0.45，鋼筋混凝土容重：4、材料： （1）、混凝土強度等級C30； （2）、鋼筋：梁、板受力鋼筋HRB400級鋼筋，其余采用HPB300級鋼筋。 5、非抗震設計。2、樓蓋的結(jié)構(gòu)平

3、面布置樓蓋布置初步如下圖所示，板跨度為2.4m，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)計算手冊長邊與短邊長度之比大于2的四邊支撐板，可按短向受彎的單向板計算，本工程6.0m/2.4m=2.5,可按單向板進行設計。（1） 、板厚 ：混凝土結(jié)構(gòu)計算手冊單向板高跨比可取1/351/40之間，h2400/3540=68mm60mm，混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范板的跨厚比：鋼筋混凝土單向板不大于30,h80mm，按80mm進行設計。（2） 、次梁截面高度應滿足h/= l/15l/20,則梁截面高度6000/156000/20=400300mm,取h=500mm，b=500/3.5500/2=142250mm，取h=500mm,b=200

4、mm。（3） 、主梁的截面高度應滿足h/= 1/8l/12,則梁截面高度7200/87200/12=900600mm,取h=700mm,b=300mm。3、板的設計3.1荷載（1）、板的永久荷載標準值100mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.08×25=2 kN/水磨石面層 0.65 kN/ 鋼絲網(wǎng)抹灰吊頂 0.45 kN/ 小計 3.1 kN/（2）、板的可變標準荷載值 5 kN/永久荷載分項系數(shù)：永久效應控制的組合是，永久荷載分項系數(shù)取1.35?？勺冃刂频慕M合是永久荷載分項系數(shù)取1.2?？勺兒奢d的分項系數(shù)：因樓面可變荷載標準值大于4.0kN/，所以可變荷載分項系數(shù)應取1.3。于是板的永

5、久效應控制的組合：g+q=1.35×3.1+1.3×5×0.7=8.735 kN/可變效應控制的組合：g+q=1.2×3.1+1.3×5=10.22 kN/荷載設計值按10.22 kN/取值。3.2計算簡圖次梁截面為200×500mm，主梁的截面為 300×700 ，按塑性內(nèi)力重分布設計，板的計算跨度：邊跨=+h/2=2400-100-100+80/2=2240mm，取=2240mm。中間跨=2400mm。因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算，取1m板寬作為計算單元，計算簡圖如下：3.3彎矩計算值 單向連續(xù)板考慮塑性內(nèi)力

6、重分布的彎矩系數(shù)，用塑性內(nèi)力重分布理論計算，則有系數(shù)如下： =-=-10.22*2.242/16=-3.20 =10.22*2.242/14=3.66=-=-10.22*2.42/11=-5.35 =3.68 =-4.20 3.4正截面受彎承載力計算 環(huán)境類別為一類，混凝土強度等級為C30，板的最小保護層厚度c=15mm。板厚100mm，=80-20= 60mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3N/；HRB400鋼筋，=360N/。板配筋計算的過程于下表:樓面板的配筋計算截 面A1B2C彎矩設計值（kN·m）-3.23.66-5.353.68-4.20=/（b

7、）0.0620.0710.1040.0710.082=1-0.0640.0740.1100.0740.085=(1+)/20.9680.9630.9410.9620.956計算配筋（）=M/()153.04175.9263.2177.1203.4實際配筋（）8200=2516150=1888180=2796150=1888200=251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；/bh=251/（1000×80）=0.32%，此值大于0.45/=0.45×1.43/360=0.18%，同時不小于0.2%，滿足最小配筋率。4.次梁設計按考慮塑性內(nèi)力重分布

8、設計。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的荷載折減。4.1荷載設計值由板傳來的恒載： 3.1×2.4=7.54 kN/m次梁自重： 25×0.2×（0.5-0.08)=2.1 kN/次梁粉刷： 15×0.02×(（0.5-0.08）×2+0.2)=0.312kN/小計 9.952kN/m板的可變荷載: q=5*2.4=12kN/m永久效應控制的組合：g+q=1.35×9.952+1.3×12×0.7=24.355 kN/m可變效應控制的組合：g+q=1.2×

9、9.952+1.3×12=27.542 kN/m 荷載總計算值 g+q=27.542kN/m4.2計算簡圖主梁截面為300mm×700mm，計算跨度：邊跨 =+a/2=6000-300+150=5850mm,1.025=1.025×5700=5842.5mm 取=5842.5mm，中間跨=6000-300=5700mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。計算簡圖如圖所示:4.3內(nèi)力計算 連續(xù)梁考慮塑性內(nèi)力重分布的彎矩系數(shù)，用塑性內(nèi)力重分布理論計算，則有系數(shù)如下：彎矩設計值：=-（g+q）/24=27.542×/24=-39.166kN·m

10、=（g+q）/14= 27.542×/14=67.141kN·m=-（g+q）/11=27.542×/11= -85.452kN·m=（g+q）/16=27.542×/16= 55.927kN·m=-（g+q）/14=27.542×/14= -63.917kN·m在均布荷載作用下等跨連續(xù)梁的剪力設計值 ， 連續(xù)梁考慮塑性內(nèi)力重分布的剪力系數(shù)， 為凈跨度。用塑性內(nèi)力重分布理論計算，則有系數(shù)如下：剪力設計值：=0.5（g+q）=0.5×27.542×5.8425=80.457 kN=0.55（g+q

11、）=0.55×27.542×5.8425=88.503 kN=0.55（g+q）=0.55×27.542×5.7=86.344 kN4.4承載力計算4.4.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度取=/3=5700/3=1900mm；又=b+=200+2200=2400。故取=1900mm。各截面縱向鋼筋均布置一排。環(huán)境類別為一類，C30混凝土，梁的最小保護厚度c=25mm，截面有效高度=500-35=465mm。C30混凝土，=1.0，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，箍筋采用HPB

12、300鋼筋，=270N/。正截面承載力計算過程列于下表。（-/2）=1.0×14.3×1900×80×（465-80/2）=923.78kN·m>Mmax故跨內(nèi)截面均屬于第一類T型截面。次梁正截面受彎承載力計算截 面A1B2C彎矩設計值（kN·m）-39.16667.141-85.45255.927-63.917=/（）0.0060.0110.0140.0090.010=1-0.0060.0110.0140.0090.010=(1+)/20.9960.9940.9920.9950.995計算配筋（）=M/()234.9402.7

13、512.52335.4383.36選配鋼筋（）214=308218=509220=628216=402216=402計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；/bh=308/（200×500）=0.3%，此值大于0.45/=0.45×1.43/360=0.179%，滿足最小配筋率。4.4.2斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：=-=465-80=385mm，因/b=385/200=1.9254，截面按下式驗算：0.25b=0.25×1×14.3×200×465=332.48&

14、#215;N=88.503kN，截面滿足要求。驗算是否需要按計算配置箍筋0.7b=0.7×1.43×200×465=93.093×N>=88.503×N,需按構(gòu)造配箍筋。最小配箍率 0.24=0.24×1.43/270=0.127%。箍筋采用6200（2），實際配筋率=2*28/（200×200）=0.14%>0.127%，滿足要求。5.主梁設計主梁按彈性方法設計。5.1荷載設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 9.952×6.0×1.2=71.654kN主梁自重（含

15、粉刷）（0.7-0.08）×0.3×3.6×25+0.02×(（0.7-0.08）×2+0.3)×3.6×15）×1.2=22.083kN永久荷載設計值 G=71.654+22.083=93.737kN 取G=94kN可變荷載設計值 Q=12×6.0*1.3=93.6kN 取Q=94kN5.2計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，支承在400×400的混凝土柱上，其計算跨度： a=0.4> 0.05×=0.05*7.2=0.36 ,=1.05=1.05×6800mm=7140mm5

16、.3內(nèi)力設計值及包絡圖5.3.1彎矩設計值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表相應欄內(nèi)查得=0.244×94×7.14+0.289×94×7.14=357.73 kN·m=-0.267×94×7.14-0.311×94×7.14=-387.93 kN·m=0.067×94×7.14+0.200×94×7.14=179.2 kN·m5.3.2剪力設計值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應欄內(nèi)查得=0.733×94+0.866×94

17、=150.306 kN=-1.267×94-1.311×94=-242.332 kN=1.0×94+1.222×94=208.868 kN5.3.3彎矩、剪力包絡圖彎矩包絡圖：第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。由附表知支座B或C的彎矩值為=-0.267×94×7.14+0.133×94×7.14=-89.935 kN·m在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-89.935 kN·m的連線為基線。作G=94kN，Q=94kN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

18、）+=（94+94）×7.14-=417.462 kN·m（G+Q）+=（94+94）×7.14-=387.483 kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-89.935 kN·m，=-89.935 kN·m的連線作為基線，作G=94kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：G+=×94×7.14-89.935=133.785kN·m第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載由附表知支座B的彎矩值為 =-0.267×94×7.14-0.311×94×7.14=-38

19、7.93 kN·m第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-387.93kN·m的連線為基線。作G=94kN，Q=94kN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：（94+94）×7.14-=318.13 kN·m（94+94）×7.14-=188.82 kN·m在第2跨內(nèi)：=-0.267×94×7.14-0.089×94×7.14=-238.933kN·m以支座彎矩=-387.93kN·m，=-238.933kN·m的連線為基線，作G=94

20、kN，Q=94kN的簡支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（94+94）×7.14-238.932+（-387.93+238.932）=109.176 kN·m（G+Q）+（-）=（94+94）×7.14-238.932+（-387.93+238.932）=158.842 kN·m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=-0.267×94×7.14-0.133×94×7.14=-268.464 kN·m第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：（G+Q）+=（94+94）×7.14-268.464

21、=178.976 kN·m第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：G+=×94×7.14-×268.464=134.232 kN·mG+=×94×7.14-×268.464=44.744 kN·m彎矩包絡圖如下（a）所示。剪力包絡圖：第1跨=150.306kN；過第1個集中荷載后為150.306-94-94=-37.694 kN；過第2個集中荷載后為-37.57-94-94=-225.694 kN=-242.332kN；過第1個集中荷載后為-242.332+94+94=-54.332 kN；過第2個集中

22、荷載后為-54.332+94+94=133.668 kN第2跨=208.868 kN；過第1個集中荷載后為208.868-94=114.868 kN。當可變荷載僅作用在第2跨時=1.0×94+1.0×94=188 kN；過第1個集中荷載后為188-94-94=0。剪力包絡圖如下（b）所示 主梁的內(nèi)力包絡圖（a） 彎矩包絡圖；（b）剪力包絡圖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，因=0.120.1。翼緣計算寬度按=7.14/3=2.38m和b+=0.3+5.7=6.00m中較小值確定取=2.38m。環(huán)境類別為一類，C30混凝土，梁的最小保護厚度c=25m

23、m，截面有效高度=700-35=665mm。C30混凝土，=1.0，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，箍筋采用HPB300鋼筋，=270N/。正截面承載力計算過程列于下表。（-/2）=1.0×14.3×2380×80×（665-80/2）=1701.7kN·m>Mmax故跨內(nèi)截面均屬于第一類T型截面。主梁正截面承載力計算截 面1B2彎矩設計值（kN·m）417.462-387.93178.976=/（）0.0270.0260.012=1-0.0280.0260.012=(1+)/20.9850.9870.994計算配筋（）=M/()17681641.865752