現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)

1、華東交通大學(xué)理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)計(jì)算書課程名稱：現(xiàn)澆樓蓋課程設(shè)計(jì)題目:現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋學(xué)院（直屬系）:土建年級/專業(yè)/班:08 土木建工1班學(xué)生姓名： 黃河學(xué)號：20080110010222指導(dǎo)教師：吳浪開題時(shí)間:2011年5月19日完成時(shí)間:2011年5月23日現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書目錄目 錄2現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)31 .設(shè)計(jì)資料 32.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置 33 .板的設(shè)計(jì) 33.1荷載33.2計(jì)算簡圖 43.3彎矩計(jì)算值 53.4正截面受彎承載力計(jì)算 54. 次梁設(shè)計(jì) 64.1荷載設(shè)計(jì)值 64.2計(jì)算簡圖 64.3內(nèi)力計(jì)算 64.4承載力計(jì)算 64

2、.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(shè)計(jì) 85.1 荷載設(shè)計(jì)值 85.2計(jì)算簡圖 85.3內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖 85.3.1 彎矩設(shè)計(jì)值 85.3.2 剪力設(shè)計(jì)值 85.3.3 彎矩、剪力包絡(luò)圖 85.4承載力計(jì)算 105.4.1 正面受彎承載力 105.4.2 斜截面受剪承載力 11第2頁共12頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課計(jì)書現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)1 設(shè)資1.建筑物安全等級：二級；2建筑物平面尺寸 （L1 XL2）: 33.6 X20.7 （ 31號），墻厚370，鋼筋混凝土柱50 X350;3荷載：1）樓面活載：7 kN/ m2 ）樓面面層：

3、20厚水泥砂漿了 w = 20kN / m ）鋼筋混凝 土容重：33土口重：c =25kN / m ）樓側(cè)面、樓底粉刷層：15厚混合砂漿 n = 17kN / m ;4.材料：1）混凝土 C20 ;2）鋼筋：受力鋼筋用HRB335級鋼筋，腹筋用PB235級鋼筋。2 樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置=10 /1015.6 /2.32.432主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6.9m，次梁的跨度為.6m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，兩邊板跨度為2.3m，中間跨度為.3m , 板設(shè)計(jì)則按單向B1B1BI35B2200x450B2B2W450B6B6j3妙35尿凝土柱DF=W<=#=二=士Bl IM11

4、JLA. JiUkU Ujk iiLSTT_ TJi 一- 一 十 *| 111 |1 111 °iL-JB5B2B2B2樓蓋結(jié)構(gòu)布置平面圖按跨高比條件，要求板厚h > 2300/40=57.5mm,對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h > 80mm ,h = Io /18I o /12 = 5600 /18 5900/12 = 311 467取板厚為T80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足mm,取h=450mm.h I0 /15 I0 /106900/15 6900/10460 690mm截面寬度 b=h/3 h/2=150 225mm，取 b=200mm。主梁截面高度應(yīng)滿I取h=600m

5、m。截面寬度 b=h/3 h/2=200 300mm，取 b=300mm。3 板的設(shè)計(jì)軸線，的板屬于端區(qū)隔單向板，軸線的板屬于中間區(qū)隔單向板。6.荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板20mm厚樓面水泥砂漿面層15mm板底混合砂漿抹加.0150.080.02X25=2kN/X20=0.4kN/X17=0.255kN/第 3 頁共12 頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書2小計(jì)2.655kN/m板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值7kN/2m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/ m 2所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久何載設(shè)計(jì)值g=2.665 x 1.2=3.1

6、86kN/2m可變荷載設(shè)計(jì)值q=72x 1.3=9.1kN/ m何載總設(shè)計(jì)值2g+q=12.286kN/m ，取2g+q=12.29kN/ m3.5計(jì)算簡圖次梁截面為200 x 450mm，取板在墻上的支撐長度為120mm，按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨：I o=ln+h/2=2300-100-120+80/2=2120mm<1.025 ln=2358mm ，取 I o=2120mm中間跨：I 0= In=2300-200=2100mm因跨度差(2120-2100 ) /2100=0.9%<10%,可按等跨連續(xù)板計(jì)算，取1m板寬作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如下：板的計(jì)算簡圖第4

7、頁共12頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書3.6彎矩計(jì)算值用塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算，則有a系數(shù)如下:這是對端區(qū)隔單向板而言的，對于中間區(qū)隔單向板，其MC和M2應(yīng)乘以0.8，分別為:M 1=-M b=( g2)/ 11=5.02 kN mq I012+ *M=( gq)l / 16 =3.39 kN m022Mk (gq)l /14 =-3.87 kN m032MD= (gq)l /14 =-3.87 kN m03環(huán)境類別為一級，C20混凝i土，板的最小保右護(hù)層厚度e=20mm。板厚 850mm , h =80-25o板寬b=1000mm。C20混凝a =1.0 , f c -p：9.

8、6kN/ m ；HRR335 鋼筋，pfy =210N/ m 。配筋計(jì)算的過程于、表 :rfV樓面板艮的配筋計(jì)算截=J1 .B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN m）5.02-5.023.39-3.87a = Ms/( afc b h )00.1730.1730.1170.133=1-1- 2a s0.1910.191024044軸線計(jì)算配筋（mm 2）、A = bho a1 fc / f y480.2480.2311.8362.1rsJ810081006/81256/8100實(shí)際配筋（2、A =503A =503A =314A =393、mm軸線計(jì)算配筋（mm 2）J.J板480.2480.20.8 X

9、311.87. X 362.1=289.7b h o ai f c / f yA =sMC=0.8 X ( -3.87 ) =-3.10 kN m M2=0.8 X 3.37=2.71 kN m3.7正截面受彎承載力計(jì)算=249.4實(shí)際配筋（mm 2）8100A =503s8100A =503s6100A =283s6/8125A =314s*對軸線間的板帶，其跨內(nèi)截面 鋼筋面積乘以 0.8.2、3和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值都可折減20%為了方便，近似對計(jì)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； A /bh=314/ s(1000 X 80) =0.39%，此值大于

10、0.45 f / fy =0.45 X 1.1/210=0.24%，同時(shí)不小于 0.2%，滿 t第 5 頁共 12 頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書足最小配筋率3.8次梁設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)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。8.荷載設(shè)計(jì)值由板傳來的恒載:次梁自重：次梁粉刷：2小計(jì)3.19X 2.3=7.34kN/25X 0.2 X ( 0.45-0.08 ) X 1.2=2.22 kN/17X 0.015 X ( 0.45-0.08 ) X 2X 1.2=0.23 kN/2m2m板的可變荷載設(shè)計(jì)值荷載總計(jì)算值9.79kN

11、/q=9.1g+q=30.72kN/m2X 2.3=20.93kN/ m2m9.計(jì)算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為180mm。主梁截面為 250mm X 550mm，計(jì)算跨度:邊跨 | =h +a/2=5600-90-125+90=5475mm<1.025 ln =1.025 X 5355=5519.6mm 取 I。 =5475mm ,。中間跨 I =l n =5600mm。因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡圖如圖所示次梁的計(jì)算簡圖10.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 =- M b = (g+q)1Mc=-( g+q )2I /14

12、=-30.7202I /1仁30.72 X0224.5 /11=83.71kNX 5/14=-68.81kN m.62 2M 2= (g+q) l /16=30.72 X 5 6 /16=60.21kN m0剪力設(shè)計(jì)值：V =0.45 ( g+q) I m =0.45 X 30.72 X 5.475=75.69kNAV =0.60 (g+q) Im =0.60 X 30.72 X 5.475=100.91kNBIV =Vc =0.55 ( g+q) I n2 =0.55 X 30.72 X 5.6=94.62kNBr11.承載力計(jì)算4.4.3 正截面受彎承載力第 6 頁共 12 頁現(xiàn)澆鋼筋混凝

13、土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書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=5600/3=1867mm ;b =b+sn=200+2300=2500 。取f各截面均布置一排。環(huán)境類別為一級，C20混凝土，梁的最小保護(hù)厚度 效高度 h =450-30-10=410mm，二排布置 ho =450- 60=390mm。oC20混凝土，故 b =1867mm余f除支座c=30mmB截面縱向鋼筋按兩排布置外，其，一排縱向鋼筋布置截面有a =1.0 ,1fc=9.6N/ mm 2 , ft=1.1/2mm ;縱向鋼筋采用HRB335鋼，cf =300N/y表。mm,箍筋采用HPB2

14、35鋼筋f yv =210N/m m。正截面承載力計(jì)算過程列于下44c b h ( ho -f fh /2 ) =1.0 X 9.6X 1867 X 80 X ( 410-80/2 ) =530.5kN m>M max故跨內(nèi)截面均屬于第一類T型截面E截面彎矩設(shè)計(jì)值（kN m）23)71 謬 12. 9.6a = M / ( a1 fc b =0.027so次梁正183.7162410截面受彎承載力計(jì)算B-83.716260.2164. (/)F.4.49.6=0.28455-5.3.49.6=0.020C -68.81654375241081Jt=L1.0 9.6=0.21110200

15、390102200410=1-1- 2as0.0270.343<0.350.020A =sb ho a1 f c / f y 或671.5855.5494.9A =sI'b ho a1 fc/ fyT選配鋼筋1 16+2 18118+3162 18( 2' mm )A =710.1A =857.5A =509.0sss101867101867/ ( a1 fca =Ms0.240598.4316A =603.0s計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.55 A /bh=509/于s0.45 f / f y =0.45 X 1.1/300=0.165%，滿足最小配筋率。t(200

16、 X 450) =0.566%，此值大4.4.2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)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截 面尺寸：h =410-80=330mm算:因 hw /b=330/200=1.650.25 Bc fc b ho =0.25 X 1 X 9.6 X 200 X 410=196.8 Xv 4,截面按下式驗(yàn)310 N> Vmax =100.91kN，截面滿足要求。驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置箍筋0.7 ft bho =°.7 x 1-1 x 200x 410=63.14 x 10 n<V max =100.9 x 10 N,需按計(jì)算配箍筋。

17、采用 10雙肢箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面。S=1.25 f Asv ho/ (Vbl-0.7 ftb ho) =1.25 x 210yv3x 157x 410/( 100.9x 10 -0.7 x 1.1 x 200x 410) =447.49mm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 x 447.49=358mm ，取箍筋間距 s=250mm 。為了方便施工，沿梁 長度不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3 ft f =0.3 x 1.1/210=0.15% 。實(shí)際配筋率yvsv = nAsv1 bs

18、 =157(/ 200x450)=0.174%<0.20% ，不滿足要求。取 sv =0 . 20% ，最后取 s=120mm。第 7 頁共 12 頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書3.10主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)13.荷載設(shè)計(jì)值為了簡化計(jì)算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載9.79X 5.6=54.82kN主梁自重(含粉刷)(0.6-0.08 ) X 0.25 X 2.3 X 25+0.015 X ( 0.6-0.08 ) X 2X 2.3X 17) X 1.2=9.0kN永久荷載設(shè)計(jì)值可變荷載設(shè)計(jì)值14.計(jì)算簡圖 主梁按連續(xù)梁計(jì)算，G=54.82+9.0=63.

19、83kNQ=20.93X端部支承在磚墻上，取 G=65kN5.6=117.21kN取 Q=120kN支承長度為 240mm，中間支承在 350mm X 350mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度：邊跨 I =6900-350/2-120=6605mm 因 0.025 +a/2+b/2=6900mmn中跨 I =6900mm0主梁的計(jì)算簡圖如下，因跨度相差不超過ln =165mm>a/2=120m ,m取 lo=ln10%，故可利用附表6-2計(jì)算內(nèi)力主梁的計(jì)算簡圖15.內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖4.7彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=k1 Glc + k2 Qlc式中系數(shù)k1、k2由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得M =0.244

20、 X 65 X 6.9+0.289 X 120 X 6.9=348.73kN m1, maxM =-0.267 X 65 X 6.9-0.311 X 120 X 6.9=-377.26kN mB, maxM =0.067 X 65 X 6.9+0.200 X 120 X 6.9=195.65kN m2, max4.8 剪力設(shè)計(jì)值 剪力V=k G+k4 Q式中系數(shù)ks、k4由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得3V =0.733 X 65+0.866 X 120=151.57kNA ,maxV =-1.267 X 65-1.311 X 120=-239.68kNBl , maxV =1.0 X 65+1.22

21、2 X 120=211.64kNBr ,max4.9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跨沒有可變荷載。第 8 頁共 12 頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書由附表6-2知支座B或C的彎矩值為299.87M =M c =-0.267 X 65 X 6.9-0.133 X 120X 6.9=-229.87kN mB在第1跨內(nèi)以支座彎矩3M =0, M b =-229.87kN m 的連線為基線。作G=65kN , Q=120kN的A個(gè)集中荷載和第 2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：B 12簡支梁彎矩圖，得第1(G+Q) I0 +3= 3( 65+120 ) X 6.9

22、-229.87=348.88kN m (與前面計(jì)算的=348.73kN m 接近)1, max2M(G+Q)l(65+120 ) X 6.9-=272.53kN3在第32跨內(nèi)以支座彎矩 M =-229.87kN m,BM c =-299.87kN m的連線作為基線，作G=65kN ,1Gl0Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值:1X 65 X 6.90-229.87=-80.37kN mB =3第第1Q=120kN31、2跨有可變荷載37 /. 第 3跨沒有可變荷載跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩 M a =0, M b =-377.26kNm的連線為基線。作 G=65kN ,3_ 2 3

23、77.26_的簡支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第 2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：31(65+120 ) X 6.9-=299.75kN31(65+120 ) X3在第2跨內(nèi)：6.9-=173.99kNM =-377.26kNB矩圖，得11(G+Q)3 +=147.79kN m11(G+Q3 )=86.51kN m第2跨有可變荷載，第M c =-0.267 X 65 X 6.9-0.089 X 120 X 6.9=-193.44kN作 G=65kN ,M c=-193.44kN 的連線為基線， m以支座彎矩Q=120kN的簡支梁彎1(65+120)3X 6.9-193.44+2 (-377.2

24、6+193.44)311( (65+120 )3X 6.9-193.44+11(-377.26+193.44 )31、3跨沒有可變荷載=M c =-0.267 X 65 X 6.9-0.133 X 120 X 6.9=-229.87kN mB2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：m ( 與前面計(jì)算的1(G+Q) l + M b01( 65+120 ) X 6.9-229.87=195.63kN3M =195.65kN 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：1Gl 0 +1M =1X 65 X 6.9-1X 229.87=72.88kN m33B331Gl +2M =1X

25、 65 X 6.9-2X 229.87=-3.75kN m303B33彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示 剪力包絡(luò)圖：第 1 跨第 9 頁共 12 頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書-377.26B72. 881956334815L57185146. 640T算寬度按-33-43-218.43-239. 68-229. 87-3. 7521L64mo縱向3.11承載力計(jì)算272. 538主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖（a）彎矩包絡(luò)圖； （b）剪力包絡(luò)圖16.正面受彎承載力-239.68+65+120=-54.68kN;過第 2 個(gè)集中151.57-65-120=-33.43kN;過第 2 個(gè)集中荷T形截面。

26、過第1個(gè)集中荷載后為185-65-120=0 oV =151.57kN ;過第1個(gè)集中荷載后為A,max載后為-33.43-65-120=-218.43kNV =-239.68kN ;過第1個(gè)集中荷載后為 Bl ,max荷載后為-54.68+65+120=130.32kN第2跨V =211.64kN ;過第1個(gè)集中荷載后為 Br ,max當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)V =1.0 x 65+1.0 x 120=185kNBr剪力包絡(luò)圖如下（b）所示形截 面計(jì) 算，因 bf h = 80/ 560 =0.14 > 0.1。翼緣計(jì)0211.64-65=146.64kN。80 560跨內(nèi)按 /l

27、=6.9/3=2.3mm 禾口 b+sn =0.3+5.6=5.9m 中較小值確定取 b =23m o3fB 支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值 M = M B, max - Vo b/2=-377.26-185 x 0.35/2=-409.64kNB受力鋼筋除B、C支座截面為2排外，其余均1排。跨內(nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類 正截面受彎承載力的計(jì)算過程列于下表。第10頁共12頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書主梁正截面承載力計(jì)算2300560)/21- 2s0.9710.6600.9860.953A =Ms選配鋼筋( 2' mm )y ho2427.113528.431181.12502.11420+322120+528A =2397sA =3695s322A =1140s2 22A =760s主梁縱