現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)

1、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(jí)/專業(yè)/班: 08土木建工1班 學(xué) 生 姓 名: 黃河 學(xué) 號(hào): 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 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(jiǎn)圖43.3彎矩計(jì)算值43.4正截面受彎承載力計(jì)算54.次梁設(shè)計(jì)54.1荷載設(shè)計(jì)值64.2計(jì)算簡(jiǎn)圖64.3內(nèi)

2、力計(jì)算64.4承載力計(jì)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(shè)計(jì)75.1荷載設(shè)計(jì)值75.2計(jì)算簡(jiǎn)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現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)資料1. 建筑物安全等級(jí)：二級(jí)；2.建筑物平面尺寸（L1×L2）：33.6×20.7（31號(hào)），墻厚370，鋼筋混凝土柱350×350；3.荷載：1)樓面活載：7）樓面面層：20厚水泥砂漿 )鋼筋混凝土容重：）樓側(cè)面、樓底粉刷

3、層：15厚混合砂漿 ；4.材料：1）混凝土C20；2）鋼筋：受力鋼筋用HRB335級(jí)鋼筋，腹筋用HPB235級(jí)鋼筋。2樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為6.9m，次梁的跨度為5.6m，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2.3m， 則按單向板設(shè)計(jì)。 按跨高比條件，要求板厚h2300/40=57.5mm,對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚為h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足, mm,取h=450mm.截面寬度b=h/3h/2=150225mm，取b=200mm。 主梁截面高度應(yīng)滿足, 取h=600mm。截面寬度b=h/3h/2=200300m

4、m，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。3.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.08×25=2kN/20mm厚樓面水泥砂漿面層 0.02×20=0.4kN/15mm板底混合砂漿抹灰 0.015×17=0.255kN/小計(jì) 2.655kN/板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 7kN/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/，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=2.665×1.2=3.186kN/可變荷載設(shè)計(jì)值 q=7×1.3=9.1kN/荷載總設(shè)計(jì)值

5、g+q=12.286kN/ ，取g+q=12.29kN/3.2計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面為200×450mm，取板在墻上的支撐長(zhǎng)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：l0=ln+h/2=2300-100-120+80/2=2120mm<1.025 ln=2358mm，取l0=2120mm中間跨：l0= ln=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(jiǎn)圖如下：3.3彎矩計(jì)算值用塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算，則有系數(shù)如下： M1=-MB=5.02M2=3.39Mc=-3.87

6、MD=-3.87這是對(duì)端區(qū)隔單向板而言的，對(duì)于中間區(qū)隔單向板，其Mc和M2應(yīng)乘以0.8，分別為：Mc=0.8×（-3.87）=-3.10 M2=0.8×3.37=2.713.4正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別為一級(jí)，C20混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=20mm。板厚80mm，=80-25=55mm；板寬b=1000mm。C20混凝土，=1.0，=9.6kN/；HRB335鋼筋，=210N/。板配筋計(jì)算的過程于下表:樓面板的配筋計(jì)算截 面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）5.02-5.023.39-3.87=/（b）0.173 0.173 0.117 0.133 =1-0.

7、191 0.191 0.124 0.144 軸 線、 計(jì)算配筋（）=b/480.2 480.2 311.8 362.1 實(shí)際配筋（）8100=5038100=5036/8125=3146/8100=393軸 線計(jì)算配筋（）=b/480.2 480.2 0.8×311.8 =249.40.8×362.1 =289.7實(shí)際配筋（）8100=5038100=5036100=2836/8125=314*對(duì)軸線間的板帶，其跨內(nèi)截面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(duì)鋼筋面積乘以0.8.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；/bh=3

8、14/（1000×80）=0.39%，此值大于0.45/=0.45×1.1/210=0.24%，同時(shí)不小于0.2%，滿足最小配筋率。4.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。4.1荷載設(shè)計(jì)值由板傳來的恒載： 3.19×2.3=7.34kN/次梁自重： 25×0.2×（0.45-0.08）×1.2=2.22 kN/次梁粉刷： 17×0.015×（0.45-0.08）×2×1.2=0.23 kN/小計(jì) 9.79kN/板的

9、可變荷載設(shè)計(jì)值 q=9.1×2.3=20.93kN/荷載總計(jì)算值 g+q=30.72kN/ 4.2計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為180mm。主梁截面為250mm×550mm，計(jì)算跨度：邊跨 =+a/2=5600-90-125+90=5475mm<1.025=1.025×5355=5519.6mm取=5475mm，中間跨=5600mm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：=-=（g+q）/11=30.72×/11=83.71kN·m=-（

10、g+q）/14=-30.72×/14=-68.81kN·m=（g+q）/16=30.72×/16=60.21kN·m剪力設(shè)計(jì)值：=0.45（g+q）=0.45×30.72×5.475=75.69kN=0.60（g+q）=0.60×30.72×5.475=100.91kN=0.55（g+q）=0.55×30.72×5.6=94.62kN4.4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=/3=5600/3=1867mm；又=b+=200+2300=25

11、00。故取=1867mm。除支座B截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余各截面均布置一排。環(huán)境類別為一級(jí)，C20混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=30mm，一排縱向鋼筋布置截面有效高度=450-30-10=410mm，二排布置=450-60=390mm。C20混凝土，=1.0，=9.6N/，=1.1/；縱向鋼筋采用HRB335鋼，=300N/，箍筋采用HPB235鋼筋，=210N/。正截面承載力計(jì)算過程列于下表。（-/2）=1.0×9.6×1867×80×（410-80/2）=530.5 kN·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

12、承載力計(jì)算截 面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）83.71-83.7160.21-68.81=/（b）或=/（）=0.027=0.284=0.020=0.211=1-0.0270.343<0.350.0200.240=b/或=/671.5855.5494.9598.4選配鋼筋（）116+218=710.1118+3 16=857.5218=509.0316 =603.0計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.55/bh=509/（200×450）=0.566%，此值大于0.45/=0.45×1.1/300=0.165%，滿足最小配筋率。4.4.2斜截面受剪承載力斜截

13、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：=-=410-80=330mm，因/b=330/200=1.654，截面按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25×1×9.6×200×410=196.8×N=100.91kN，截面滿足要求。驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置箍筋0.7b=0.7×1.1×200×410=63.14×N<=100.9×N,需按計(jì)算配箍筋。采用10雙肢箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面。S=1.25/（VBL-0.7b）=1.25×210×15

14、7×410/（100.9×-0.7×1.1×200×410）=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%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8×447.49=358mm，取箍筋間距s=250mm。為了方便施工，沿梁長(zhǎng)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=0.3×1.1/210=0.15%。實(shí)際配筋率=157/（200×450）=0.174%<0.20%，不滿足要求。取=0.20%，最后取s=120mm。5.主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)5.1荷載

15、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。次梁傳來的永久荷載 9.79×5.6=54.82kN主梁自重（含粉刷）（0.6-0.08）×0.25×2.3×25+0.015×（0.6-0.08）×2×2.3×17）×1.2=9.0kN永久荷載設(shè)計(jì)值 G=54.82+9.0=63.83kN 取G=65kN可變荷載設(shè)計(jì)值 Q=20.93×5.6=117.21kN 取Q=120kN5.2計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為240mm，中間支承在350mm×350mm的混凝土柱

16、上，其計(jì)算跨度：邊跨 =6900-350/2-120=6605mm因0.025=165mm>a/2=120mm，取=+a/2+b/2=6900mm中跨 =6900mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下，因跨度相差不超過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=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.244×65×6.9+0.289×120×6.9=348.73kN·m=-0.267×65×6.9-0.311×120×6.9=-377.26kN·m=0.06

17、7×65×6.9+0.200×120×6.9=195.65kN·m5.3.2剪力設(shè)計(jì)值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.733×65+0.866×120=151.57kN=-1.267×65-1.311×120=-239.68kN=1.0×65+1.222×120=211.64kN5.3.3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。由附表6-2知支座B或C的彎矩值為=-0.267×65×6.9-0.133×1

18、20×6.9=-229.87kN·m在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-229.87kN·m的連線為基線。作G=65kN，Q=120kN的簡(jiǎn)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：（G+Q）+=（65+120）×6.9- =348.88kN·m（與前面計(jì)算的=348.73kN·m接近）（G+Q）+=（65+120）×6.9- =272.53kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-229.87kN·m，=-299.87kN·m的連線作為基線，作G=65kN，Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載

19、作用點(diǎn)處的彎矩值：G+=×65×6.90-229.87=-80.37kN·m第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-377.26kN·m的連線為基線。作G=65kN，Q=120kN的簡(jiǎn)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：（65+120）×6.9- =299.75kN·m（65+120）×6.9- =173.99kN·m在第2跨內(nèi)：=-0.267×65×6.9-0.089×120×6.9=-193.44kN&#

20、183;m以支座彎矩=-377.26kN·m，=-193.44kN·m的連線為基線，作G=65kN，Q=120kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（65+120）×6.9-193.44+（-377.26+193.44）=147.79kN·m（G+Q）+（-）=（65+120）×6.9-193.44+（-377.26+193.44）=86.51kN·m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=-0.267×65×6.9-0.133×120×6.9=-229.87kN·m第2跨兩集中

21、荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：（G+Q）+=（65+120）×6.9-229.87=195.63kN·m（與前面計(jì)算的=195.65kN·m接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：G+=×65×6.9-×229.87=72.88kN·mG+=×65×6.9-×229.87=-3.75kN·m彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨=151.57kN；過第1個(gè)集中荷載后為151.57-65-120=-33.43kN；過第2個(gè)集中荷載后為-33.43-65-120=-218.43

22、kN=-239.68kN；過第1個(gè)集中荷載后為-239.68+65+120=-54.68kN；過第2個(gè)集中荷載后為-54.68+65+120=130.32kN第2跨=211.64kN；過第1個(gè)集中荷載后為211.64-65=146.64kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí)=1.0×65+1.0×120=185kN；過第1個(gè)集中荷載后為185-65-120=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=0.140.1。翼緣計(jì)算寬度按=6.9/3=2.3mm和b+=0.3+5.6=5.

23、9m中較小值確定取=2.3m。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值=-b/2=-377.26-185×0.35/2=-409.64kN·m?？v向受力鋼筋除B、C支座截面為2排外，其余均1排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。正截面受彎承載力的計(jì)算過程列于下表。 主梁正截面承載力計(jì)算截 面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）395.93-377.26195.65-80.39 =/（b）或 =/（）=0.057=0.449=0.028=0.089=（1+ ）/20.9710.6600.9860.953=/2427.113528.431181.12502.11選配鋼筋（）420+322=23971