混凝土結構課程設計(單向板樓蓋)

1、1、目錄任務書（1）書（2）置2）計設計2、設計計算3、平面結構布4、板的設（3）5、次梁的設計（6）計（10）6、主梁的設7、關于計算書及圖紙的幾點說明 （16）附圖1、平面結構布置圖（18）附圖2、板的配筋圖（19）附圖3、次梁的配筋圖附 圖 4 、 主 梁 配筋圖21）參考資料：1、建筑荷載規(guī)范2、混凝土結構設計規(guī)范鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計任務書一、設計題目 單向板肋梁樓蓋設計二、設計內容1、結構平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、板的強度計算（按塑性內力重分布計算）3、次梁強度計算（按塑性內力重分布計算）4、主梁強度計算（按彈性理論計算）5、繪制結構施工圖（ 1）、結構平

2、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的包絡圖（ 5）、鋼筋明細表及圖紙說明三、設計資料1 、樓面的活荷載標準值為 9.0kN/m222、樓面面層水磨石自重為0.65kN/m,梁板天花板混合砂漿抹灰15mm.3、材料選用:（1）、混凝土： C25（2）、鋼筋：主梁及次梁受力筋用H級鋼筋，板內及梁內的其它鋼筋可 以采用I級?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計計算書一、平面結構布置：1、確定主梁的跨度為6.6m ,次梁的跨度為5.0m,主梁每跨內布置兩根次 梁,板的跨度

3、為2.2m。樓蓋結構布置圖如下：IIW33MJ=IFM'H-nr«i二雋L頁.-urHnri/sr>K 円=-FIIII11;丿IIII4_'_IIIII I *盟0， II7 *1 O'- hII 相： -iHh >' 1Tni ”TTIIII-r II-廠 n IIII_u_1一-I一I Jo = 二-J -rIL-L I L J-J- Ad 一Xf：3：宮J.1axiSOOD加J2、按高跨比條件當h卻55mm時，滿足剛度要求，可不驗算撓度。對于工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h 80mm，取板厚 h 80mm3、 次梁的截面高度應滿足h (丄

4、)L (278 417)mm , 取 h 400mm12 181 1 則 b ()h (133 200)mm，取 b 200mm。234、 主梁的截面高度應該滿足h (1 )L (440 660)mm, h 400mm ,貝卩8141 1 h ()h (200 300)mm，取 b 250mm。23二、板的設計(按塑性內力重分布計算)：1、荷載計算:板的恒荷載標準值:取1m寬板帶計算:水磨石面層0.65 1 0.65kN/m80mm 鋼筋混凝土板0.08 25 2.0kN/m15mm 板底混合砂漿0.015 17 0.255kN/m恒載： gk 2.905kN/m活載：4k 9 1 9kN /

5、m恒荷載分項系數(shù)取1.2 ;因為工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標準值大于4.0kN/m,所以活荷載分項系數(shù)取1.3。于 是板的設計值總值：g q=1.2gk 1.3qk15.186kN/m2、板的計算簡圖：次梁截面為200mm 400mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于100mm取板在墻上的支承長度為120mm按塑性內力重分布設計，板的計算邊跨：l01 ln2200 100 120 80 2 2020 1.025ln 2030mm，取 l012020mm( a 120mm)中跨：l02 ln 2200 200 2000mm板為多跨連續(xù)板，對于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板， 其各跨受荷相 同，且跨差不超過

6、10%寸，均可按五跨等跨度連續(xù)板計算。計算簡圖如下圖：q+g=15.186kN/m板的計算簡圖3、內力計算及配筋:用塑性內力重分布理論計算，則有a系數(shù)如下：表1.0支承情況截 面位置端支座邊跨支 座離端第一支座離端第二跨 中中間支 座中間跨 中A1B2C3梁板擱支在 墻上01/11兩跨連續(xù)：-1/10 三跨以上連續(xù)：-1/111/16-1/141/16板與梁 整澆 連接-1/161/14梁-1/24梁與柱整澆 連接-1/161/14則由M (g q)l可計算出Mi、Mb、M?、Me，計算結果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/142M(g q)lo111 15.186 2

7、.0221.11 15.186 2.021/16 15.186 2.0221/14 15.186 2.0(kN/m)5.6335.6333.874.43由題知：b 1000mm,設as 20mm,則 h0 h as 80 20 60mm, fc 11.9N/mm, fy 210N /mm根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計算如下：截面1B2CM ( kN m )M1Mbm20.8M2Mc0.8McM(g q)lo5.633-5.6333.873.10-4.433.541fcbho ( kN m )42.84Ms21 febh。0.1310.1310.0900.0730.1030.0830.1410.

8、1410.0940.0760.1090.0871 J(b12 s0.614)s 1 0.50.9300.9300.9530.9620.9460.957As M /sfyh。(mrr)480.7480.7322.3255.8317.7293.6選鋼筋軸線軸線8/10130蟲 8/10130.創(chuàng)8130G 8130軸線11' 8/10130空_8/10130G 6/8130中 6/8130實際配筋軸線軸線495mm495mm387mmX387mmX軸線495mm495mm302mm302mm位于次梁內跨上的板帶，其內區(qū)格四周與梁整體連接，故其中間跨的跨 中截面（M2、M3 ）和中間支座（M

9、e ）計算彎矩可以減少 20%其他截面則不予以減少4、確定各種構造鋼筋:分布筋選用 6300嵌入墻內的板面附加鋼筋選用8200垂直于主梁的板面附加鋼筋選用8200板角構造鋼筋：選用 8200雙向配置板四角的上部。5、繪制板的配筋示意圖：采用彎起式筋，詳見板的配筋圖.三、次梁設計（按塑性內力重分布計算）：1、次梁的支承情況：2、荷載計算：由板傳來：2.905 2.2 6.391kN/m次梁肋自重：0.2 0.4 0.08251.6kN /m次梁粉刷重0.015 0.4 0.08 2 17 0.2176kN/m恒載： gk 8.2086kN/m活載：qk 9 2.2 19.8kN/m設計值總值：g

10、 q=1.2gk 1.3qk 35.53kN/m3、確定計算跨度及計算簡圖。塑性內力重分布計算時，其計算跨度：中跨：102 ln 5000 250 4750 mm邊跨：* In a2 5000 120 250 2 2402 4875mm1.0251 n 1.025 47554873mm,取咕 4870mm ( a 240mm)因跨度相差小于10%可按等跨連續(xù)梁計算，計算簡圖如下:q+g=35.53kN/m次梁的計算簡圖3、內力計算:由M (g q)lo可計算出M1、Mb、M?、Me，計算結果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/142M(g q)lo111 35.53 4.

11、8702111 35.53 4.8702116 35.53 4.75021/14 35.53 4.7502(kN/m)76.6176.6150.1057.26由V (g q)ln可計算出Va、Vbi、VBr、Ve，計算結果如下表:截面位置ABiBrCa0.450.600.550.55V(g q)ln0.45 35.53 4.7550.60 35.53 4.7550.55 35.53 4.7500.55 35.53 4.750(kN)76.03101.37192.8292.824、截面承載力計算:、次梁跨中按T形截面計算,T形截面的翼緣寬度bf，按bf 31梁高：50001667mm b s04

12、00,h0400402000 200 2200mm，故取 bf 1667mm。360mm翼緣厚:i fcbfhf (hohfT)800 M9 1667 80(360 ?)6507.8 10 N mm80mm判定T形截面類型:507.8kN m76.61kN m（邊跨中）50.10kN m（中間跨中）故各跨中截面屬于第一類T形截面、支座截面按矩形截面計算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取h0400 60 340mm，其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮，取 h0360mm、次梁正截面承載力計算見下表:截面1B2C彎矩M(kN m)76.61-76.6150.10-57.261 fcbh：或

13、 1fcbfh210 11.9 1667 36C22570.914 1061.0 11.9 200 340275.128 1061.0 11.9 1667 3602570.914 1061.0 11.9 200 36&308.448 106M或Msfcbh0 或 s汀?。?.0300.2780.0190.1831V1 2 s(b 0.350)0.0300.3340.0190.208s 10.50.9850.8330.9110.896AsM / s fyho720.2901.7468.1591.7選用鋼筋318（彎1）30 18+1 16(彎起)3蟲16 （彎1）3魚16 （彎1）實際鋼

14、筋截面面積（mm）763964.1603603、次梁斜截面承載力計算見下表:截面AB左B右CV(kN)76.03101.3792.8292.820.25 cfcbh°(kN)214.2 V截面滿足202.3 V截面滿足202.3 V截面滿足214.2 V截面滿足Vc 0.7ftbh0 (kN)64.01 V需配箍筋60.45 V需配箍筋60.45 V需配箍筋64.01 V需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2蟲62刪62® 626AsvnAsv156.656.656.656.6s 1.25 fyvAsvh0 /(V Vc)445.0123.3156.1185.7實配箍筋間距150150不

15、足用Asb補充150150Vcs Vc 1.25fyv Asvh0 s99.668 V滿足98.127 V不滿足94.127 V滿足99.668 V滿足VVcsAsbcs0.8 fy sin a9.55mm選配彎起鋼筋由于縱向鋼筋 充足，可彎起1蟲181蟲18由于縱向鋼筋 充足，可彎起1匣16由于縱向鋼筋 充足，可彎起1蟲16實配鋼筋面積2254.5 mm2254.5 mm2201.1 mm2201.1 mm5、構造配筋要求：沿全長配置封閉式箍筋，第一根箍筋距支座邊50mm處開始布置，在簡支端的支座范圍內各布置一根箍筋。四、主梁設計（按彈性理論計算）：1、支承情況：柱截面400X 400,由于

16、鋼筋混凝土主梁抗彎剛度較鋼筋混凝土柱大的多, 故可將主梁視作鉸支于鋼筋混凝土柱的連續(xù)梁進行計算。主梁端部支承 于磚壁柱上，其支承長度a=370。2、荷載計算：為簡化計算，主梁自重亦按集中荷載考慮。次梁傳來的荷載： 8.2086 5.0 41.043kN主梁自重：(0.6 0.08)0.25 2.2 257.15kN主梁粉刷重：2(0.6 0.08)0.015 2.2 17 0.58344kN恒載：Gk 48.776kN恒載設計值：G 1.2Gk 58.53kN活載設計值：Q 9 2.2 5.0 1.3 128.7kN3、確定計算跨度及計算簡圖主梁計算跨度：11邊跨：l01 ln b柱 0.02

17、5ln 6280 400 0.025 62806637mm221 1In -a -b柱 6280370/2400/26665mm，2 2近似取l016640 mm中跨： lo In -b 柱 丄 b柱 6200 400/0 400/26600mm2 2因跨度相差不超過10%,可按等跨梁計算，計算簡圖如下：G=58.53kN/m66406600C( B)6640111 G1 G11TIr卄主梁的計算簡圖3、內力計算:1）、彎矩設計值：M k1GL k2QL其中，k1 k2可由書中表查取，L為計算跨度，對于B支座，計算跨度可取相鄰兩 跨的平均值。2） 、剪力設計值：V k3G k4Q，其中，k3

18、k4可由書中表查可知。主梁彎矩計算項次荷載簡圖k/M1k/M Bk/M2k/ McG GG (1 J13C孑 G1 J0.2440.2670.0670.26794.47103.6125.88103.61Q Q(Q Q1 0.2890.1330.1330.133246.97113.32112.97113.32Q Q120.0450.1330.2000.13338.46113.32169.88113.32QQQQJ1 J0.2290.3110.1700.089195.70264.97144.4075.83Mmin組合項次+(kNm)組合值56.01-368.5887.09179.44Mmax組合項

19、次+(kNm)組合值341.44195.76由此可作出下列幾種情況下的內力圖： +； +；+紅線: +-368.58-368.58黃線:+藍線+灰線+> -A. - -179.44-179.44-15.07-88.16-88.16-15.07.56.019.929.9256.01V69.74106.38106.3769.74168.68169.42169.42168.68195 76195 76291.54291.54236.45236.45341.44彎矩包絡圖341.44將以上各圖繪于同一坐標系上，取其外包線，貝y為彎矩包絡圖主梁剪力計算項 次荷載簡圖k/VAk/VB左k/VB右G

20、G匸孑GGG1 13 G10.7331.2671.0042.9074.1658.53Q C1 Q Q10.8661.1340- 'a111.45145.950Q QJ 1Q1QJ0.68988.671.3111.222157.27168.73組合項次Vmin(kN)+154.35+-242.89+215.8同樣可繪出剪力包絡: 1 "1紅線：+藍線：+上:.*- ' “剪力包絡圖4、主梁正截面和斜截面承載力計算：、主梁跨中按T形截面計算，T形截面的翼緣寬度bf，按1 1 bf l 6600 2200mm b s0 5000mm，故取 bf 2200mm。33梁高：h

21、600, h0 600 40 540mm （邊跨），h0 600 40 540mm （中間跨）翼緣厚：h'f 80mm判定T形截面類型：hfi fcbfhf （h0）1.0 11.921047.2kN故各跨中截面屬于第一類22008080(540 80) 10472341.44kN m（邊跨中）195.76kN m（中間跨中）T形截面。610 N mm、支座截面按矩形截面計算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取 h0600 70530mm。正截面配筋計算。截面1B2彎矩M(kN m)341.44-368.56195.76-88.16Vob/2(58.53128.7)0.4/237

22、.451M-V0b2-331.11i fcbho 或 1 fcbf ho1.0 11.9 2200 54027634.088 1061.0 11.9 250 53C2835.6775 1061.0 11.9 2200 56028210.048 1061.0 11.9 250 5602932.96 106M亠MSi fcbho °sifcb：0.0450.3920.02600941 J 2 s(b 0.550)0.0460.5350.0260.099s 1 0.50.9770.7330.9870.951AsM / s f y ho2157.32841.01224.3551.8選用鋼筋6

23、坯2(彎4)6 塵 22+2 少 20(彎起422)4蟲22 （彎2）2蟲20實際鋼筋截面面積（mm）223329091520628斜截面配筋計算:截面AB左B右V(kN)154.35242.89215.8hw h° hf 530 804500mm,因半 45°250 1.8 4,截面尺寸按下面式驗算0.25 cfcbh°(kN)394.2 V截面滿足394.2 V截面滿足394.2 V截面滿足剪跨比：旦003.73,取3.05401 75Vc-ftbh0 (kN)175.01 V需配箍筋73.62 V需配箍筋73.62 V需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2沖82*82&#

24、174; 8AsvnAsv1100.6100.6100.6s 1.0fyvAsvho/(V Vc)143.866.1578.75實配箍筋間距取150不足用Asb補充取150不足用Asb補充取150不足用Asb補充VcsVcJOfyv-"h0s151.06 V不滿足148.27 V不滿足148.27 V不滿足V VcsAsb 0.8 fy sin a4.05 mm22278.8mm2278.8mm選配彎起鋼筋彎起1電221型22由于縱向鋼筋充足，可彎起1中22實配鋼筋面積(mm)380.1380.1380.1驗算最小配筋率sv b；25o0150 O.。027 0%O.。0145,滿足要求說明由于剪力圖呈矩形，在 支座A截面右邊的2.2m范圍內需要布置 兩排彎起鋼筋，而且要 使箍筋加密為100mr即卩 可滿足要求。由于剪力圖呈矩形，且比 較大，在支座截面B左邊 的2.2m范圍內需要布置 三排彎起鋼筋，而且要使 箍筋加密為100mm即可 滿足要求。由于剪力圖呈矩形，在 支座截面B右邊的2.2m 范圍內需要布置兩排彎 起鋼筋，而且要使箍筋 加密為100m m即可滿足 要求。為了施工方便，除加密區(qū)箍筋間距一律為150 mm5、兩側附加橫向鋼筋的計算:次梁傳來的的集中力：F41.043 1.2 128.7 177.95kN , h,600 400200mm附加箍筋布置范