整體式現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì) 目錄 077整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)資料 某一般金工車間樓蓋，采用整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式，其柱網(wǎng)布置下圖所示 建筑平面圖1、1建造地點(diǎn)與基本概況建造地點(diǎn)為西安市某地，外墻采用490mm厚的磚墻。該結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)為1.0，使用環(huán)境類別為2a類。板的外墻上的支承長(zhǎng)度為120mm，梁在外墻上的支承長(zhǎng)度為370mm。1、2樓面構(gòu)造層做法（至上而下） 樓面水泥砂漿面層厚20mm (=20kN/m2); 現(xiàn)澆混凝土樓板厚80mm (=25kN/m2) 混合砂漿天棚抹灰厚15mm （=17kN/m3）。 1、3設(shè)計(jì)方案題號(hào)（m）（m）

2、可變荷載取值3b6b7d6.07.2二類金工 1、4材料選用 樓板、次梁及主梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30（fc=14.3N/mm2 ；ft=1.43 N/mm2 ）板中鋼筋和梁中箍緊采用HPB335級(jí)鋼筋；主梁、次梁受力鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋。板伸入外墻內(nèi)120mm，梁在外墻上的肢承長(zhǎng)度為370mm，柱的截面尺寸b×h=350mm× 350mm， 結(jié)構(gòu)層高為4.2m1、5 設(shè)計(jì)內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、單向板板和次梁的強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）3、主梁強(qiáng)度計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）4、繪制結(jié)構(gòu)施工圖（1）、樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：250 ，

3、1：200）（2）、板的配筋圖（1：50）（3）、次梁的配筋圖（1：50）（4）、主梁的配筋圖（1：50）及彎矩M、剪力V的包絡(luò)圖（5）、次梁和主梁的截面配筋圖（1：20） （6）、板和次梁的鋼筋一覽表（可在次梁的抽筋圖和次梁的鋼筋表中任選其一） 二、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。主梁跨度為7.2m，次梁的跨度為6.0m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為/=7.2/3=2.4，因此按單向板設(shè)計(jì)。 按跨高比條件，要求板厚h2200/30=80mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18/12=6000/186000/12=333

4、 500 mm?？紤]到樓面可變荷載比較大，取h=500mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=/15/12=7200/157200/10=4807200mm。取h=700mm截面寬度為b=300mm 三、板的設(shè)計(jì)3.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.08×25=2kN/20mm厚樓面水泥砂漿面層 0.02×20=0.4kN/15mm厚混合砂漿抹灰 0.015×17=0.255kN/小計(jì) 2.655kN/板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 12.0kN/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

5、。于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值 g=2.655×1.2=3.186kN/可變荷載設(shè)計(jì)值 q=12.0×1.3=15.6kN/荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=3.186+15.6=18.786kN/ 近視值為g+q=19kN/ 3、2計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，次梁截面為200mm×500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度不小于100mm，取板在墻上的支承長(zhǎng)度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨按以下二項(xiàng)較小值確定：=+h/2=2400-120-100+80/2=2220mml011=ln+a/2=(2400-120-200/2)+120/2=2240mm故邊跨板的計(jì)

6、算跨度取lo1=2220mm中間跨：=2400-200=2200mm因跨度相差小于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)圖如圖所示 3.3彎矩計(jì)算值因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算由資料可查得：板的彎矩系數(shù)M,，分別為邊支座0;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 截面位置A端支座1邊跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)01/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l0(m)02.222.222.22.2(kN.m)08.51-8.515.85-6.693.4正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境

7、類別為2a類，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=20mm。假定縱向鋼筋直徑d為10mm,板厚80mm，=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB335鋼筋，=300N/。板配筋計(jì)算的過(guò)程于下表。 樓面板的配筋計(jì)算截面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（）0 8.51-8.515.85-6.69s=M/1fcbh020 0.20 0.20 0.1350.15500.230.230.1460.169計(jì)算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy0602.98602.98382.76443.06實(shí)際配筋（mm2） 08/10100644.

8、010/8100644.0 6/8100393.06/8100460 計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.3符合塑性內(nèi)力重力分布的原則；As/bh=413/(1000×80)=0.51%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.43/270=0.21%，同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。 四.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和在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(lái)的恒載： 3.186×2.4=7.65kN/m次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25×1.

9、2=2.52 kN/m次梁粉刷： 2×0.02×（0.5-0.08）×17×1.2=0.34 kN/m小計(jì) g=10.51 kN/m活荷載設(shè)計(jì)值： q=15.6×2.4=37.44kN/m荷載總設(shè)計(jì)值： q+g=37.44+10.51=47.95kN/m 近似取荷載48 kN/m 4.2計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為370mm。主梁截面為300mm×700mm。計(jì)算跨度： l01=ln+b/2=(6000-120-300/2)+120/2=6100mm l011=1.025ln=1.025×(6000

10、-120-300/2)=5873.25mm故邊跨板的計(jì)算跨度取lo1=5873.25mm中間跨： l02=ln=6000-300=5700mm 4.3 彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算因邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。 由表可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。次梁的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值見(jiàn)表：次梁的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置A1B2C彎矩系數(shù) 01/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l0(m)05.875.705.875.87(kN.m)025.60-25.6097.36-111.29 次梁的剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置AB左B右C剪力系數(shù)0.50.550.550.5

11、5凈跨度ln5.735.735.705.70(kN)123.63164.85163.99163.99 4.4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，邊跨翼緣寬度去=/3=5873.25/3=1957.75mm；又=b+=2520,比較取=1957.75 中跨=/3=1900、=2500故取=1900mm。取=1900除B截面縱向鋼筋排兩排布置外。其余截面均布置一排。環(huán)境類別為2a級(jí)，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=20mm，假定箍緊直徑為10mm，縱向鋼筋直徑20mm,則縱向鋼筋=500-20-10-20/2=460mmC30混凝土，=1.0，=1，

12、=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，箍筋采用HRB335鋼筋，=360N/。正截面承載力計(jì)算過(guò)程列于下表。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。 次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面邊跨中B支座中間跨中中間支座彎矩設(shè)計(jì)值（）25.60-25.6097.36-111.29Bf或b19572005700200=/（b）或=/（）0.0430.0420.0560.18Rs=0.5(1+1-2a)0.9780.9780.9710.90=M/rsho158.07158.07605.5743.5選配鋼筋（mm2）116201.1116201.1220628318763 計(jì)算結(jié)果

13、表明，支座截面的均小于0.35符合塑性內(nèi)力重力分布的原則；As/bh=402/(200×500)=0.40%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.18%，同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。4.4.2斜截面受剪承載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：hw =ho- hf=435-80=355mm且hw/b=355/200=1.8<4,故截面尺寸按下式計(jì)算：0.25bcfcbho=0.25×14.3×200×435=311.03kN > Vmax =93.11k

14、N故截面尺寸滿足要求計(jì)算所需腹筋采用采用6雙支箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面?？傻玫焦拷铋g距 =291.5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20%加或箍筋間距減小20%。先調(diào)整箍筋間距，s=0.8×291=233mm截面高度在300至500mm的梁，最大箍筋間距200mm，最后取箍筋間距200mm，為了方便施工，沿梁長(zhǎng)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：0.3ft224.64/fyv=0.3 x1.43 x360=0.12%；實(shí)際配筋率psv=Asv/(bs)=56.6/(200 x 200)=0.14%>0.12%,滿足要求。 五.主梁設(shè)計(jì)主梁按

15、彈性方法設(shè)計(jì)。5.1荷載設(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(lái)的荷載：10.51×6.0=63.06kN主梁自重（含粉刷）：（0.7-0.08）×0.3×2.4×25+0.02×(0.7-0.08)×2.4×48 ×1.2 =14.95kN恒荷載設(shè)計(jì)值： G=63.06+14.95=77.65kN活荷載設(shè)計(jì)值： Q=37.44×6.0=224.64kN 5.2計(jì)算簡(jiǎn)圖因主梁的線剛度與柱線剛度之比大于5，豎向荷載下主梁內(nèi)力近視按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，計(jì)算跨度支承中心線之間的距離，=660

16、0。端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度為370mm，中間支承在350mm×350mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度：邊跨 中跨 lo2=7200mm主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下，因跨度相差不超過(guò)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，式中系數(shù)k1k2由附表相應(yīng)欄查得。M1,max=0.244×77.65×6.64+0.289×224.64×7.2=582.92kN.mMB,max=-0.267×77.65×6.64-0.311×224.64×7.2 = -650.74kN.mM2

17、,max=0.067×77.65×7.2+0.200×224.64×7.2=360.94kN.m 5.3.2剪力設(shè)計(jì)值：剪力，V=K3G+K4Q式中系數(shù)k1k2由附表相應(yīng)欄查得。VA,max=0.733×77.65+0.866×224.64=251.46KNVBl,max=-1.267×77.65-1.311×224.64 =-392.88KNVBr,max=1×77.65+1.222×224.64=352.16 KN5.3.3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(méi)

18、有可變荷載。由附表6-2知支座B或C的彎矩值為=-0.267×77.65×7.2-0.133×224.64×7.2=-364.39kN·m在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-364.39kN·m的連線為基線。作G=77.65kN，Q=224.64kN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）+=（77.65+224.64）×7.2-364.39/3=604.03kN·m（與前面計(jì)算的=582.92kN·m接近）（G+Q）+=（77.65+224.64）×7.2-2&

19、#215;364.39/3=482.56kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-364.39kN·m，=-364.39kN·m的連線作為基線，作G=77.65kN，Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：G+=×77.65×7.2-364.39=-178.03kN·m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=0，=-650.74kN·m的連線為基線。作G=77.65kN，Q=224.64kN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：（77.65+224.64）×

20、;7.2-650.74/3=508.71kN·m（77.65+224.64）×7.2-2×650.74/3=291.67kN·m在第2跨內(nèi)：=-0.267×77.65×7.2-0.089×224.64×7.2=-293.22kN·m以支座彎矩=-650.74kN·m，=-293.22kN·m的連線為基線，作G=77.65kN，Q=224.64kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（77.65+224.64）×7.2-293.22+（-650.74+293.22）=491.

21、26kN·m（G+Q）+（-）=（77.65+224.64）×7.2-293.22+（-650.74+293.22）=610.46kN·m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒(méi)有可變荷載=-0.267×77.65×7.2-0.133×224.64×7.2=-364.37kN·m第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：（G+Q）+=（77.65+224.64）×7.2-364.37=361.13kN·m（與前面計(jì)算的=3360.94kN·m接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：G+=&

22、#215;77.65×7.2-×364.37=66.36kN·mG+=×77.65×7.2-×364.37=-54.35kN·m在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒(méi)有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值=-0.267×77.65×7.2-0.178×224.64×7.2=-437.17kN·m=-0.267×77.65×7.2+0.044×224.64×7.2=-78.10kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-437.1

23、7kN·m的連線為基線，作G=77.65kN，Q=224.64kN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）+=×（77.65+224.64）×7.2-×437.17=579.77kN·m（G+Q）+=×（77.65+224.64）×7.2-×437.17=434.05kN·m在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-437.17kN·m，=-78.10kN·m的連線作為基線，作G=77.65kN，Q=0的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：G

24、+（-）+=×77.65×7.2+（-437.17+78.10）-78.10=-131.00kN·mG+（-）+=×77.65×7.2+（-437.17+78.10）-78.10=-11.37kN·m彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨=251.46kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為251.46-77.65-224.64=-50.83kN；過(guò)第2個(gè)集中荷載后為-50.83-77.65-224.64=-353.12kN=-392.88kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為-392.88+77.65+224.64=-90.59kN；過(guò)第2個(gè)集中荷載后

25、為-90.59+77.65+224.64=211.7kN第2跨=352.16kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為352.16-77.65=274.51kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí) =1.0×77.65+1.0×224.64=302.29kN；過(guò)第1個(gè)集中荷載后為302.29-77.65-224.64=0。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=0.120.1。翼緣計(jì)算寬度按=7.2/3=2.4mm和b+=6m中較小值確定取=2.4m。主梁混凝土保護(hù)層厚度的要求以及跨內(nèi)截面有效高度的計(jì)算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度

26、的計(jì)算方法有所不同。板混凝土保護(hù)層厚度20mm、板上部縱筋10mm、次梁上部縱筋直徑18mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm,則一排鋼筋時(shí)，=720-20-10-18-25/2=660mm，二排鋼筋時(shí)，=660-25=635?？v向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均為一排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值=-b/2=-650.74+302.29×0.35/2=-597.83kN·m。正截面受彎承載力的計(jì)算過(guò)程列于下表。 截 面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m）604.03650.74-364.39-178.03=/（b）或=/（） 0.04 0.3

27、76 0.024 0.095=（1+）/20.9800.7490.9880.95=/2594.03800.51522.3819.8選配鋼筋（）722266182539276181527812904梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。5.4.2斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：=-=635-80=555mm，因/b=555/300=1.854截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25×1×14.3×300×635=681.037×kN=353.57kN，截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用10200雙肢箍筋，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配箍率：=0.52%0.24=0.10%，滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來(lái)集中力=57.12+205.9263.02kN，=650-450=200mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2×200+3×200=1000mm。取附加箍筋8200雙肢，則在長(zhǎng)度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=1