鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋樓蓋梁板

《房屋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)目的通過本課程的設(shè)計(jì)實(shí)踐，使學(xué)生了解并熟悉有關(guān)鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)其獨(dú)立設(shè)計(jì)和解決問題的能力，提高繪圖能力。二、設(shè)計(jì)資料1.工程概況：某內(nèi)框架工業(yè)倉庫，二層建筑平面如下圖所示（樓面標(biāo)高4.00m），墻厚37mm,混凝土柱300x300mm（第1組用）、350x350mm（第2組用）、400x400mm（第3組用）。板伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入強(qiáng)內(nèi)370mm。房屋的安全等級(jí)為二級(jí)，擬采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋樓蓋梁板布置如下：梁板結(jié)構(gòu)平面布置2.板底做20mm厚石灰砂漿粉刷，板面按使用要求不用，分兩種情況：（1）20mm厚水泥砂漿樓面（第1、2組用）；（2）30mm厚水磨石樓面（標(biāo)準(zhǔn)值0.65KN/m2）（第3組用）3.柱網(wǎng)尺寸和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見附表。4.材料;混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C20（第一組用）；C25（第2、3組用），梁內(nèi)受力主筋采用HRB400級(jí)鋼筋其余采用HPB235鋼筋。5.該廠房舞特殊要求，樓梯位于樓蓋外部的相鄰部分。本設(shè)計(jì)不考慮。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、確定結(jié)構(gòu)平面布置；2、板的設(shè)計(jì)（按塑性理論）；3、次梁設(shè)計(jì)（按塑性理論）；4、主梁設(shè)計(jì)（按彈性理論）；5、繪制施工圖，包括：（1）結(jié)構(gòu)平面布置圖；（2）板、次梁、主梁包絡(luò)圖；（3）主梁彎矩包絡(luò)圖及抵抗彎矩圖；（4）設(shè)計(jì)說明；（5）次梁鋼筋材料表。四、成果要求1、本課程設(shè)計(jì)在一周內(nèi)完成。2、計(jì)算書必須統(tǒng)一格式，并用鋼筆抄寫清楚（或打?。?。計(jì)算書（施工圖）裝訂順序：封面、評(píng)語頁、目錄、任務(wù)書、設(shè)計(jì)說明、計(jì)算書正文和施工圖。3、施工圖統(tǒng)一為A3圖紙，要求圖面布局勻稱、比例適當(dāng)、線條流暢、整潔美觀，嚴(yán)格按照建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖。4、在完成上述設(shè)計(jì)任務(wù)后方可參加設(shè)計(jì)答辯及成績?cè)u(píng)定。五、參考資料1、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，梁興文主編，中國建筑工業(yè)出版社2.GB50010-2002，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.GB50009-2001，《建筑荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》附表柱網(wǎng)尺寸和樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值活載（KN/m2）l?×l?（mm）4.04.55.05.56.06.57.07.55100×6000123456785100×63009101112131415165400×630017181920212223245400×660025262728293031325700×660033343536373839405700×69004142434445464748注：1、第1組為1班和2班的前23位，按點(diǎn)名冊(cè)順序中排列的順序從上表相應(yīng)選取1~48對(duì)應(yīng)的柱網(wǎng)尺寸和活荷載；2、第2組為2班后3位、3班及4班前19位，按點(diǎn)名冊(cè)中排列順序從上表相應(yīng)選取1~對(duì)應(yīng)的柱網(wǎng)尺寸和活荷載；3、第3組為4班后6位及5班，按點(diǎn)名冊(cè)中排列順序從上表相應(yīng)選取1~47對(duì)應(yīng)的柱網(wǎng)尺寸和活荷載?！斗课莼炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明》-----------------設(shè)計(jì)說明概述本設(shè)計(jì)師根據(jù)福建農(nóng)林大學(xué)交通學(xué)院土木工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)某內(nèi)框架結(jié)構(gòu)工業(yè)倉庫鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋，本設(shè)計(jì)由本人獨(dú)立完成，導(dǎo)師輔導(dǎo)，設(shè)計(jì)中根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，綜合《混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)》（上冊(cè)）（第二版），《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)間為1周二、設(shè)計(jì)和施工相關(guān)說明1、工程概況結(jié)構(gòu)體系：內(nèi)框架鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)量單位：長度“mm”2、設(shè)計(jì)依據(jù)：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（上冊(cè)）（第二版）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》《建筑荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》3、材料樓蓋采用C25強(qiáng)度等級(jí)的混凝土梁內(nèi)受力鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋，其余采用HRB235級(jí)鋼筋樓面做法：20mm厚水泥混凝土鋼筋混凝土現(xiàn)澆板20mm厚石灰砂漿粉刷4、構(gòu)造要求：縱向受拉鋼筋最小錨固長度滿足03G101的要求鋼筋的連接采用綁扎連接（未詳盡的要求，嚴(yán)格按照國家和地區(qū)規(guī)范的要求）計(jì)算書1.設(shè)計(jì)資料：某內(nèi)框架工業(yè)倉庫，才用鋼筋混凝土肋形樓面，樓蓋梁板布置如下：樓面構(gòu)造做法：20mm厚水泥砂漿樓面20mm厚石灰砂漿天棚抹灰活載標(biāo)準(zhǔn)值為：6.5KN/m2恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2；活載分項(xiàng)系數(shù)為1.3（因工業(yè)廠房樓蓋樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值大于4KN/m2）材料選用：混凝土采用C20（fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2）鋼筋：梁中受力筋采用HRB400級(jí)（fy=360N/mm2）其余用HPB235級(jí)（fy=210N/mm2）板的計(jì)算板按考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算。板的l1/l2=5400/2100=2.57＜3，宜按雙向板設(shè)計(jì)，按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。本設(shè)計(jì)按單向板設(shè)計(jì)。板的厚度按構(gòu)造要求取h=80mm＞l2/40=2100/40=52.5mm次梁的截面高度取h=450mm＞l1/15=5400/15=360mm,截面寬度b=200mm木板尺寸及支承情況如圖：荷載恒載標(biāo)準(zhǔn)值20mm厚水泥砂漿樓面0.02m×20KN/m3=0.4KN/㎡80mm厚鋼筋混凝土板0.08m×25KN/m3=2.0KN/㎡20mm厚石灰砂漿粉刷0.02m×17KN/m3=0.34KN/㎡故gk=2.74KN/㎡線恒載設(shè)計(jì)值g=1.2×2.74=3.29KN/m線活載設(shè)計(jì)值q=1.3×6.5=8.45KN/m即每米板寬g+q=11.74KN/m內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度邊跨故取1.92中間跨l0=2.1-0.20=1.9m計(jì)算跨度差（1.92-1.9）/1.9=2%＜10%,說明可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力（為簡化計(jì)算起見，統(tǒng)一取l0=1.92m）,取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如圖連續(xù)板個(gè)界面的彎矩計(jì)算見表1表一截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)αm1/11-1/111/16-1/14M=αm(g+q)/(kN·m)3.93-3.932.65-3.03截面承載力計(jì)算b=1000m,h0=80mm-20mm=60mm,α1表二板帶部位截面邊區(qū)板帶（=1\*GB3①~=2\*GB3②，=4\*GB3④~=5\*GB3⑤軸線間)中間區(qū)板帶（=2\*GB3②~=4\*GB3④軸線間）邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座M/（kN·m）3.93-3.932.65-3.033.93-3.932.65x0.8=2.12-3.03x0.8=-2.424αs=M/(α1fcbh02)0.1140.1140.0770.0880.1140.1140.0610.070§0.1210.1210.0800.0920.1210.1210.0630.073As=§bh0α1fc/fy/mm2332.4332.4219.0251.8332.4332.4173.7199.5選配鋼筋A(yù)8/10@180A8/10@180A8@180A8@180A10@200A8/10@200A8@200A8@200實(shí)配鋼筋面積/mm2358358279279393322251251中間區(qū)板帶=2\*GB3②~=4\*GB3④軸線間，各內(nèi)區(qū)格的四周與梁整體連接，故各跨跨內(nèi)和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用，計(jì)算彎矩降低20%連續(xù)板的配筋示意圖，如圖邊區(qū)板帶中間區(qū)板帶次梁計(jì)算次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算取主梁的梁高h(yuǎn)=650mm＞l3/12=6300mm/12=525mm,梁寬b=250mm次梁的截面尺寸，如圖荷載恒載設(shè)計(jì)值：由板傳來3.29kN/㎡×2.1m=6.9kN/m次梁自重1.2×0.2×25kN/㎡×(0.45-0.08)=2.22kN/m梁側(cè)抹灰1.2×(0.45-0.08)×0.02×17×2=0.3kN/m故∑g=9.42kN/m活載設(shè)計(jì)值：由板傳來q=8.45kN/㎡×2.1=17.75kN/m合計(jì)g+q=27.17kN/m內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：邊跨ln=5.4-0.12-0.125=5.155mln+a/2=5.155+0.12=5.275m1.025ln=1.025×5.155=5.284m＞5.275m故取ln=5.275m中間跨l0=ln=5.4-0.25=5.15m跨度差(5.275-5.15)/5.15=2.4%＜10%,說明可按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力,計(jì)算簡圖如圖連續(xù)梁各截面彎矩及剪力計(jì)算，分別為表三、表四表三截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)αm1/11-1/111/16-1/14M=αm(g+q)/(kN·m)68.73-68.7345.04-51.47表四截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)彎矩計(jì)算系數(shù)αv0.450.60.550.55V=αv(g+q)n/kN63.0384.0376.9676.96截面承載力計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度為：邊跨：=1/3l0=1/3×5275=1758mm＜b+s0=200+2100=2300mm離端第二跨、中間跨：=1/3×5150=1717mm梁高h(yuǎn)=450mm,h0=450-35=415mm翼緣厚=80mm判別T形截面類型；按第一類T形截面試算。494.5KN·m＞65.26KN·m（邊跨）且494.5KN·m＞42.76KN·m（跨中）故跨內(nèi)截面均屬第一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，第一支座按布置兩排縱筋考慮，取h0=450-60=390mm,其他中間支座按布置一排縱筋考慮，h0=415mm連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別建表五表六。表五截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座M/(KN·m)68.73-68.7345.04-51.47αs=M/α1fc(αs=M/α1fcb)0.0270.2080.0180.176§0.0270.2360.0180.195As=§h0α1fc/fy(As=§bh0α1fc/fy)496521323406選配鋼筋2C14+1C162C12+2C162C12+1C142C10+2C14實(shí)配鋼筋面積/mm2509.1628380465表六連續(xù)次梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)V/KN63.0384.0476.9676.960.25βcfcbh0/N199200＞V187200＞V187200＞V19200＞V0.7ftb/N63910600606006063910選用箍筋2Φ82Φ82Φ82Φ8Asv=nAsv1/mm2101101101101按構(gòu)造鋼筋配547843612實(shí)配箍筋間距s/mm200200200200次梁配筋示意圖如圖所示：主梁計(jì)算.主梁按彈性理論計(jì)算。設(shè)柱截面尺寸為300mm×300mm,主梁的有關(guān)尺寸及支承情況如圖(1)荷載恒載設(shè)計(jì)值自次梁傳來9.42kN/m×5.4m=50.868kN主梁自重（折算為集中荷載）1.2×25×0.25×(0.65-0.08)×2.1=8.98kN梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）1.2×17×0.02×(0.65-0.08)×2×2.1=0.977kN故G=50.868+8.98+0.977=60.82kN活載設(shè)計(jì)值由次梁傳來Q=17.75×5.4=95.85kN合計(jì)G+Q=156.67kN內(nèi)力計(jì)算邊跨ln=6.3m-0.12m-0.3ml0=1.025ln+b/2=1.025×6.03+0.5×0.3=6.33m＜ln+a/2+b/2=6.03m+0.36m/2+0.3m/2=6.36m中間跨ln=6.3m-0.3m=l0=ln+b=6m+0.3m=6.3m跨度差(6.33-6.3)/6.3=0.476%＜10%，則可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁，計(jì)算簡圖如圖所示：在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算，則：M=KGl0+KQl0V=KG+KQ式中系數(shù)K可從書中查得，具體計(jì)算結(jié)果及最不利荷載組合見表七。將以上最不利荷載組合下的四種彎矩圖及三種剪力圖分別疊畫在同一坐標(biāo)圖上，即可得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖。表七序號(hào)計(jì)算簡圖彎矩（）邊跨跨內(nèi)中間支座中間跨跨中①0.244-0.2670.06794.94-102.5525.67②0.289-0.133-0.133175.35-80.50-80.50③-0.1330.200-80.50120.771④0.229-0.311（-0.089）0.170138.94-188.53（-57.87）102.66⑤-57.87（-188.25）102.66內(nèi)力不利組合①+②269.28-183.05-54.83①+③67.10-183.05146.44①+④232.88-290.79（-156.42）128.33①+⑤75.98-156.42（-290.79）128.33序號(hào)計(jì)算簡圖剪力（KN）端支座中間支座①0.733-1.267（-1.000）1.000（1.267）44.58-77.06（-60.82）60.82（77.06）②0.866-1.134083.01-108.69④0.689-1.131（-0.778）1.222（0.089）66.04-108.41（-74.57）117.13（8.53）⑤-8.53-8.53（-117.13）74.57（108.41）內(nèi)力不利組合①+②127.59-185.7560.82①+④110.62-185.47（-135.39）177.95（85.59）①+⑤36.05-85.59（-177.95）135.39（185.47）主梁彎矩包絡(luò)圖主梁剪力包絡(luò)圖（3）截面承載力計(jì)算主梁跨內(nèi)截面按T形梁計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為：=，并取h0=650-35=615mm判別T形梁截面類型：按第一類T形梁試算。故按第一類T形截面計(jì)算。=2\*G