【畢業(yè)設(shè)計】現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計

現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計 3 4任務(wù)與分析 5現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計 61.設(shè)計資料 62.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置 63.板的設(shè)計 3.1荷載 3.2計算簡圖 3.3彎矩計算值 3.4正截面受彎承載力計算 4.次梁設(shè)計 4.1荷載設(shè)計值 4.2計算簡圖 4.3內(nèi)力計算 4.4承載力計算 4.4.1正截面受彎承載力 現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書 5.1荷載設(shè)計值 5.3.1彎矩設(shè)計值 本設(shè)計主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中單向板肋梁樓蓋設(shè)計。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計算，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力(彎矩、剪力)。完成了板，次梁、主梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制、樓蓋的設(shè)計完成了板的配筋和次梁的配筋設(shè)計。現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書第3頁共33頁第4頁共33頁從本階段設(shè)計起正式進(jìn)入建筑技術(shù)設(shè)計階段，本階段完成結(jié)構(gòu)平面布置，即建筑物的內(nèi)部板，次梁、主梁的具體設(shè)計。在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段主要是根據(jù)所給與的設(shè)計資料進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。是將具體的建筑物給結(jié)果組成表示的過程，這種表述是關(guān)系到建筑物的使用壽命及業(yè)主的切身利益。本設(shè)計說明書的目的就是將建筑概念設(shè)計階段得出的總體概貌反映到具體的施工圖紙上。本說明書的讀者定第5頁共33頁第6頁共33頁任務(wù)與分析本課程設(shè)計的任務(wù)是：根據(jù)所給設(shè)計資料進(jìn)行現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋的設(shè)計目的是通過本設(shè)計使學(xué)生了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般程序和內(nèi)容，理解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計算簡圖的確定，熟悉掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制方法，熟悉現(xiàn)澆板的有關(guān)構(gòu)造要求，掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方法、制任務(wù)分析：根據(jù)本課程設(shè)計的具體情況，設(shè)計包括樓蓋板、次梁、主梁的設(shè)計計算式的書寫，其中包括板、次梁、主梁內(nèi)力計算，正斜截面的配筋計算；施工圖的繪制，包括：樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖、板配筋圖、次梁配筋圖及剖面圖、主梁配筋圖及剖面圖、彎矩和剪力包絡(luò)圖；編制板、次第7頁共33頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書第8頁共33頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計樓面水泥砂漿面層厚20mm(y=20kN/m2);樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=5kN/m2、梁、板均用15mm厚紙石灰砂漿抹底(γ=17kN/m3)。3、板伸入墻內(nèi)120mm,次梁及主梁伸入墻內(nèi)240mm,柱的截面尺寸b×h=400題號可變荷載6主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為6m,次梁的跨度為4.96m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2m,l。?/l=4.96/2=2.48,因此按單向板設(shè)第9頁共33頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書按跨高比條件，要求板厚h≥2000/40=50mm,對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h≥80mm,取板厚h=80mm。樓面可變荷載比較大，取h=400mm。截面寬度取b=200mmD//38現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書第10頁共33頁梁板布置簡圖AA現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板20mm厚樓面水泥砂漿面層15mm板底混合砂漿抹灰小計板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值永久荷載分項系數(shù)取1.2,因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值等于4.0kN/m2,所以可變荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計值可變荷載設(shè)計值荷載總設(shè)計值3.2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(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度：現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書因跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如圖所示3.3彎矩計算值由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)a。分別為：邊跨中，1/11;離端第二支座，-1/11;中跨中，1/16;中間支座，-1/14。故這是對端區(qū)單向板而言的，對于中間區(qū)格單向板，其M和M?應(yīng)乘以0.8,Mc=0.8×-2.24=-1.79kN·m;M?=0.83.4正截面受彎承載力計算樓面板的配筋計算現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書1BC彎矩設(shè)計值(kN·m)①~②、⑤~⑥計算配筋(mm2)實際配筋(mm2)②~⑤計算配筋(mm2)實際配筋(mm2)*對軸線②~⑤間的板帶，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計值都可折減20%。為了方便，近似對鋼筋面積乘以0.8.計算結(jié)果表明，支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性內(nèi)力重分布的原則；第14頁共33頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書第15頁共33頁25×0.2×(0.4-0.08)=1.6kN/m217×0.015×(0.4-0.08)×2=0.163k小計板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載總計算值g+q=17.073kN/m2近似取P=18kN/m24.2計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面為300mm×700mm,計算跨度：次梁計算簡圖現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書中間跨l,=1?=4960-300=4660mm因跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)板計算。計算簡圖如圖所示4.3內(nèi)力計算由表11-1、表11-3可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。M?=-Ma=(g+q)l3/11=18×4.812V=0.45(g+q)l=0.45×18×4.62V=0.60(g+q)l=0.60×18×4.66V=Vc=0.55(g+q)1?=0.55×18×4.664.4承載力計算4.4.1正截面受彎承載力現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度去環(huán)境類別為一級，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=25mm,一排縱向鋼筋次梁正截面受彎承載力計算1B2C彎矩設(shè)計值(kN·m)a?=M/(a?f.bh?)或A?=ξbh,a?f/f或選配鋼筋2φ12+2φ10彎2φ12+2φ12彎2φ10+1φ8彎2φ10+1φ12彎A/bh=207.3/(200×400)現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書4.4.2斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：0.25β.febh,=0.25×1×14.3×200×365=104.39×103N>Vm=37.×85N,截面滿足要求。驗算是否需要按計算配置箍筋選用φ6@160采用φ6雙支箍筋，計算支座B左側(cè)截面。調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強梁局部范圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8×160=128mm最后取箍筋間距s=130mm。為了方便施工，沿梁長度不變。驗算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為：0.3f,/fw=0.3×14.3/210=0.20%。實際配筋率p=nAm/bs=56.6/(200×130)=0.22%>0.20%滿足要求。第19頁共33頁第20頁共33頁5.主梁設(shè)計主梁按彈性方法設(shè)計現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書第21頁共33頁5.1荷載設(shè)計值為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載8×4.96=39.68kN主梁自重(含粉刷)[(0.70-0.08)×0.3×2.0×25+0.02×(0.70-0.08)×可變荷載設(shè)計值5.2計算簡圖邊跨l=6000-200-120=5680mm因0.0251,=142mm<a/2=185mm,取l?=1.025l+b/2=1.025×5680+400/2=6020mm近似取l?=6030mm主梁的計算簡圖如下，因跨度相差不超過10%,故可利用附表6-2計算內(nèi)力現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書Mmax=0.244×50×6.03+0.289×62×6.Mgmax=-0.267×50×6.03-0.311×62×6.03M?max=0.067×50×6.03+0.200×62×6.05.3.2剪力設(shè)計值V?m=0.733×50+0.866×62=Vmax=-1.267×50-1.311×62=-1現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書Vrmax=1.0×50+1.222×63=15.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖①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Ma=Mc=-0.267×50×6.03-0.133×62×6.03=-130.22kN·m在第1跨內(nèi)以支座圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：-(與前面計算的M?mx=162.91kN·m接近)線，作G=50kN,Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：②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M=0,M。=-105.62kN·m的連線為基線。作G=50kN,Q=62kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書彎矩Mg=-105.62kN·m,Mc=-113.77kN·m的連線為基線，作G=50kN,Q=62kN的簡支梁彎矩圖，得③第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載Mg=Mc==0.267×50×6.03-0.133×62×6.03第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：M?max=94.97kN·m接近)第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：④在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值M=-0.267×50×6.03+0.044×62×6.03現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書在第2跨內(nèi)以支座彎矩M?=0,M。=-147.04kN·m的連線為基線，作G=50kN,Q=62kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別在第2跨內(nèi)以支座彎矩M。=-147.04kN·m,M。=-64.05kN·m的連線作為基線，作G=50kN,Q=0的簡支梁彎矩圖，得第1個和第2個集中荷載作用點處彎矩值分彎矩包絡(luò)圖如下(a)所示。①第1跨Vm=90.34kN;過第1個集中荷載后為90.34-50-62=-21.66kN;過第2個集中荷載后為-21.66-50-62=-113.66kNVgmx=-144.63kN;過第1個集中荷載后為-144.63+50+62=-32.63kN;過第2個集中荷載后為-32.63+50+62=79.37kN②第2跨Vm=126.99kN;過第1個集中荷載后為126.99-50=76.99kN?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書第26頁共33頁當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時Vg=1.0×50+1.0×62=112kN;過第1個集中荷載后為112-50-62=0。B0主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖5.4承載力計算5.4.1正面受彎承載力現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書0.4/2=-347.22kN·m?？v向受力鋼筋除B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算過程列于下表。1B2彎矩設(shè)計值(kN·m)a?=M/(a?f.bh))或94.97×10?選配鋼筋2φ14+3φ16彎3φ10+3φ12彎2φ14+1φ16彎主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算截面尺寸：0.25βfcbh,=0.25×1×14.3×300×630=675.675×103kN>Vmx=144.63kN,截現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計說明書面尺寸滿足要求。采用φ8@200雙肢箍筋，因此支座V?max=90.34kN<V,Vamax=126.99kN<V,Vnma因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗算最小配箍率：滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來集中力F;=39.68+62≈102kN,h?=700-500=200mm,附加箍筋布置范圍取附加箍筋φ80200雙肢，則在長度s內(nèi)可布排，次梁兩側(cè)各布置3排。另加吊筋1φ18,×50.3=202.3×103kN>F,滿足要求。因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的0.1%,且其間距不大于200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置2φ14,308/(300×620)=0.17%>0.1%,滿足要求主梁邊支座需設(shè)置梁墊，計算從略