鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、課程設(shè)計(jì)計(jì)算書課程名稱：水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)標(biāo)題：單向板整湯肋形地板蓋設(shè)計(jì)班號：一個(gè)班目錄一、設(shè)計(jì)資料2二、地板蓋結(jié)構(gòu)的平面配置和截面尺寸確定2三、板的設(shè)計(jì)(用塑性內(nèi)力的再分布計(jì)算) 43.1負(fù)荷計(jì)算43.2主板的計(jì)算概要圖53.3內(nèi)力計(jì)算和鋼筋5四、子梁的設(shè)計(jì)(以塑性內(nèi)力的再分布計(jì)算) 74.1負(fù)荷計(jì)算74.2次梁的計(jì)算概略圖74.3內(nèi)力計(jì)算和配筋8五、主梁設(shè)計(jì)(按彈性理論計(jì)算) 105.1負(fù)荷計(jì)算105.2主梁的計(jì)算圖115.3內(nèi)力計(jì)算和鋼筋11鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料(1)該建筑物位于非地震區(qū)。(2)三級水工建筑物、基本負(fù)荷的組合。(3)結(jié)構(gòu)環(huán)境類別的一種。(4)

2、大樓的制作方法： 20mm厚水泥砂漿(重度20KN/m )的表面層、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板(重度25KN/m )、12mm厚紙筋石灰(重度17KN/m )粉底。(5)大樓的可變負(fù)荷基準(zhǔn)值為4KN/(6)材料：混凝土采用C25梁內(nèi)縱向受力鋼筋采用HRB400鋼筋，板內(nèi)縱向受力鋼筋采用HRB335鋼筋，其他鋼筋采用HPB235鋼筋。(7)外壁的厚度為370mm，板在壁上的放置長度為120mm，子束在壁上的放置長度為240mm，主束在壁上的放置長度為370mm。(8)鋼筋混凝土柱的截面尺寸為350mm350mm。二、地板罩結(jié)構(gòu)的平面配置和截面尺寸的確定1 .主梁和副梁的配置主梁橫向配置，副梁縱向配置。主梁

3、跨度為6.9m，副梁跨度為6.0m，板跨度為2.3m，L02/L01=6.9/2.3=3，用單向板設(shè)計(jì)。在高跨度比條件下，板的厚度要求為h23001/40=57.5mm，工業(yè)建筑的地板要求為h80mm，因此板厚為80mm。子束的高度要求h=L02(1/181/12)=333mm500mm，考慮到大樓面的活性載荷比較大，設(shè)定為h=450mm、寬度b=h(1/31/2)=150mm225mm、b=200mm。主梁的高度要求h=L01(1/151/10)=460mm690mm，h=650mm，寬度b=h(1/31/2)=217mm325mm，b=300mm。地板蓋的結(jié)構(gòu)平面布局圖如圖1所示。圖2是圖

4、1地板蓋結(jié)構(gòu)的平面布局圖三、板的設(shè)計(jì)(用塑性內(nèi)力的再分布計(jì)算)3.1負(fù)荷計(jì)算板的恒載基準(zhǔn)值(取寬板帶的計(jì)算):20mm厚水泥砂漿0.02201=0.4KN/m厚度80mm鋼筋混凝土現(xiàn)澆板0.08251=2.0 KN/m12mm厚紙肌石灰0.012171=0.204 KN/m小計(jì)定負(fù)荷： gk=2.604 KN/m活性載荷： qk=4 KN/m定負(fù)荷項(xiàng)系數(shù)為1.05，活負(fù)荷項(xiàng)系數(shù)為1.20。 板的負(fù)荷設(shè)計(jì)值的合計(jì)是QQ=1. 05 GK1. 20qk=1. 052.604.204=7. 53kn/m3.2主板的計(jì)算概略圖子束截面在現(xiàn)在的澆道板的壁上的支承長度不小，在澆道板的壁上的支承長度。 按塑

5、性內(nèi)力的再分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算邊為l01=ln1/2h=2300-100-12080/2=21201.025 ln=1. 025 (2300-100-120 )=2132 mm設(shè)定為L01=2120mm中間跨度： L02=Ln=2300-200=2100mm毫米。邊緣跨度和中間跨度的區(qū)別：10%板為多跨度連續(xù)板，跨度數(shù)超過5跨度的等截面連續(xù)板，當(dāng)各跨度承受相同的載荷，跨度不超過10%時(shí)，可以用5跨度的等跨度連續(xù)板計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力。計(jì)算圖如圖2所示。圖2板的計(jì)算圖3.3內(nèi)力計(jì)算和鋼筋可以從M=m(g q)L0計(jì)算、計(jì)算結(jié)果如表1所示。表1各截面力矩截面位置12力矩系數(shù)mM=m(g q)L0(KNm )

6、1/117.532.122=3.08-1/117.532.122/2=1/167.532.12=2.08-1/147.532.12=板寬板厚，a=c 5，環(huán)境類別c=20，所以a=25。h0=h-a=80-25=55mm毫米。C25混凝土，fc=11.9千米/毫米； HRB335鋼筋，fy=300公里/毫米。3級水工建筑物，基本組合負(fù)荷K=1.20。根據(jù)各跨度中和支架的彎曲力矩可以如表2所示進(jìn)行計(jì)算。表2各跨度及支架鋼筋計(jì)算斷面12M=m(g q)L0(KNm )3.08-3.082.081.664-2.37-1.896s=KM/fcbh00.1030.1030.0690.0550.0790.

7、0630.1090.1090.0720.0570.0820.065238238157124179142設(shè)定鋼筋軸線軸線81908190米6/8190米6/8190軸線81908190米6/8190米6/8190實(shí)際鋼筋軸線軸線265PS 2265PS 2207PS 2207PS 2軸線265PS 2265PS 2207PS 2207PS 2計(jì)算結(jié)果表明，臺(tái)座截面滿足0.85b=0.522，符合塑性內(nèi)力的再分布原則。=as/BH=207/(100080 )=0.26 % min=0.2 %，滿足要求。因?yàn)榭缱恿簝?nèi)的帶的內(nèi)側(cè)區(qū)域與整個(gè)梁相連，所以跨其中間的橫截面(，)和中間支撐臺(tái)()的計(jì)算彎矩減少

8、20%，其他截面不減少。四、子梁的設(shè)計(jì)(以塑性內(nèi)力的再分布計(jì)算)4.1負(fù)荷計(jì)算距離板塊2.732.3=6.28KN/m副梁肋自重0.2(0.45-0.08) 25=1.85KN/m子束涂裝重量0.012(0.45-0.08) 217=0.15 KN/m小計(jì)額定負(fù)荷： gk=8.28 KN/m活性負(fù)荷： qk=42.3=9.2 KN/m恒負(fù)荷項(xiàng)系數(shù)為1.05，活負(fù)荷項(xiàng)系數(shù)為1.20。 板的負(fù)荷設(shè)計(jì)值的合計(jì)QQ=1. 05 GK1. 20qk=1. 058.281.209.2=19.73kn/m4.2次梁的計(jì)算概略圖對于塑性內(nèi)力再分布計(jì)算，其計(jì)算跨度如下副梁在磚壁上的支撐長度為240mm，主梁截面

9、為650mm300mm邊緣跨度： l01=lna/2=6000-240-300/2，240/2=5730毫米設(shè)為l01=5730 1.025ln=1.025610=5750 mm，l01=5730中跨度： L02=Ln=6000-300=5700mm毫米跨度差： (l01-l02 )/l02=(5730-5700 )/5700=0.53 % 10 %因?yàn)榭缍炔畈蛔?0%，所以可以用等跨度連梁計(jì)算，概略圖如圖3所示。圖3次梁計(jì)算圖4.3內(nèi)力計(jì)算和鋼筋可以根據(jù)M=m(g q)L0計(jì)算、計(jì)算結(jié)果如表3所示。表3各截面力矩截面位置12mM=m(g q)L0(KNm )1/1119.735.732=58

10、.89-1/1119.735.732=58.891/1619.735.72=40.06-1/1419.735.72=45.79根據(jù)V=v(g q)Ln，可以計(jì)算、計(jì)算結(jié)果如表4所示。表4各截面剪切力截面位置v0.450.600.550.55V=v(g q)Ln(PS )0.4519.735.61=49.810.6019.735.61=66.410.5519.75.7=61.850.5519.735.7=61.85梁高：法蘭很厚。子束跨度用t形截面計(jì)算，hf/h0=80/(450-35)=0.1930.1，獨(dú)立t形束。邊緣跨度： bf=L0/3=5730/3=1910mm毫米因?yàn)锽F=bbsn=

11、200 (6000/3-240-300/2 )=1810毫米1910毫米設(shè)bf=1810mm中間跨度： bf=L0/3=5700/3=1900mm毫米因?yàn)閎f=b sn=200 (6000/3-300)=1900mm毫米bf=1900mm毫米t形截面類型的判定：C25混凝土、fc=11.9KN/mm、ft=1.27 KN/mm；縱筋HRB400、fy=360 KN/mm；環(huán)箍HPB235，fyv=210 KN/mmKM=1.258.89=70.668 KNmfcbf HF (h0- HF/2 )=11.9190080 (415-80/2 )=678.3 kn mkm因此，各橫截面屬于第一種t形

12、截面。(1)安裝截面用的矩形截面計(jì)算。 各截面僅配置成一列條紋子束的正截面承載力的計(jì)算如表5所示。表5次梁正截面承載力計(jì)算斷面1258.89-58.8940.06-45.79s=KM/fc bf h0或s=KM/fc b h00.0190.1720.0140.1340.0190.1900.0140.144471.76521.29364.90395.08選定鋼筋2B16 1B142B16 1B142B162B16實(shí)際鋼筋截面積555.9555.9402402計(jì)算結(jié)果表明，0.85b=0.440，符合塑性內(nèi)力的再分布。滿足=as/bh0=402/(200415 )=0.48 % min=0.2 %

13、的要求。(2)斜截面的承載力計(jì)算如下由于hw=h0- hf=415-80=335mm，hw/b=335/200=1.6754，因此截面尺寸通過下式進(jìn)行管理0.25 fcbh0=0. 2511.920415=246.92 knk mv=1. 266.41=79.69 kn截面尺寸滿足抗剪條件VC=0.7 ftbh0=0. 71.27200415=73.79 knKVA=49.811.2=59.77KN VcKVBl=66.411.2=79.69KN VcKVBr=61.851.2=74.22KN VcKVC=61.851.2=74.22KN Vc因此，a支架截面不需要進(jìn)行斜截面剪切配筋計(jì)算，只要

14、根據(jù)結(jié)構(gòu)要求配置箍筋，b、c支架就需要根據(jù)計(jì)算配置箍筋采用直徑6mm的兩腿肌，Asv=57mmPS安裝： PS=VC 1.25 PS (PS/s ) h0s=1.25 fyvasvh0/(kvbl-VC )=1.2521057415/(797990-73790 )=1052毫米，s=200毫米=smax，SV=asv/bs=57/(200200 )=0.14 % SV，min=0PS和PS安裝： PS=PS 1.25 PK (PK/s ) h0s=1. 25 fyvasvh0/(kv-VC )=1. 2521057415/(74220-73790 )=14440毫米，s=200毫米=smax，

15、SV=asv/bs=57/(200200 )=0. 14 % SV，min=0.10 %因此，箍筋選項(xiàng)的兩腳6200(3)鋼筋的錨定要求進(jìn)入墻支撐臺(tái)后，梁頂面的縱筋的錨固長度按下式計(jì)算l=la=(fy/ft ) d=0.14360/1.2716=635毫米進(jìn)入墻支撐臺(tái)后，梁底面縱筋的錨桿長度按下式計(jì)算設(shè)為L=12d=1216=192mm、200mm以梁底面的縱筋進(jìn)入中間支撐臺(tái)的長度按壓設(shè)為L12d=192mm、200mm縱筋斷裂點(diǎn)距支撐臺(tái)的距離設(shè)定為L=Ln/5 20d=5610/5 2016=1442mm、1500mm。五、主梁設(shè)計(jì)(根據(jù)彈性理論計(jì)算)5.1負(fù)荷計(jì)算為了簡化計(jì)算，還將主梁的自重也考慮到集中載荷。來自子束的載荷：8.696=52.14 KN/m主梁自重： 0.3(0.65-0.08)25=4.28 KN/m主梁油漆： 0.012(0.65-0.08) 217=0.23 KN/m小計(jì)定負(fù)荷： Gk=56.65 KN/m活性載荷： Q=11.046=66.24 KN/m定負(fù)荷項(xiàng)系數(shù)為1.0