(完整word版)單向板肋梁樓蓋設(shè)計計算書(參考例題).doc

1、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目及目的題目： 某工業(yè)廠房 車間的整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計。目的： 1、了解單向板肋梁蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計算簡圖的確定。2、通過板及次梁的計算，掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法。3、通過主梁的計算，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的繪制方法。4、了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求。5、掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方式，制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能。6、學(xué)會編制鋼筋材料表。二、設(shè)計內(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、板的強(qiáng)度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）3、次梁強(qiáng)度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）

2、4、主梁強(qiáng)度計算（按彈性理論計算）5、繪制結(jié)構(gòu)施工圖（1）結(jié)構(gòu)平面布置圖（ 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(luò)圖（5）鋼筋明細(xì)表及圖紙說明三、設(shè)計資料1、樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為9.0kN/m22、樓面面層水磨石自重為0.65kN/m2,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 HRB335 級鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用 HPB235 級。- 1 -現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計計算書一、結(jié)構(gòu)平

3、面結(jié)構(gòu)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(nèi)布置兩根次梁,板的跨度為2.2m 。樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖如下：2、按高跨比條件，當(dāng) h1 l 55mm時，滿足剛度要求，可不驗算撓度。對于工業(yè)建筑40的樓蓋板，要求 h 80mm，取板厚 h80mm。3、次梁的截面高度應(yīng)滿足h (1 1)L(278 417)mm ，取 h400mm；則 b(1 1)h12182(133 200) mm，取 b200mm 。3(1 1)L( 1 4、主梁的截面高度應(yīng)該滿足 h(440 660)mm ， h400mm，則 h1)h8142(200 300) mm ，取 b250mm 。3-

4、2 -二、板的設(shè)計（按塑性內(nèi)力重分布計算） ：1、荷載計算：板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：取 1m 寬板帶計算：水磨石面層0.6510.65kN / m80mm 鋼筋混凝土板0.08252.0kN / m15mm 板底混合砂漿0.015170.255kN / m恒載： g k2.905kN / m活載： qk9 1 9kN / 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(biāo)準(zhǔn)值大于 4.0kN / m ，所以活荷載分項系數(shù)取 1.3。于是板的設(shè) 計 值 總 值 ：gq = 1.2gk1.3qk15.186kN / m2、板的計算簡圖：80mm厚鋼筋混凝土板次梁120200200次梁截面為 20

5、0mm 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 ，板的計算邊跨：l01l n1 h2200 100 120802020 1.025l n 2030mm，22取 l 012020mm( a120mm )中跨：l 02l n22002002000mm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10%時，均可按五跨等跨度連續(xù)板計算。計算簡圖如下圖：- 3 -q+g=15.186kN/m2C3BBC20202000200020002020板的計算簡圖3、內(nèi)力計算及配筋：用塑性內(nèi)力重分布理論計算

6、，則有系數(shù)如下：表 1.0截面位置支承情況邊跨支離端第二支座離端第二跨中間支中間跨端支座座中座中A1B2C3梁板擱支在01/11墻上板與梁-1/16兩跨連續(xù)： -1/10整澆1/141/16-1/141/16梁-1/24三跨以上連續(xù)：-1/11連接梁與柱整澆-1/161/14連接則由 M( gq)l 02 可計算出 M 1 、 M B 、 M 2 、 M c ，計算結(jié)果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14M(g q)l 021 11 15.1862.0221 11 15.1862.021 1615.1862.022.021/ 14 15.186(kN / m)5.633

7、5.6333.874.43由題知： b1000mm, 設(shè) as20mm, 則 h0 has8020 60 mm，f c11.9N / mm， f y 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 ）M 1M BM 20.8M 2M c0.8M cM( gq)l 025.633-5.6333.873.10-4.433.541 f cbh02 （ kN m ）42.84- 4 -M0.1310.1310.0900.0730.1030.0831 fc bh02s112 s(b0.614 )s 1 0.5AsM /s f y h0 （mm2 ）軸線軸線選鋼筋軸線

8、軸線實際配筋軸線軸線0.1410.1410.0940.0760.1090.0870.9300.9300.9530.9620.9460.957480.7480.7322.3255.8317.7293.68/1018/1018130813030308/1018/1016/81306/81303030495mm2495mm2387mm 2387mm 2495mm2495mm2302mm2302mm2位于次梁內(nèi)跨上的板帶，其內(nèi)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 c ）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(gòu)造鋼筋：分布筋選用6300。嵌入墻內(nèi)的

9、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(gòu)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：采用分離式配筋 ,詳見板的配筋圖 .三、次梁設(shè)計（按塑性內(nèi)力重分布計算）：1、次梁的支承情況：- 5 -次梁主梁1202502502、荷載計算：2.9052.2 6.391kN / m由板傳來：次梁肋自重：0.2 0.4 0.08251.6kN / m次梁粉刷重0.015 0.4 0.082 170.2176kN / m恒載： g k8.2086kN / m活載： qk9 2.2 19.8kN / m設(shè)計值總值：g q =1.2g k1.3qk35.53k

10、N / m3、確定計算跨度及計算簡圖。塑性內(nèi)力重分布計算時，其計算跨度：中跨： l 02l n 5000 2504750mm邊跨： l 01l na50001202502404875mm2221.025l n 1.02547554873mm ,取 l 014870 mm ( 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/m23CBBC48704750475047504870次梁的計算簡圖3、內(nèi)力計算：由 M(g q)l 02可計算出 M 1 、 M B 、 M 2 、 M c ，計算結(jié)果如下表：截面位置1B2C- 6 -1/11-1/111/

11、16-1/14M(gq)l 021 1135.534.87021 1135.5321 1635.534.75021/ 1435.53 4.75024.870(kN / m)76.6176.6150.1057.26由 V( gq)l n 可計算出 VA 、 VBl 、 VBr 、 Vc ，計算結(jié)果如下表：截面位置ABlBrC0.450.600.550.55V(gq)l n0.4535.534.7550.6035.534.7550.5535.534.7500.5535.534.750(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

12、面的翼緣寬度 bf，按bf1l150001667 mmbs020002002200mm ，故取 b f1667mm。33梁高：h 400, h040040360mm翼緣厚：hf80mm判定 T 形截面類型：1 f cb f h f (h0h f11.9 1667 80(36080) 507.8106 N mm) 1.02276.61kN m(邊跨中 )507.8kN m中間跨中50.10kN)m(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h0 400 60340mm ，其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮，取 h0 360mm、次梁正

13、截面承載力計算見下表：截面1B2C彎矩 M (kN m)76.61-76.6150.10-57.261fbh2或2222c01.011.91.011.92001.011.916671.011.92001667 3603403603601 fcbf h022570.914 10 6275.1281062570 .914106308.448106- 7 -asM / a1 fcbh00.0300.2780.0190.183112 s0.0300.3340.0190.208(b0.350)s10.50.9850.8330.9110.896AsM /s f y h0720.2901.7468.1591

14、.7選用鋼筋318（彎 1）318+1163（彎 ）3（彎 ）161161（彎起）實際鋼筋截面763964.1603603面積（ mm2）、次梁斜截面承載力計算見下表：截面V (kN )0.25 c fc bh0 (kN )Vc0.7 f t bh0 (kN )箍筋肢數(shù)、直徑AsvnAsv1s1.25 f yv Asv h0 /(VVc )實配箍筋間距AsvVcsVc1.25 f yvsAB左B右C76.03101.3792.8292.82214.2V202.3V202.3V214.2V截面滿足截面滿足截面滿足截面滿足64.01V60.45V60.45V64.01V需配箍筋需配箍筋需配箍筋需配

15、箍筋2626262656.656.656.656.6445.0123.3156.1185.7150150 不足用 Asb 補(bǔ)充150150h0 99.668V98.127V94.127V99.668V滿足不滿足滿足滿足AsbVVcs9.55mm20.8 f y sin a選配彎起鋼筋實配鋼筋面積由于縱向由于縱向由于縱向鋼筋充足，鋼筋充足，鋼筋充足，118可彎起可彎起 1可彎起11816116254.5 mm2254.5 mm2201.1 mm2201.1 mm25、構(gòu)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(nèi)各布置一根箍筋。四、主梁設(shè)計（按

16、彈性理論計算） ：- 8 -1、支承情況：主梁000480=hh06=h柱板次梁柱=400柱=400柱截面 400400，由于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(jìn)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：(0.60.08)0.252.2257.15kN主梁粉刷重：2(0.60.08)0.0152.2170.58344 kN恒載： Gk48.776kN恒載設(shè)計值： G1.2Gk58.53kN活載設(shè)計值： Q92.2 5.

17、0 1.3128.7kN3、確定計算跨度及計算簡圖主梁計算跨度：邊跨： ll1 b柱l1400mm01n20.025 n62800.025 6280 66372ln1 a1 b柱6280370/ 2400/ 26665mm，22近似取 l 016640 mm中跨： l0ln1 b1 bmm2柱2柱6200 400/ 0 400 / 2 6600因跨度相差不超過10%，可按等跨梁計算，計算簡圖如下：- 9 -GGG=58.53kN/mGGGGB2C（B）1A664066006640主梁的計算簡圖3、內(nèi)力計算：1)、彎矩設(shè)計值： Mk1GLk2 QL其中， k1k 2 可由書中表查取， L 為計算

18、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(shè)計值： Vk3Gk4 Q ，其中， k3k4 可由書中表查可知。主梁彎矩計算項次GGQQQQM min(kN m)M m ax(kN m)荷載簡圖k / M 1k / M Bk / M 2k / M cGGGG0.2670.0670.2670.24494.47103.6125.88103.61QQ0.1330.1330.1330.289246.97113.32112.97113.32QQ0.0450.1330.2000.13338.46113.32169.88113.32QQ0.2290.3110.1700.089195.70264

19、.97144.4075.83組合項次+ +組合值56.01-368.5887.09179.44組合項次+ +組合值341.44195.76由此可作出下列幾種情況下的內(nèi)力圖：+；+；+-10-紅線：+-368.58-368.58黃線：+藍(lán)線： +灰線： +-179.44-179.44-15.07-88.16-88.16-15.0756.019.929.9256.0169.74106.38106.3769.74168.68169.42169.42168.68291.54195.76195.76291.54236.45236.45341.44彎矩包絡(luò)圖341.44將以上各圖繪于同一坐標(biāo)系上，取其外包

20、線，則為彎矩包絡(luò)圖。主梁剪力計算項荷載簡圖k / VAk / VB左k / VB右次GGGGGG0.7331.2671.0042.9074.1658.53Q QQQ1.13400.866111.45145.950QQQQ1.3111.2220.68988.67168.73157.27組合項次+ +Vmin ( kN )-242.89215.8154.35同樣可繪出剪力包絡(luò)：紅線：藍(lán)線： + + 剪力包絡(luò)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bf 1l16600 2200mm b s0 5000mm，故取 bf 2200mm。33-11

21、-梁高：h600, h060040540mm （邊跨）， h060040540mm （中間跨）翼緣厚：hf80mm判定 T 形截面類型：1 f cb f h f (h0hf) 1.080) 1047.2106N mm211.9 2200 80(5402341.44kN m(邊跨中 )1047.2kN m中間跨中195.76kN)m(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h0 600 70530mm。正截面配筋計算。截面彎矩 M (kN m)V0 b / 2M1 V0 b21 fc bh02 或1 fcbf h02M或Msfcbh

22、02s11 f cbf h0211 2 s(b 0 .550)s 1 0.5AsM /s f y h0選用鋼筋實際鋼筋截面面積（ mm2）斜截面配筋計算：1B2341.44-368.56195.76-88.16(58 .53128 .7 )0.4 / 237.45-331.111.011.921.011.921.011.921.011.922200 540250 5302200 560250 5607634.08810 6835.677510 68210.04810 6932.9610 60.0450.3920.02600940.0460.5350.0260.0990.9770.7330.98

23、70.9512157.32841.01224.3551.8622+2206 22（彎 4）4 22（彎 2）2 20（彎起 422）223329091520628截面AB左B右-12-V (kN )154.35242.89215.8hwh0 hf530 804500mm,因 hw4502501.8 4 ,截面尺寸按下面式驗算b0.25c f cbh0 (kN )394.2V394.2 V394.2V截面滿足截面滿足截面滿足剪跨比：20003.73,取3.0540Vc1.75 ft bh075.01V73.62V73.62V1( kN)需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑282828AsvnA

24、sv1100.6100.6100.6s 1.0 f yv Asv h0 /(VVc )143.866.1578.75實配箍筋間距取 150 不足用 Asb取 150 不足用 Asb取 150 不足用 Asb補(bǔ)充補(bǔ)充補(bǔ)充Vcs Vc 1.0 f yvAsv h0151.06V148.27V148.27Vs不滿足不滿足不滿足AsbVVcs4.05 mm2278.8mm2278.8mm20.8 f ysin a由于縱向鋼筋充選配彎起鋼筋彎起 1221 22足，可彎起 1 22實配鋼筋面積(mm)380.1380.1380.1驗算最小配筋率Asv100.60.0027f t0.00145 ,滿足要求s

25、v2500.24bs150f yv由于剪力圖呈矩由于剪力圖呈矩形，在支座 A 截形，且比較大，在面右邊的 2.2m 范支座截面 B 左邊的圍內(nèi)需要布置兩2.2m 范圍內(nèi)需要說明排彎起鋼筋，而布置三排彎起鋼且要使箍筋加密筋，而且要使箍筋為 100mm 即可滿加密為 100mm，即足要求?？蓾M足要求。為了施工方便，除加密區(qū)箍筋間距一律為5、兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：由于剪力圖呈矩形，在支座截面 B 右邊的 2.2m 范圍內(nèi)需要布置兩排彎起鋼筋，而且要使箍筋加密為100mm 即可滿足要求。150mm-13-次梁傳來的的集中力：Fl41.043 1.2128.7 177.95kN ， h1600 400200mm附加箍筋布置范圍： s2h13b 2 200 3 200