現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計計算書

1、1 鋼筋混泥凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計目的 通過本課程的設(shè)計試件，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)計方法和設(shè)計步驟，培養(yǎng)其獨立完成設(shè)計和解決問題的能力，提 高繪圖能力。二、設(shè)計資料1、工程概況：某內(nèi)框架結(jié)構(gòu)工業(yè)倉庫，二層建筑平面圖如下圖所示（樓面標(biāo)高4.00m），墻厚 370mm，混凝土柱 400 400mm。板伸入墻內(nèi) 120mm，次梁伸 入墻 240mm，主梁伸入墻內(nèi) 370mm。房屋的安全等級為二級，擬采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋圖 1 梁板結(jié)構(gòu)平面布置2 、樓面構(gòu)造層做法： 20mm厚石灰砂漿粉刷， 30mm厚水磨石樓面 （標(biāo)準(zhǔn)值 0.65kN/m 2 ）

2、。3、活荷載：標(biāo)準(zhǔn)值為 7.5 kN/m 2 。4 、恒載分項系數(shù)為 1.2 ；活荷載分項系數(shù)為 1.3。5 、材料選用：混凝土 采用 C25（ fc 11.9N /mm2， ft 1.27N /mm2） 鋼筋 梁中受力主筋采用 HRB400級（ fy 360N /mm2） 其余采用 HPB235級（ fy 210N /mm2）三、設(shè)計內(nèi)容1、確定結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、板的設(shè)計（按塑性理論）3、次梁設(shè)計（按塑性理論）4、主梁設(shè)計（按彈性理論）5、繪制結(jié)構(gòu)施工圖，包括：（1）、結(jié)構(gòu)平面布置圖（2）、板、次梁、主梁的配筋圖（3）、主梁彎矩包絡(luò)圖及抵抗彎矩圖（4）、設(shè)計說明（

3、5）、次梁鋼筋材料表四、成果要求1、課程設(shè)計在 1 周內(nèi)完成。2、計算書必須統(tǒng)一格式， 并用鋼筆抄寫清楚 （或打印）。計算書 （施 工圖）裝訂順序：封面、評語頁、目錄、任務(wù)書、設(shè)計說明、計算書正 文和施工圖3、施工圖統(tǒng)一為 A3 圖紙。要求圖面布局均勻、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)作圖。4、在完成上述設(shè)計任務(wù)后方可參加設(shè)計答辯及成績評定。五、參考資料1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計 ，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)計規(guī)范3、GB50009-2001，建筑荷載設(shè)計規(guī)范2 設(shè)計說明1、經(jīng)驗算各截面的尺寸、最小配筋率均可滿足要求。2、根據(jù)計算結(jié)果繪

4、制板、次梁、主梁配筋圖，圖紙采用 2#圖紙， 2 張。 2、結(jié)構(gòu)平面布置圖：比例 1：200。3、板的配筋圖：比例 1：50、分布筋選用： 6250 、與主梁垂直的附加負(fù)筋選用： 8150，深入板中的長度為 500mm。 、與承重砌體墻垂直的附加負(fù)筋選用：8150，伸出墻邊長度為300mm。、板角附加短鋼筋雙向布置8200，每一方向伸出墻邊的長度為500mm。4、次梁的配筋圖：比例 1： 30、箍筋選用：6150通長布置。、中間支座負(fù)鋼筋的彎起，上彎點距支座邊緣為 50mm。 、號鋼筋彎起后在 B支座共同抵抗負(fù)彎矩， 相當(dāng)于1 16 ,在矩支 座邊緣 1300mm處截斷。、離支座邊緣 50mm

5、 處各設(shè)置一個附加箍筋。 、兩根號鋼筋彎起后在 C支座共同抵抗負(fù)彎矩，相當(dāng)于 1 16 ,在矩 支座邊緣 1300mm處截斷。、B 支座第二批截斷的號鋼筋 ,在距支座邊緣 1800mm 處截斷。 、號鋼筋左端通長兼作第一跨架立筋，右端在距支座邊緣 2100mm 處截斷，與號鋼筋在 600mm 范圍內(nèi)搭接，兼作第二跨的架立筋。 、號鋼筋在 C 支座右端通常兼作架立筋。5、主梁的配筋圖：比例 1： 30 、箍筋選用：加密區(qū)選用 6100，非加密區(qū)選用 6150。、中間支座負(fù)鋼筋的彎起，上彎點距支座邊緣為 50mm。 、在次梁與主梁交界處設(shè)置附加橫向鋼筋，選用8200,兩邊各布置三排,另加一根 1

6、18吊筋.、離支座邊緣 50mm 處各設(shè)置一個附加箍筋。 、其余鋼筋截斷詳見配筋圖。3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計計算書3.1 、平面結(jié)構(gòu)布置：1、確定主梁的跨度為 6.3m, 次梁的跨度為 5.1m, 主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁 ,樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖如下：板 的 跨 度 為 2.1m 。、按高跨比條件，當(dāng) h 1 l 2100 52.5mm 時，滿足剛度要求，可不驗40 400算撓度。對于工業(yè)建筑的樓蓋板，要求 h 80mm，取板厚 h 80mm3、次梁的截面高度應(yīng)滿足 h ( 1 1 ) L (284 425) mm， 取 h 400mm ，12 1811則 b ()h (134 200)

7、mm ，取 b 200mm。234、主梁的截面高度應(yīng)該滿足 h (1 1 )L (450 788)mm ， h 600mm，8 14則b (1 1)h (200 300)mm ，取 b 250mm。233.2 、 板的設(shè)計：按塑性內(nèi)力重分布計算，板的 ll12 52110000 2.42 3，即可按單向板設(shè)計，又可按雙向板設(shè)計，此次設(shè)計按單向板設(shè)計。 )3.2.1 、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80mm 鋼筋混凝土板20mm 石灰砂漿粉刷0.65 1 0.65kN /m20.08 25 2.0kN /m220.020 17 0.34kN / m2 恒載： gk

8、2.99kN / m2活載：qk 7.5 1 7.5kN / m2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：g q 1.2gk 1.3qk 13.338kN /m23.2.2 、板的計算簡圖：l板的計算邊跨：lh0.2m0.08m2.1m 0.12m1.92m222 ，a0.2m0.12m2.1m 0.12m1.94m 1.92m222取 l01 1.92m ( a 120mm )中間跨：l02 ln 2.1m 0.20m 1.9m計算跨度差 (1.92m 1.9m) /1.9 m 1.1% 1

9、0% ，說明可按等跨連續(xù)板計算 內(nèi)力(為簡化計算起見，統(tǒng)一取 l0 1.92m )。取 1m寬板帶作為計算單元， 計算簡圖如下圖：12080mm厚鋼筋混凝土板次梁200200q+g=13.338kN/mB2C3CB19201900190019001920板的計算簡圖連續(xù)板各截面的彎矩計算見下圖：截面邊跨離端第離端第二跨跨中間跨內(nèi)二支座內(nèi)中間跨跨內(nèi)支座彎矩計算系數(shù)1111m11111614M m(g q)l02 /(kN m)4.4-4.473.01-3.4473.2.3 、截面承載力計算b 1000 mm, h 80mm, h0 80mm 20mm 60mm, 1.0 ，連續(xù)板各截面的配筋計算

10、見下表板帶部位截面邊區(qū)板帶 （ ， 軸線間）邊區(qū)板帶（ 軸線間）邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端 第而 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 而跨跨 內(nèi)、中 間跨跨 內(nèi)中間支座M m(g q)l02 /(kN m)4.77-4.773.01-3.444.77-4.773.01 0.82.4083.44 0.82.752M s1 fcbh020.1110.1110.0700.0800.1110.1110.0560.064* 1 1 2 s0.1180.1180.0730.0840.1180.1180.0580.066Asbh0 1 fc / fy/mm240240224828540

11、2402197226選配鋼筋8/101508/10150815081508/101508/1015081508150實際鋼筋面積/mm2429429335335429429335335中間區(qū)板帶 軸線間，各內(nèi)區(qū)格板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，計算彎矩降低 20%。計算2實配2830（0 左跨彎來）830（0 右跨彎來 ）830（0 右跨彎來）計算2計算 2計算2實配21030（0 左跨彎來 ）實配 2 實配 28 1015（0 隔一彎一） 815（0 隔一彎一）計算2實配2830（0 左跨彎來）830（0 右跨彎來）計算2實配21030（0 左跨彎來 ）830（0

12、 右跨彎來 ）計算2計算2實配2實配2一彎1015（0 隔一彎一） 815（0 隔一彎一）3.3 、次梁設(shè)計次梁按塑性內(nèi)力重分布計算：3.3.1 、次梁的支撐情況次梁250主梁3.3.3 、荷載計算：由板傳來：2.99 2.1 6.279kN / m次梁肋自重：次梁粉刷重0.2 0.4 0.08 25 1.6kN / m0.02 0.4 0.08 2 17 0.2176kN / m恒載：gk 8.0966 kN / m活載：qk 7.5 2.1 15.75kN / m設(shè)計值總值：g q 1.2g k1.3qk 30.203.3.3 、內(nèi)力計算。其計算跨度：邊跨：l n 5.1m 0.12m 0

13、.25m 4.855m n2l n a 4.855m 0.24m 4.975m221.025ln 1.025 4.855m 4.976m 4.975m取 l01 4.975m中跨：l02l n 5.1m 0.25m 4.85m跨度差( 4 . 9m7 5 4m.8 5 )m/ 4 .8 5 2 .6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=30.20kN/m23BCCB49754850485048504975次梁的計算簡圖連續(xù)次梁彎矩計算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計算系數(shù)1111m111116142M m (g q)l079.95-7

14、9.9552.2359.70/(kN m)連續(xù)次梁彎矩計算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)、中間跨跨內(nèi)中間支座剪力計算系數(shù)v0.450.60.550.55V m(g q)l0 /kN79.54106.0694.7894.783.3.4 、截面承載力計算：、次梁跨中按 T形截面計算， T形截面的翼緣寬度 bf ，按bf11l 4975 1658mm b s0 2100mm ，故取 bf 1658mm 。3 3 f梁高：h 400, h0 400 35 365mm翼緣厚 ： hf 80mm判定 T 形截面類型：1fcbfhf (h0 hf ) 1.0 11.9 1658 80 (365 80

15、) 513.0 106N mm513.0kN m79.95kN m(邊跨中 )52.23kN m(中間跨中 )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 60 340mm ，其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮， 取 h0 365mm、次梁正截面承載力計算見下表：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 M(kN m)79.95-79.9552.2359.701 fcbh02 或 1fcbf h021.0 11.9 1658 36522628.556 1061.0 11.9 200 340227

16、5.128 1061.0 11.9 1658 36522628.556 1061.0 11.9 200 3652317.076 106MMs 2 或 s 2 s1 f cbh02s1fcb fh020.0300.2910.0200.1881 1 2 s ( b 0.350)0.0310.3530.0200.210s 1 0.50.9850.8240.9900.895As M / s fy h0618.0793.1401.5507.8選用鋼筋1 18+2 161 18+3 161 16+1 181 16+1 20實際鋼筋截面面積（ mm2）656.5857.5455.6515.3、次梁斜截面承載

17、力計算見下表：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/kN79.54106.0694.7894.780.25 c f cbh0 /kN217.2 V 截面滿足202.3 V 截面滿足202.3 V 截面滿足217.2 V 截面滿足Vc 0.7ftbh0 /kN64.9 V 需配箍筋60.45 V需配箍筋60.45 V 需配箍筋64.9 V 需 配箍筋選用箍筋282828282Asv nAsv1 / mm1011011011011.25 f yv Asvh0 s /mmV Vc1133.1338.8483.2555.2實配箍筋間距2002002002003.3.5 、

18、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3.4 、主梁設(shè)計主梁按彈性理論計算：3.4.1 、支承情況：柱截面 400400mm，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=370mm。3.4.2 、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：8.0966 5.1 41.29266kN主梁自重：(0.6 0.08) 0.25 2.1 25 6.825kN主梁粉刷重： 2 (0.6 0.08) 0.02 2.1

19、17 0.74256 kN恒載： Gk 48.86kN恒載設(shè)計值： G 1.2Gk 58.63kN活載設(shè)計值： Q 7.5 2.1 5.1 1.3 104.42 kN合計 G Q 163.05kN3.4.3 、確定計算跨度及計算簡圖主梁計算跨度：邊跨： l 0 6.3m 0.12m 0.4m 5.98m02b柱400l01 1.025ln 柱 1.025 5980 6329.5 mm22a b 柱370 400ln柱 59806365mm ，n 2 22 2近似取 l 01 6330mm中跨： l n 6.3m 0.4m 5.9m11400 400l0 ln b柱 b柱 5900 6300mm

20、222 2跨度差 (6.33 m 6.3m) / 6.3m 0.5% 10%計算簡圖如下：因 跨 度 相 差不 超 過 10%， 可 按 等 跨 梁 計算 ，QQQQQQGGGGGGG=58.63kN/mQ=104.42kN/mC（B）633063006330主梁的計算簡圖3.4.4 、內(nèi)力計算：1） 、彎矩設(shè)計值： M k1GL k2QL其中， k1 k2 可由書中表查取， L 為計算跨度，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：V k3G k 4Q ，其中， k 3 k 4 可由書中表查可知。主梁彎矩計算序 號計算簡圖邊跨跨內(nèi)中間支座（B）中間支座（C）中間跨跨 內(nèi)

21、k M1k MBk Mck M2GG G GGGGG0.2440.26798.860.26798.860.06724.7590.56QQQQ0.2890.1330.1330.133191.0287.7087.7087.49QQ1MB3B29.230.1330.1330.20087.7087.70131.57QQQQ0.2290.3110.0890.170151.36205.0858.69111.83QQQQQ-19.56-58.69-205.08111.83最不利荷載組合+281.58-186.56-186.56-62.74+61.33-186.56-186.56156.32+241.92-3

22、03.94-157.55136.58+71.00-157.55-303.94136.58由此可作出下列幾種情況下的內(nèi)力圖： +； +；+-303.94+61.3371.00+136.5156.32241.92281.58+-157.55-62.748+將以上各圖繪于同一坐標(biāo)系上，取其外包線，則為彎矩包絡(luò)圖主梁剪力計算項次荷載簡圖端支座中間支座k VAinkVBex (VCex )kVBinGGGGGG0.7331.267( 1.000)74.28( 58.63)1.00(1.267)58.63(74.28)42.98QQQQ0.8661.134090.43118.410QQQQ0.6891.3

23、11( 0.778)136.89( 81.24)1.222(0.089)71.95127.60(9.29)QQQQVBex9.29( 127.60)81.24(136.89)9.29+138.41192.6958.63組合項次+114.93211.17( 139.87)186.23(83.57)+33.69383.57( 186.23)139.87(211.17)同樣可繪出剪力包絡(luò)：+剪力包絡(luò)圖3.4.5 、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11bfl 6300 2100mm b s0 5100mm ，故取 bf 2100mm。33梁高：

24、 h 600,h0 600 35 565mm （邊跨）， h0 600 35 565mm （中間跨）翼緣厚 ：hf 80mm判定 T 形截面類型：h f80 61fcbfhf （h0 f） 1.0 11.9 2100 80 （565 ） 1049.58 106N mm 22281.58kN m（邊跨中 ）1049.58kN m156.32kN m（中間跨中 ）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， 取 h0 600mm 80mm 520mm（因制作彎矩 較大考慮布置兩排縱筋， 并布置在次梁主筋下面） 。跨內(nèi)截面在負(fù)彎矩作 用下按矩形截面計算，取 h0 600 60 540mm 。正截面配筋計算。截面邊跨跨內(nèi)565中間支座520中間跨跨內(nèi) 540M / (kN m)281.58-303.94156.32-62.74V0 b柱 /(kN m)2(58.63 104.42)0.4 /232.61(M bV0)2 /(kN m)271.331 fcbh02 或 1fcbf h021.0 11.9 2100 56527