鋼筋混凝土結構課程設計

1、鋼筋混凝土結構課程設計整體式單向板肋形樓蓋設計 目錄一、 平面結構置11. 平面布置圖12. 主梁、次梁尺寸初步選擇1二、板的設計彈性方法設計.11. 板的計算簡圖.2 2.荷載計算2 3.跨度計算24.正截面受彎承載力及配筋3三、次梁的設計彈性方法設計.41.計算簡圖.42.荷載計算43.跨度計算44.彎矩和剪力設計值55.承載力計算5 （1）正截面承載力計算及配筋.6 （2）斜截面承載力計算及配筋.7四、主梁的設計彈性方法設計.71.荷載計算72.跨度計算73.主梁計算簡圖74.恒載、活載組合情況85.內力就算9（1）彎矩設計值.9（2）剪力設計值10（3）彎矩及剪力包絡圖116.承載力計

2、算.12 （1）正截面承載力計算及配筋.12 （2）斜截面承載力計算及配筋.13 （3）橫向鋼筋計算.13五、正常使用極限狀態(tài)驗算.14 1.主梁裂縫驗算.14 2.主梁撓度驗算.15六、附件.15 1.部分MATLAB計算代碼.152.主梁各位置彎矩及剪力系數(shù)疊加表.19現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計計算書一、 平面結構布置 1.平面布置圖 確定主梁的跨度為7.2m,次梁的跨度為6m,主梁每跨內布置三根次梁,板的跨度為1.8m（布置圖如下）。板的荷載設計值總值：= 2.主梁、次梁尺寸初步選擇次梁界面尺寸選擇：h=(1/121/18)L=400600mm,取h=400mm，b=（1/31/2

3、）h=133200mm取b=200mm主梁界面尺寸選擇：H= h=(1/151/10)L=480720mm,取h=600mm，b=（1/31/2）h=200300mm取b=300mm二、 板的設計-彈性方法設計1.板的計算簡圖2.荷載計算：取1m寬板帶計算、板厚為150：150mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板() 板底抹灰（20kN/m3） 20x1x0.02=0.4kN/m板面抹灰（17kN/m3） 17x1x0.015=0.255kN/m 恒載：gk=4.405kN/m 活載：qk=5.0kN/m恒荷載分項系數(shù)取1.05；活荷載分項系數(shù)取1.2。3.跨度計算采用C20混凝土，鋼筋采用HPB235，4

4、.正截面受彎承載力計算及配筋 截面邊跨跨內離端第二跨內離端第三跨跨內、中間夸跨內左邊離端第二支座左邊離端第三支座右邊離端第三支座右邊離端第二支座M（）2.71.91.5-3.5-2.6-2.6-3.5（）137.90.0270.0110.0160.0360.0270.0270.036()0.0220.0100.0130.0300.0220.0220.030（mm2）0.02260.00950.01330.03050.02290.02290.0226最小配筋率校核：不滿足不滿足不滿足不滿足不滿足不滿足不滿足選配鋼筋：410410410410410410410實際配筋面積：314314314314

5、314314314三、 次梁的設計-彈性方法設計1.簡圖2.荷載計算 板傳來的荷載 次梁自重 次梁粉刷 活載設計值 荷載總設計值 3.跨度計算次梁在磚墻上的支撐長度為240mm，主梁截面尺寸為：600mm300mm4.彎矩和剪力設計值次梁的彎矩計算截面第一邊跨中b支座中間跨中c支座彎矩系數(shù)0.080.25-0.1-0.159.418.6-74.2-74.2次梁的剪力計算截面剪力系數(shù)0.4-0.60.5-0.50.6-0.4（KN）49.5-74.261.8-61.874.2-49.55.承載力計算次梁跨中按T形梁計算,其翼緣寬度按下式計算：邊跨：跨中截面T型截面類型判斷：故次梁跨中截面按第一類

6、T型截面計算次梁的支座截面按矩形截面計算正截面承載力計算各截面均只按一排筋布置，正截面受彎承載力過程計算如下表：截面第一邊跨中b支座中間跨中c支座M(KN·m)59.318.5-74.2-74.20.02940.00920.03670.03670.02980.00920.03740.0374659.7206.1824.6824.6選配鋼筋實配鋼筋面積763254.59829821.0%0.34%1.3%1.3%是否滿足要求是是是是斜截面承載能力計算驗算截面尺寸截面尺寸滿足要求。計算所需配筋采用雙肢箍筋，計算支座C處的截面;由為了施工方便，取s=250mm（），沿梁長不變。錨固要求深入

7、墻支座時，梁頂面縱筋的錨固長度按下式計算確定：深入墻支座時，梁底面縱筋的錨固長度按確定l=12d=12*18=216mm，取250mm。梁底面縱筋深入中間支座的長度按確定l>12d=12*18=216mm，取250mm。四、 主梁的設計-彈性方法設計1荷載計算次梁傳來的荷載：主梁自重：主梁粉刷：恒載設計值：G=63.75+6.38+0.66 =70.7KN/m活荷載設計值：Q= KN/m2.計算跨度主梁在墻上的支承長度為370mm，中間支承柱在的鋼筋混凝土柱上。邊跨：中間跨：跨度差3.主梁計算簡圖4.恒載、活載組合狀況 恒載：活載1：活載2：活載3：活載4：活載5：活載6：5.內力計算

8、彎矩設計值位置組合5B15C25恒載+活載1292.1-292.532.8-105.089.7恒載+活載280.9-292.7243.1-106.7-120.7恒載+活載3237.5-399.6203.9-78.1-109.7恒載+活載481.9-288.0-27.0-114.3-109.7恒載+活載595.4-264.0199.9-219.347.2恒載+活載6288.2-300.144.3-76.947.2組合項次恒載+活載2恒載+活載3恒載+活載4恒載+活載5恒載+活載2組合項次恒載+活載1恒載+活載5恒載+活載2恒載+活載6恒載+活載1剪力設計值組合位置ABlBrClCr恒載+活載17

9、1.9-243.6115.1-98.067.7恒載+活載215.7-149.5212.5-196.535.4恒載+活載354.4-261.6231.3-177.730.3恒載+活載415.9-149.2211.2-199.740.4恒載+活載522.4-142.8192.5-216.387.9恒載+活載668.2-247.4120.4-92.947.6組合次項恒載+活載2恒載+活載3恒載+活載1恒載+活載5恒載+活載3組合次項恒載+活載1恒載+活載5恒載+活載3恒載+活載6恒載+活載5彎矩（KN·m）及剪力包絡圖(KN) 6.承載力計算正截面承載力計算主梁跨中按T型截面計算，其翼緣寬

10、度按下式計算：取跨中截面T型截面類型判斷：故主梁跨中截面按第一類T型截面計算。主梁的支座截面按矩形截面計算。B支座處的彎矩設計值：截面位置5B15C25彎矩設計值292.1-379.3243.1-27.0-199.089.8-109.70.0640.0840.05380.006 0.0440.0190.0190.0660.0870.0550.0060.0450.0200.024（mm2）2086271017371931422641784配筋率驗算：滿足要求滿足要求滿足要求不滿足要求滿足要求滿足要求滿足要求選配鋼筋：+實配面積：2454282924549821847982982斜截面承載能力計算

11、驗算截面尺寸所以截面尺寸按下式驗算：截面尺寸滿足要求。所以主梁各截面均需按照計算配置箍筋。計算所需配置箍筋采用雙肢箍筋。滿足要求。支座B左右兩側及支座C左側尚需配置彎起鋼筋。由彎起筋面積得理論上彎起鋼筋面積依次為519、348、264 mm2橫向鋼筋計算次梁傳來的集中力：附加箍筋布置范圍：取附加箍筋雙肢箍筋，則長度s內可布置附加箍筋的排數(shù)：，所以不需配置吊筋7.主梁縱筋的彎起和錨固彎起：彎起鋼筋之間的間距不超過箍筋的最大容許間距Smax=200mm鋼筋起彎點距充分利用點的距離大于等于錨固：深入墻支座時，梁頂面縱筋的錨固長度按下式計算確定：深入墻支座時，梁底面縱筋的錨固長度按確定梁底面縱筋伸入中

12、間制作的長度按確定。五、正常使用極限狀態(tài)驗算 1.主梁裂縫驗算由裂縫驗算公式得到主梁各個特征位置的最大裂縫max截面位置5B15C25彎矩設計值（kN）243.4167-316.0833202.5833-22.5000-165.833374.8333-91.4167As（mm2）370936453709615241312321232tesk219.2568246.971182.476350.6464198.4643168.4461205.7744max0.21290.23210.17720.06710.20810.22310.2725max<0.3mm,滿足要求。2.主梁撓度驗算由撓度驗

13、算公式計算得主梁各個特征位置的撓度(,)截面位置51525彎矩標準值（kN）243.4167202.5833-22.500074.8333-91.41670.01570.01570.00630.00630.0063Bs(1013Nmm2)6.08876.08873.85973.85973.8597B(1013Nmm2)3.95773.95772.50882.50882.5088f（mm）26.212827.64134.842916.107119.6765f<lo/250=7200/250=28.8mm滿足剛度要求。五、 附件1.部分MATLAB代碼板的配筋ln=1.6;a=0.394 -

14、0.606 0.526 -0.474 0.5 -0.5 0.474 -0.526 0.606 -0.394;b=10.625;v=a*b*ln;l=2.1;c=0.078 0.0331 0.0462 -0.105 -0.079 -0.079 -0.105;m=c*b*l*l;m1=abs(m);rs1=1.2*106*m1/(0.85*9.6*1000*130*130)xi1=1-sqrt(1-2*rs1)as1=9.6*200*xi1*130/210次梁荷載計算l=7.2;lo=6;bh=1.05*4.405*l/4;czg=25*(0.4-0.15)*0.2*1.05;cfs=0.02*(

15、0.4-0.15)*17*2*1.05;hz=1.2*5*l/4;zhz=bh+czg+cfs+hz;a=0.08 0.025 -0.1 -0.1m1=zhz*a*lo*lo;b=0.4 -0.6 0.5 -0.5 0.6 -0.4v1=zhz*b*lo;bfp=1950-20;bf=1950;m=0.85*9.6*bf*150*(360-150/2)/1000000;跨中t形梁判斷及鋼筋計算bfp=1950-20;bf=1950;m=0.85*9.6*bf*150*(360-150/2)/1000000;m2=68.3 21.3 85.3 85.3rs2=1.2*m2*106/(9.6*bf

16、*3602)xi2=1-sqrt(1-2*rs2)as2=(9.6*rs2*bf*360)/300主梁荷載及配筋計算l=7.2;lo=6.;lb=1.8;l2=6;bf=1800bh=1.05*4.405*l/4;czg=25*(0.4-0.15)*0.2*1.05;cfs=0.02*(0.4-0.15)*17*2*1.05;hz=1.2*5*l/4;zhz=bh+czg+cfs+hz;ZH=zeros(6,5)bh=1.05*4.405*l/4;czg=25*(0.4-0.15)*0.2*1.05;cfs=0.02*(0.4-0.15)*17*2*1.05;hz=1.2*5*l/4;zhz=

17、bh+czg+cfs+hz;a=0.08 0.025 -0.1 -0.1m1=zhz*a*lo*lo;b=0.4 -0.6 0.5 -0.5 0.6 -0.4v1=zhz*b*lo;bfp=1800-20;bf=1800;m=0.85*9.6*bf*150*(360-150/2)/1000000;m2=68.3 21.3 85.3 85.3rs2=1.2*m2*106/(9.6*bf*3602)xi2=1-sqrt(1-2*rs2)as2=(9.6*rs2*bf*360)/300v2=0.7*1.1*200*360/1000v3=abs(v1)v4=max(v3)s=(1.25*210*360

18、)/1000/(1.2*v4-v2)cl=10.625*lozlz=lb*0.3*(0.6-0.15)*25*1.05zlf=0.02*(0.6-0.15)*lb*2*17*1.05g=cl+zlz+zlfq=hz*l2arf=0.2434 -0.4099 0.2094 -0.0815 -0.1133Hz=arf*g*lhzx=zeros(6,5)hzx(1,:)=0.3605 -0.1798 -0.158 -0.1363 0.316hzx(2,:)=-0.0921 -0.1802 0.2926 -0.1398 -0.1352hzx(3,:)=0.2436 -0.4094 0.2087 -0.

19、0785 -0.1116hzx(4,:)=-0.09 -0.1701 -0.2864 -0.1562 -0.1116hzx(5,:)=-0.0611 -0.1186 0.2001 -0.3813 0.2248hzx(6,:)=0.3522 -0.1961 -0.1334 -0.076 0.2248hz=hzx*q*lfor i=1:6ZH(i,:)=Hz+hz(i,:)endbt=0.42495 -1.9068 1.5889 -1.4282 0.5 0.5 -1.4282 1.5889 -1.9068 0.42495Hzj=bt*ghzxj=zeros(6,10)hzxj(1,:)=0.646

20、55 -1.68 0.0436 0.0457 0.5 0.5 0.0457 0.0436 -1.68 0.64655hzxj(2,:)=-0.2216 -0.2268 1.5453 -1.4739 0 0 -1.4739 1.5453 -0.2268 -0.2216hzxj(3,:)=0.37555 -1.956 1.8358 -1.1834 -0.0777 0.0777 -1.4922 1.5249 -0.2227 -0.2175hzxj(4,:)=-0.2175 -0.2227 1.5249 -1.4922 0.0777 -0.0777 -1.1834 1.8358 -1.956 0.37

21、555hzxj(5,:)=-0.1186 -0.124 1.2374 -1.7797 0.8103 0.1897 0.125 0.125 -1.7377 0.58885hzxj(6,:)=0.58885 -1.7377 0.125 0.125 0.1897 0.8103 -1.7797 1.2374 -0.124 -0.1186hzj=hzxj*qfor i=1:6ZHj(i,:)=Hzj+hzj(i,:)endZHB=abs(ZH)zhj=vpa(ZHj,4)ZHJ=zeros(1,7)ZHJ(1,1)=ZHB(1,1)ZHJ(1,3)=ZHB(2,3)ZHJ(1,5)=ZHB(1,5)zhb2=ZHB(3,2)-0.15*(g+q)zhb4=ZHB(5,4)-0.15*(g+q)ZHJ(1,2)=zhb2ZHJ(1,4)=zhb4zhb6=ZHB(4,3)zhb7=ZHB(3,5)ZHJ(1,6)=zhb6ZHJ(1,7)=zhb7Rs2=1.2*Z