整體式單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)22頁

1、 姓名： 呂鵬舉 學(xué)號：20110364 整體式單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 整體式單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)班級： 土木2012-03班 姓名： 呂鵬舉 學(xué)號： 20110364 教師： 林擁軍 某多層工廠建筑平面尺寸為30×21米，采用多層磚混結(jié)構(gòu)，內(nèi)框架承重體系，外墻厚370mm。對其做如下柱網(wǎng)布置。柱截面尺寸為400×400mm。 圖1 （一）設(shè)計(jì)資料 1.樓面做法 20mm水磨石面層；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；15mm板底粉刷。 2.樓面活荷載樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：6.0kN/m2。3.材料混凝土強(qiáng)度等級為C30；主梁、次梁、受力主筋采用HRB335，HRB400級，板及梁內(nèi)其他鋼

2、筋采用HPB300級。 （二） 樓面梁格布置及截面尺寸 1.梁格布置 梁格的布置入圖2所示。主梁跨度為7m,次梁的跨度為6m，板的邊跨和中跨分別為2.33m和2.34m。主梁沿橫向布置，每跨主梁均承受兩個(gè)次梁傳來的集中力，梁的彎矩圖較平緩，對梁工作有利。 圖2 2.截面尺寸 (1)板：,可取板厚為80mm。 (2)次梁：截面高mm，取截面高h(yuǎn)=500mm，截面寬b=200mm。（3） 主梁：截面高mm，取截面高h(yuǎn)=600mm,截面寬b=300mm。 （三）板的設(shè)計(jì) 按考慮內(nèi)力重分布方法進(jìn)行。 1.荷載計(jì)算 荷載計(jì)算見表1。 表1 荷載計(jì)算荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值/kN·m-2永久荷載g20

3、mm水磨石面層80mm鋼筋混凝土板15mm板底粉刷小計(jì)2.625（取2.7）活荷載q均布活荷載6.0 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，樓面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m2,故其荷載分項(xiàng)系數(shù)。則板上永久荷載設(shè)計(jì)值 活荷載設(shè)計(jì)值 板上總荷載設(shè)計(jì)值 2.設(shè)計(jì)簡圖此時(shí)，宜按雙向板設(shè)計(jì)，依規(guī)范可按單向板計(jì)算設(shè)計(jì)，之后在長邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。計(jì)算跨度可以查規(guī)范得到：邊跨 中跨 因與有，故可以按等跨計(jì)算。取1米寬板帶作為計(jì)算單元。故1米寬板帶上沿跨度的總均布荷載設(shè)計(jì)值，如圖3所示。 圖3 3.彎矩設(shè)計(jì)值 4.配筋計(jì)算 板厚80mm，C30混凝土的強(qiáng)度；板內(nèi)采用HPB300級鋼筋，其。 軸線間的板帶，其四周均與梁整

4、體澆筑，故這些板的中間跨以及中間支座的彎矩均可減少20%（見表2中括號內(nèi)數(shù)值），但是邊跨以及第一內(nèi)支座的彎矩不予減少。 表2 板的配筋計(jì)算計(jì)算截面1B2C設(shè)計(jì)彎矩/N·m4095-40953160(3160×0.8=2528)-3611(-3611×0.8=-2889)0.0800.0800.061(0.049)0.070(0.056)0.0830.0830.063(0.050)0.073(0.058)263.8263.8200.2(158.9)232(184.3)選配鋼筋軸線A8180A8180A8200A8200軸線A8180A8180A8180A8180 a

5、.選配鋼筋各板帶鋼筋選配如表2所示，各板面負(fù)鋼筋直徑不小于8mm，可以防止施工時(shí)負(fù)鋼筋因過細(xì)而被踩下。且鋼筋間距不小于70mm，不大于200mm，滿足構(gòu)造要求。b.受力鋼筋的截?cái)啾驹O(shè)計(jì)采用分離式配筋，因?yàn)?，故中跨上部?fù)鋼筋切斷距離取，取550mm，上部鋼筋應(yīng)該用直鉤下彎頂住模板，以保持其有效高度。c.鋼筋錨固下部受力縱筋伸入支座的錨固長度： 邊支座 中間支座 滿足要求。d.構(gòu)造鋼筋（1）分布鋼筋用A8200。（2）與主梁垂直的附加短筋。采用A8200，中跨上部切斷距離取，取550mm。（3）與承重墻垂直的附加短負(fù)筋。采用A8200，上部伸出墻邊距離不少于，取,故不必重新考慮角區(qū)伸入墻邊長度。

6、板配筋圖見附圖1。 （四）次梁設(shè)計(jì)按考慮內(nèi)力重分補(bǔ)方法進(jìn)行。本樓蓋作用于主梁次梁上的活載一律不考慮折減，即取折減系數(shù)為1.0。1. 荷載計(jì)算荷載計(jì)算表見表3. 表3 次梁的荷載計(jì)算荷載類型荷載設(shè)計(jì)值/永久荷載g板傳來的荷載3.24×2.34=7.58次梁自重25×0.2×(0.5-0.08)×1.2=2.52梁側(cè)的粉刷荷載17×0.015×(0.5-0.08)×2×1.2=0.26小計(jì)g=10.36活荷載q均布活荷載q=18.26故沿次梁跨度總的設(shè)計(jì)荷載。2. 計(jì)算簡圖 次梁在砌體上支承寬度為370mm，故 邊跨

7、或故取兩者較小者 。 中跨 跨度相差 故可以按等跨進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。計(jì)算簡圖如圖4所示。 圖43. 內(nèi)力計(jì)算設(shè)計(jì)彎矩值 （此處支座彎矩應(yīng)按相鄰兩跨中較大跨長計(jì)算） 設(shè)計(jì)剪力 4. 正面承載力計(jì)算次梁的跨內(nèi)截面應(yīng)當(dāng)考慮板的共同作用按T型截面梁進(jìn)行計(jì)算，其翼緣的計(jì)算寬度可按規(guī)范中的最小值確定。按跨度 按梁的凈距 因，故不受此條件限制，取計(jì)算。 故為第一類T型梁。 次梁用C30混凝土，用HRB335級鋼筋，。 表4 次梁的正截面配筋計(jì)算表計(jì)算截面1B2C設(shè)計(jì)彎矩/kN·m85.73-85.7358.12-66.42支座跨內(nèi)（一排，T形截面梁）（一排，矩形截面梁）（一排，T形截面梁)(一排，矩形

8、截面梁）0.01500.1540.01020.117支座跨內(nèi)624.91675.34424.94513.09選配鋼筋2B18+1B12（超過-0.51%）2B16+1B18（超過-2.8%）1B16+2B12（超過0.49%）2B16+1B12（超過0.36%） （1）各截面的實(shí)際配筋和計(jì)算配筋有出入，各截面均未超過,且驗(yàn)算各縱筋之間距離均滿足規(guī)范要求。 （2）次梁縱筋的截?cái)啵捍瘟嚎玳L相差在20%以內(nèi)，且，故可以按規(guī)范給定經(jīng)驗(yàn)建議配筋。配筋圖見附圖2次梁配筋圖。上部縱筋：號鋼筋為1B18鋼筋，其左側(cè)截?cái)帱c(diǎn)距B支座邊緣距離為，其截?cái)嗝娣e為，符合要求。同理，可以檢驗(yàn)號鋼筋在B支座右側(cè)鋼筋截?cái)帱c(diǎn)滿足

9、要求；號鋼筋在C支座左右兩側(cè)也均滿足要求。下部縱筋：號鋼筋伸入A支座長度為，、號縱筋伸入B支座長度為，滿足要求。 （3）根據(jù)規(guī)范要求，梁寬為200mm時(shí)，至少應(yīng)采用兩根上部鋼筋貫通。此設(shè)計(jì)中各跨均用2B16受力縱筋兼作架立筋，以簡化施工。5.斜截面強(qiáng)度計(jì)算a.復(fù)核梁截面尺寸 故截面尺寸符合要求。b.驗(yàn)算是否按計(jì)算配置腹筋A(yù)支座： 應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼筋。取雙肢A8150箍筋，則滿足要求。B支座左側(cè)：應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼筋。 取雙肢A8150箍筋，則 滿足要求。B支座右側(cè)：應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼筋。取雙肢A8150箍筋，則滿足要求。C支座：應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼筋。取雙肢A8150箍筋，則滿足要求。 最后

10、均取A8150。 （五）主梁設(shè)計(jì) 主梁設(shè)計(jì)采用彈性方法。1. 荷載計(jì)算荷載計(jì)算見表5。（說明：主梁自重實(shí)際是均布荷載，但是為了簡化計(jì)算，可近似將2.34m長度的自重按集中荷載考慮。） 表5 主梁荷載計(jì)算荷載類型荷載設(shè)計(jì)值/永久荷載g次梁傳來的荷載10.36×6=62.16主梁自重25×0.3×2.34×(0.6-0.08)×1.2=10.95梁側(cè)的粉刷荷載17×0.015×(0.6-0.08)×2.34×2×1.2=0.74小計(jì)G=73.85(取74）活荷載q次梁傳來的荷載Q=18.26

11、5;6=109.56（取110）總荷載G+Q=74+110=1842.計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖如圖5所示。計(jì)算跨度為： 邊跨 或 故取兩者較小者 。 中跨 跨度相差。取跨度按7.0m進(jìn)行計(jì)算。本建筑中，柱對主梁的約束作用很小，故忽略柱對主梁的約束作用，柱的中間支承近似地按鉸支座考慮。 圖5(a) 圖5(b)3.內(nèi)力計(jì)算根據(jù)主梁的計(jì)算簡圖及荷載情況，可求得各控制截面的最不利內(nèi)力，見表6。 表6 主梁最不利內(nèi)力計(jì)算序號項(xiàng)目荷載布置內(nèi)力計(jì)算1第1、3跨內(nèi)正彎矩最大，支座A、D剪力最大，第2跨內(nèi)彎矩最小2第2跨內(nèi)正彎矩最大，第1、3跨內(nèi)彎矩最小3支座B負(fù)彎矩最大，支座B左右的剪力最大 4.主梁正面承載力計(jì)算主

12、梁的正截面承載力計(jì)算表見表7?？鐑?nèi)翼緣計(jì)算寬度：按跨度 按梁凈距 因，不受此條件限制，故取翼緣計(jì)算寬度。 故為第一類T形梁。次梁用C30混凝土，用HRB400級鋼筋，。 表7 主梁的正截面配筋計(jì)算表計(jì)算截面1B2設(shè)計(jì)彎矩/kN·m348.92-377.78188.72348.92188.72或（二排，T形截面梁）（二排，矩形截面梁）（一排，T形截面梁)0.03720.3370.0182或1844.62148.5944.6選配鋼筋6C203C22(直)+1C22(彎)+2C20(彎)2C20+1C225.主梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算a.復(fù)核梁截面尺寸因，故屬于一般梁，取 故截面尺寸滿足要求。b.

13、驗(yàn)算是否需按計(jì)算配置橫向筋A(yù)支座： 應(yīng)該按構(gòu)造配置橫向鋼筋。B支座左：應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼筋。B支座右：應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼筋。c.橫向鋼筋計(jì)算采用雙肢A8180箍筋，間距小于，配筋率 驗(yàn)算支座A： 教材上此公式第二項(xiàng)前有系數(shù)1.5，GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中沒有此系數(shù)，此處參考GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中公式。 驗(yàn)算支座B： 可知支座B配置雙肢A8180箍筋已經(jīng)能滿足斜截面受剪要求，彎起鋼筋可以按照構(gòu)造處理。本設(shè)計(jì)中因接近，支座B左側(cè)的彎起鋼筋偏于安全仍按計(jì)算需要配置。因主梁受集中荷載，彎矩圖呈矩形分布，故在在2.33m范圍內(nèi)應(yīng)該布置兩道彎起鋼筋以便覆蓋最大

14、剪力區(qū)段。d.主梁吊筋計(jì)算由次梁傳給主梁的集中荷載。中未計(jì)入主梁自重和梁側(cè)粉刷。設(shè)附加A8雙肢箍筋，只設(shè)箍筋時(shí),則附加箍筋個(gè)數(shù)為 個(gè)次箍筋分布范圍，取8個(gè)A8100，次梁兩側(cè)各4個(gè)。 6.配筋布置支座B根據(jù)斜截面受剪承載力要求，于第一跨先后彎起2C20，第二跨彎起1C22，則支座截面可計(jì)入2C20+1C22承擔(dān)支座負(fù)彎矩。按正截面強(qiáng)度計(jì)算，尚需增加3C22直鋼筋，滿足B支座鋼筋面積要求，且滿足主梁三個(gè)控制截面的實(shí)際配筋量與計(jì)算的差值盡量滿足。7. 繪制抵抗彎矩圖根據(jù)繪制梁的抵抗彎矩圖（又稱材料圖）的方法，來確定除控制截面的以外截面的鋼筋布置。a. 鋼筋承擔(dān)的極限彎矩計(jì)算對于1截面 對于B支座 對于2截面 b. 鋼筋的彎起和截?cái)囗樞?彎筋的下彎順序?yàn)?、，直鋼筋的截?cái)囗樞驗(yàn)?、。詳見附圖3。c. 鋼筋截?cái)嗵栦摻畹慕財(cái)?，對于B支座左邊，有，且有，則延伸長度為。在主梁配筋圖上，其不需要截面以外1190mm處，此值,滿足要求。、和號鋼筋的截?cái)嗯c號鋼筋原理相同。d. 鋼筋的彎起 號鋼筋在距其強(qiáng)度充分利用界面290mm處下彎，次距離大于，滿足規(guī)范要求。其余各處彎起也滿足要求。e. 架立筋 根據(jù)規(guī)范要求，梁寬b=300mm時(shí)，應(yīng)至少選取兩根上部鋼筋作為架立筋。本設(shè)計(jì)中用2C22即號受