《混凝土結構設計原理課程設計——單向板肋梁樓蓋設計》計算書

1、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計混凝土結構設計原理課程設計計算書一、設計資料1、建筑尺寸：縱向跨度L1=2160mm,橫向跨度L2=2400mm。柱截面尺寸：400mm400mm。2、樓面做法：水磨石面層，鋼筋混凝土現澆板，20mm石灰砂漿抹底。3、材料：混凝土強度等級為C30，梁、板受力鋼筋采用HRB400級鋼筋，梁箍筋、板構造筋采用HRB335級鋼筋。4、荷載：鋼筋混凝土重度25KN/m3，舞廳標準值4.0KN/m2，恒荷載分項系數為1.2，活荷載分項系數為1.4。二、樓蓋的結構平面布置 主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為5.4m，次梁的跨度為6m，主梁每跨內布置兩根次梁，板的跨

2、度為1.8m，l02/l01=6/1.8=3.3，故按單向板設計。 按跨高比條件，要求板厚h1800/40=45mm，對跨度大于等于1500mm，民用建筑樓板，h60mm，故取板厚h=60mm。 次梁截面高度應滿足h=l0/18l0/12=6000/186000/12=333500mm。故截面高度取為h=450mm，截面寬度b=(1/31/2)h=150225mm，故取b為b=200mm。主梁的截面高度應滿足h=l0/15l0/10=5400/155400/10=360540mm，取h=500mm。截面寬度b=(1/31/2)h=167250mm，故取b為=250mm。樓蓋建筑平面及樓蓋結構布

3、置平面圖見附圖1、附圖2。三、板的設計（按塑性內力重分布計算）如樓蓋結構布置平面圖軸線、的板屬于端區(qū)格單向板；軸線的板屬于中間區(qū)格單元板。1、荷載計算板的永久荷載標準值：水磨石面層 0.65kN/m260mm鋼筋混凝土板 0.0625=1.5kN/ m220mm石灰砂漿 0.0217=0.34 kN/ m2小計 2.49kN/m2 板的可變荷載標準值 4.0kN/ m2 永久荷載設計值 g=2.491.2=2.988 kN/ m2 可變荷載設計值 q=4.01.4=5.6kN/ m2 荷載總設計值 gq=8.588kN/m2 近似取為g+q=8.6kN/m2 2、計算簡圖 次梁截面為200mm

4、450mm，現澆板在墻上的支承長度不小于120mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按塑性內力重分布設計，板的計算跨度：邊跨l0=lnh/2=1800200/212060/2=1610mmlna/2=1640mm，取l0=1610mm中間跨l0= ln =1800200=1600mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算，取五跨。取1m寬板帶作為計算單元，從左到右節(jié)點編號依次為A,B,C.C,B,A。單元中點處的編號1，2，3，2，1。計算簡圖為：3、彎矩設計值由調幅法，查表11-1可查得，板的彎矩系數m分別為：支承情況截 面 位 置端支座邊跨支座離端第二支座離端第二跨中中間支座中間跨中A

5、1B2C3梁板擱支在墻上01/11兩跨連續(xù)：-1/10三跨以上連續(xù)：-1/111/16-1/141/16板與梁整澆連接-1/161/14梁-1/24梁與柱整澆連接-1/161/14故：M1= MB=（g+q）l02/11=8.61.612/11= 2.02kNmMC= (gq) l02/14=-8.61.62/14= -1.57kNmM2=（gq）l02/16=8.61.62/16=1.376kNm這是對端區(qū)單向板而言的，對中間區(qū)格單向板，其MC=-1.570.8=-1.256kNm M2=0.81.376=1.1kNm 4、正截面受彎承載力計算環(huán)境類別為一級，C30混凝土，板的最小保護層厚度

6、c=15mm。板厚60mm，h0=60-20=40mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，1=1.0，fc=14.3N/mm2 ；HRB400鋼筋，fy=360N/mm2。則板的配筋計算的過程如下表。 板 的 配 筋 計 算 截 面1B 2C 彎矩設計值（KNm）2.02-2.021.376-1.57 0.0880.0880.0600.069 =1-0.0920.0920.0620.071 軸線， 計算配筋146.2146.298.51112.81實際配筋 （）6190619061906190軸線計算配筋146.2146.20.8*98.51=78.80.8*112.81=90.2實際配筋

7、（）61605/616061605160計算結果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內力重分布原則；As/bh=123/(100060)=0.205%，此值大于0.45ft./fy=0.18，同時大于0.2，滿足最小配筋率的要求。5、確定各種構造鋼筋：分布筋選用6250。嵌入墻內的板面附加鋼筋選用6200。垂直于主梁的板面附加鋼筋選用8200。板角構造鋼筋:選用6200,雙向配置板四角的上部。6、板的配筋見圖紙。四、次梁設計按考慮塑性內力重分布設計。根據實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。1、荷載設計值永久荷載設計值 板傳來永久荷載 2.9881.8=5.3

8、9KN/m 次梁自重 0.2（0.45-0.06）251.2=2.34KN/m次梁粉刷 0.02（0.5-0.06）2171.2=0.33KN/m小計 g=8.05KN/m可變荷載設計值 q=5.61.8=10.08KN/m荷載總設計值 g+q=18.13KN/m2、計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面為250mm500mm。計算跨度：邊跨=6900-120-350/2+240/2=5875mm1.025=1.0255755=5898.875，取=5875mm中間跨 =6000250=5750mm 因跨度相差小于10%，可按等跨度連續(xù)梁計算。次梁的計算簡圖如3、內力計算 由表1

9、1-1、11-3可分別查得彎矩系數和剪力系數。 彎矩設計值：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14剪力設計值：截面位置0.450.600.550.554、承載力計算 1）正截面受彎承載力 正截面受彎承載力計算時，各支座計算按矩形截面，跨內按T形截面計算，翼緣寬度取=5875/3=1958.3mm；又，故取=1800mm。各截面縱向鋼筋均布置一排。環(huán)境類別一級，C30混凝土，梁的最小保護層厚度c=20mm。一排縱向鋼筋=450-40=410mm。C30混凝土，；縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，箍筋采用HRB335鋼，。正截面承載力計算過程如表。經判別跨內截面均屬于第一類T

10、形截面。 截面1B2C彎矩設計值（KN.m）56.89-56.8937.46-42.82或=0.013=0.118=0.0082=0.0890.0130.1260.350.00870.0930.35或388411.42255.04304.36選配鋼筋（）216314214214計算結果表明，支座界面的均小于0.35，符合塑性內力重分布的原則；，此值大于0.451.43/360=0.18%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。2） 斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核、腹筋計算和最小配箍率驗算。驗算截面尺寸：410-60=350mm，因350/200=1.75Vmax=6

11、2.6KN ,故截面尺寸滿足要求。驗算各截面：0.7ftbh0=0.71.43200410=82.02KNVmax=62.6KN，故按構造配置箍筋，采用6200驗算配箍率下限值：sv，min=0.241.43/300=0.114%實際配箍率：sv=56.6/（200200）=0.142%0.114%，故滿足要求。五、主梁設計主梁按彈性方法設計。1、荷載計算值為簡化計算，將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 8.056=48.3KN主梁自重（含粉刷） （0.5-0.060.251.8251.2+0.02(0. 5-0.06)21.8171.2=6.586KN 永久荷載設計值 G=48.3

12、+6.586=54.89KN可變荷載設計值 Q=10.086 =60.48KN 2、計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm；中間支承在400mm400mm的混凝土柱上。其計算跨度邊跨：=5400-200-120=5080mm，因=127mm0.1，翼緣計算寬度按=0.4+5.4-0.4=5.4m中較小確定，取=1.8m。經判別，跨內截面均屬于第一類T形截面。B支座邊的彎矩設計值=-=189.96+9.30.2=188.1KNm。C支座邊的彎矩設計值=-=-150.02-43.200.2=-141.38KNm?？v向受力鋼筋除B、D支座截面為2排外，其余均為1排。主梁正截

13、面受彎承載力的計算如表：截面1BC2彎矩設計值（KNm）164.25-188.1-141.38105.4-22.22或=0.030=0285=0.183=0.019=0.0290.9850.8280.8980.990.985996.121467.5940.5635.70134.7選配鋼筋（）222+122（彎）=1140422（彎）+114=1673.9222（彎）+216=1162222=760114=153.92）斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：=430-60=370mm，因/b=370/250=1.48=137.16KN，截面尺寸符合要求。計算所需腹筋：采用8200雙肢箍筋，=0.7=0.71.43250430+210430=172.45KN，均小于，大于，需設彎起鋼筋=240.6。驗算最小配箍率：=0.2%0.24=0.24=0.11%，滿足要求。次梁兩側附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來的集中力=48.3+60.48=108.78KN，=500-450=50mm，附加箍筋布置范圍s=250+3200=700mm。取附加箍筋8200雙肢箍