鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料1、樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為8.0kN/m2。2、樓面面層小瓷磚地面自重為 0.55kN/m2,梁板底面混合砂漿抹灰15mm,混合 砂漿容重17kN / m3。3、材料選用：C25混凝土，容重25kN/m3;主梁及次梁受力筋用 HRB335級(jí)熱軋鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB235級(jí)熱軋鋼筋。二、結(jié)構(gòu)平面布置1、確定主梁的跨度為6.9m,次梁的跨度為5.6m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.3m。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖1所示。11一.一2、按圖跨比條件，對(duì)于兩環(huán)連續(xù)的單向板，當(dāng) h l - 2300 58mm時(shí)，滿4040足剛度要求，一

2、般不必作使用階段的撓度和裂縫寬度驗(yàn)算。對(duì)于工業(yè)建筑的樓板，要 求h 80mm,取板厚h 80mm。56005600mm1812(311 467)mm,113、次梁的截面圖度應(yīng)才兩足 hL12 1811取h 450mm。截面范度b h2345045032mm(150225)mm,取b 200mm。114、主梁的截面圖度應(yīng)該?兩足 hL8 145600 5600mm148(400 700)mm ,11h 650mm o截面范度b h2 3650 65032mm(217 325)mm , M b250mm。ORZSMsf '!ij樽400X400)比累4鴛翼，性.：；I.1.J.1.4-J一

3、L ri,溝0560056CD56005600.5600.fifi目匚 之%8|?;|45 .6圖1樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖三、板的設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）3.1 荷載計(jì)算板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值（取1m寬板帶計(jì)算）：小瓷磚地面0.55 1 0.55kN/m80mm鋼筋混凝土板0.08 25 1 2.0kN/m15mm 板底混合砂漿0.015 17 1 0.255kN/m小計(jì)恒荷載：gk 2.805kN /m活荷載：qk 8 1 8kN / m包荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2;因?yàn)楣I(yè)建筑樓板的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m,所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3。于是板的荷載設(shè)計(jì)值總值:g q = 1.2gk 1.3q

4、k 13.766kN/m3.2 板的計(jì)算簡圖80m好鋼筋混凝土板次梁精選范本施6 U二/CMi 磔斗 匕=2工口J00J圖2板的支承布置圖次梁截面為200mm 450mm,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(jì)，板的計(jì)算邊跨：180l01 1n h 2300 100 1202120 1.0251n 1,025 (2300 100 120) 2132mm2取 I012120mm;200 2100mm 0中間跨：102 1n 2300邊跨與中間跨相差：2120 21002120100% 0.94%板為多跨連續(xù)板，對(duì)于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板

5、，具各跨所受荷載相同，且跨度相差不超過10%時(shí)，可按五跨等跨連續(xù)板計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力。計(jì)算簡圖如圖3所示。q+g=13.766kN/m圖3板的計(jì)算簡圖3.3內(nèi)力計(jì)算及配筋由M (g q)l12,可計(jì)算出Mi、Mb、M2、Mc,計(jì)算結(jié)果如表1所示表1各截面彎矩截面位置1B2C1/111/111/161/142M (g q)lo1/11 X13.766X-1/11 X13.766X1/16X13.766-1/14 X 13.766kN m2.12=5.62(2.12+2.1)/2=-5.57X 2.12=3.79X2.12=-4.34板寬 b 1000mm；板厚 h 80mm, as 20mm，則 ho

6、 h as 80 20 60mm,C25混凝土， 1.0, fc 11.9N/mm; HPB235鋼筋，fy 210N/mm2。根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計(jì)算如表 2所示。表2各跨跨中及支座配筋計(jì)算截面1B2CM (kN m)M1M BM 20.8M2M c0.8McM (g q)lo5.62-5.573.793.03-4.34-3.471 fcbho (kN m)42.84MS_20.1310.1300.0880.0710.1010.0811 fcbh01J1 2 s0.1410.1400.0930.0730.0970.078八L ， ， ， ， ，2、Asfcbh0 / fy (mm )

7、480475315250364288軸線A8/10A8/10A8150A 8130選配軸線130130鋼筋A(yù)8/10A8/10軸線A8130A8170130130軸線495495335387實(shí)際軸線mm2mm2mm2mm2配筋495495251296軸線mm2mm2mm2mm2計(jì)算結(jié)果表明b均小于0.614,符合塑性內(nèi)力重分布。min 0.45 ft/fy 0.27% 0.2%,貝U A min 302mm2minbh 0.0027 60 1000 162mm2。S, I MH IIMHI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（Mc）計(jì)算彎

8、矩可以減少20%,其他截面則不予以減少四、次梁設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）4.1 荷載計(jì)算由板傳來2.805 2.3 6.452kN/m次梁肋自重0.2 （0.4 0.08） 25 1.6kN/m次梁粉刷重0.015 （0.4 0.08） 2 17 0.163kN /m小計(jì)恒荷載：gk 8.215kN/m活荷載：qk 8.0 2.3 18.4kN/m設(shè)計(jì)值總值：g q 1.2gk 1.3qk 35.778kN/m4.2 次梁的計(jì)算簡圖圖4次梁的支承布置圖塑性內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí)，其計(jì)算跨度: 中跨：l02 ln 5600 250 5350mm;邊跨:l0i ln a/2 5600 120 250/

9、2 240/2 5475mm 1.0251n 1.025 5355 5489mm,取 101 5470mm。因跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算簡圖如圖 5所示。q+g=35.778kN/m5470圖5次梁計(jì)算簡圖53505350535054704.3 內(nèi)力計(jì)算及配筋由M (g q)l：可計(jì)算出M1、Mb、M2、Mc,計(jì)算結(jié)果如表3所示表3各截面彎矩截面位置1B2C1/111/111/161/14-1/11 X 33.778X1/16X33.778-1/14X33.7782M (g q)lo kN m1/11 X 33.778X 5.472=91.88(5.47+5.35)/2X 5

10、.352=X 5.35=-89.8760.43-69.06由V （g q）ln可計(jì)算出Va、Vbi、Vb.、Vc,計(jì)算結(jié)果如表4所示0表4各截面男力截面位置ABBrC0.450.600.550.55V (gq)ln0.45X 33.778X0.60X 33.778X0.55X 33.7780.55X 33.778X(kN)5.355=81.405.355=108.53X 5.35=99.395.35=99.39次梁跨中按T形截面計(jì)算，T形截面的翼緣寬度b按11bf -l 5350 1783mm b s0 250 2150 2300mm，故取 bf 1783mm； 33梁高：h 450mm, h

11、0 450 35 415mm；翼緣厚：h'f 80mm ohf#cbfhfh0 21.0 11.9 1783 80判定T形截面類型:806415636.53 106N mm2636.53kN m91.88kN m（邊跨中）60.43kN 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b h 200mm 450mm的矩形截面計(jì)算。離端第二支座 B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取ho 450 60 390mm,其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮，取h0 415mm。次梁正截面承載力計(jì)算如表5所示表5次梁正截面承載力計(jì)算截面1B2CM(kN m)91.88-89.8760.43-69.6

12、01 fcbhg 或1.0X 11.9X 17831.0X 11.9X 2001.0X 11.9X 17831.0X 11.9X 200'i fM h0X 415=3654X 3902=362X 4152=3654X415=410s M / 1 fcbh0或0.0250.2480.0170.168's M / 1 fcbf h01J1 2 s0.0250.2900.0170.186Asfcbh°/fy668 mm2 2783mm2451mm 2538mm選用鋼筋3B18僧 1)4B16窗 2)3B16僧 1)3B16僧 1)實(shí)際鋼筋763mm2804mm2603mm2

13、603mm2截卸卸積計(jì)算結(jié)果表明b均小于0.550,符合塑性內(nèi)力重分布。min 0.45ft/fy 0.19% 0.2%,則人,min 603mm2minbh 0.002 200 450 180mm2。次梁斜截面承載力計(jì)算如表6所示。表6次梁斜截面承載力計(jì)算截面ABiBrCV(kN)81.40108.5399.3999.39hw h0 hf 390 80 310mm,因 hw/b310/2004 ,截面尺寸按下式驗(yàn)算247 V232 V232 V247 V0.25 cfcbh0(kN)截面滿足截面滿足截面滿足截面滿足74 V69 V69 V74 VVc 0.7ftbh0 (kN)需配箍筋需配箍

14、筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2A62A62A62A6AsvnAsv156.656.656.656.6s 1.25 fyvAsvh0 /(VVc)810148193241150不足用實(shí)配箍筋間距150150150Asb補(bǔ)充A；115 V108 V108 V115 VVcs Vc 1.25fylh。 s滿足不滿足滿足滿足Asb(V Vcs)/0.8fysin454.7選配彎起鋼筋1A181A161A161A18實(shí)配鋼筋回積mm2254.5201.1201.1254.5五、主梁設(shè)計(jì)(按彈性理論計(jì)算)5.1 荷載計(jì)算為簡化計(jì)算，主梁自重亦按集中荷載考慮。次梁傳來的荷載：8.215 5.6 46kN

15、主梁自重：(0.65 0.08) 0.25 2,3 25 8.194kN主梁粉刷重：2 (0.65 0.08) 0.015 2.3 17 0.669kN小計(jì)恒載：Gk54.865kN恒載設(shè)計(jì)值：G 1.2Gk1.2 54.865 65.838kN ;活載設(shè)計(jì)值：Q 1.3 8.0 2.3 5.6 133.952kN。5.2 主梁的計(jì)算簡圖Q56-R圖6主梁支承布置圖柱截面為400mm 400mm,由于鋼筋混凝土主梁抗彎剛度較鋼筋混凝土柱大的多, 故可將主梁視作較支于鋼筋混凝土柱的連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。主梁端部支承于磚壁柱上， 其支承長度a 370mm。1 1邊跨：l01 lnb柱 0.0251n 6

16、900 200 120400 0.025 6580 6945mm2 2111n -a b柱 6580 370/2 400/2 6965mm, 22近似取 101 6940mm ;1 1中跨：10 ln -b柱 一b主 6900 400 400/2 400/2 6900mm。2 2因跨度相差不超過10%,可按等跨梁計(jì)算，計(jì)算簡圖如圖 7所示。IGGJ I1111GGG=65.838kN/mGGj 1-2i jABC( B)A694069006940圖7主梁計(jì)算簡圖5.3內(nèi)力計(jì)算及配筋1、彎矩設(shè)計(jì)值：M k£L kzQL,其中，kk2可由相關(guān)資料查取，L為計(jì)算跨度。對(duì)于B支座，計(jì)算跨度可

17、取相鄰兩跨的平均值。主梁彎矩得計(jì)算如表7所示表7主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)荷載簡圖次M max組合項(xiàng)次(kN m)組合值k/M 1k/M Bk/M 2k/Mc c0.2440.2670.0670.267111.49121.6430.44121.640.289268.660.133123.280.133122.930.133123.280.0450.1330.2000.13341.83123.28184.85123.280.2290.3110.1700.089212.88288.28157.1382.50+380.15-409.92215.29-244.92彎矩包絡(luò)圖:1）第1、3跨有活荷載，第2跨沒有活荷

18、載支座B或C的彎矩值為M B MC 0.267 65.84 6.92 0.133 133.95 6.92244.93kN m。在第1跨內(nèi)以支座彎矩Ma 0, Mb 244.93kN m的連線為基線，作G 65.84kN , Q 133.95kN的簡支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為:1M1244 93-(G Q)l0 B 199.79 6.94 382.49kN m (與 前面 計(jì)算的 3333M1,max 380.15kN m 相近);1 - 八-(G Q)l032MB312 244 93199.79 6.94 298.9kN m33在第2跨內(nèi)以支座彎矩MB24

19、4.93kN m, MC 244.93kN m 的連線為基線,作G 65.84kN , Q 133.95kN的簡支梁彎矩圖，得第集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值為:1 -1-Gl0 MB 65.84 6.9 244.9393.5kN m。332）第1、2跨有活荷載，第3跨沒有活荷載在第1跨內(nèi)以支座彎矩Ma 0, Mb 409.92kN m的連線為基線，作G 65.84kN , Q 133.95kN的簡支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為:3(G3(GQ)l。Q)l0Mb32M31409.92199.79 6.94 325.54kN m；3312 409.92-199.79 6

20、.94 188.9kN m33204.14kN m。以在第 2 跨內(nèi)，MC 0.267 65.84 6.92 0.089 133.95 6.92支座彎矩 MB 409.92kN m, MC204.14kN m的連線為基線，作 G 65.84kN ,Q 133.95kN的簡支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為:1 _ _2(G Q)lo Me -(Mb331199.79 6.94 204.143Me)2( 409.92 204.14)120.85kN m1 _ _1-(G Q)l0 Me -(Mb Me)3311199.79 6.94 204.14 -( 409.92

21、 204.14)33189.45kN m3）第2跨有活荷載，第1、3跨沒有活荷載M b Me 0.267 65.84 6.92 0.133 133.95 6.92244.93kN m 。第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩設(shè)計(jì)值為：1（G Q）l0 如 1 199.79 6.94 244.93 217.25kN m （與前面計(jì)算的3333M 2, max 215.29kN m 相近）。第1、3跨兩集中荷載作用的處的彎矩設(shè)計(jì)值分別為：1Gl0 MB 1 65.84 6.94 244.93 70.66kN m；33331 2M B 12 244.93Gl065.84 6.94 10.98kN m3 03

22、33根據(jù)以上計(jì)算，彎矩包絡(luò)圖如圖 8所示。-409.92-244.70.6610.98325.54298.9382.49188.993-204.14-93.5120.85189.45217.25圖8彎矩包絡(luò)圖2、剪力設(shè)計(jì)值：Vk3G k4Q ,其中，其中,k3、k4可由相關(guān)資料查取。主梁剪力計(jì)算如表8所示表8主梁剪力計(jì)算項(xiàng)次荷載簡圖組合項(xiàng)次 Vmin(kN)k/VAk/VB 左k/VB 右0.7331.2671.0046.7980.8863.840.8661.1340116.00151.9000.6891.3111.22292.29175.61163.69+162.79-256.49227.5

23、3剪力包絡(luò)圖:1)第1跨VA,max 162.79kN ,過第 1 個(gè)集中荷載后為 162.79 65.84 133.95 37kN ,過第 2 個(gè)集中荷載后為 37 65.84 133.95236.79kN。VBi,max 256.49kN ,過第 1 個(gè)集中荷載后為 256.49 65.84 133.9556.7kN ,過第 2 個(gè)集中荷載后為 56.7 65.84 133.95143.09kN。2）第2跨VBr,max 227.53kN ,過第 1 個(gè)集中荷載后為 227.53 65.84 161.69kN ;當(dāng)活荷載僅作用在第2跨時(shí)VBr 1.0 65.84 1.0 133.95 19

24、9.79kN , 過第 1 個(gè) 集中荷 載后為 199.79 65.84 133.95 0。根據(jù)以上計(jì)算，剪力包絡(luò)圖如圖9所示。227.53162.79丁丁I d-圖9剪力包絡(luò)圖3、主梁正截面和斜截面承載力計(jì)算：主梁跨中按T形截面計(jì)算，T形截面的翼緣寬度bf,按 ,11bf -l - 6900 2300mm b 3 6900mm ,故取 bf 2300mm； 33梁高：h0 650 35 615mm;翼緣厚：h'f 80mm o判定T形截面類型:ifcbfhfhohf1.0 11.92300 80 615 801259 106 N mm21259kN m380kN215kNm（邊跨中）

25、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(jì)算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取h0 650 70 580 mm o表9正截面配筋計(jì)算正截面配筋計(jì)算如表9所示。截面1B2M (kN m)382.49-409.92217.25-93.50(65.84+133.95)V0b/2(kN m)X 0.4/2=39.961M -V0b(kN m) 2-369.961.0X 11.9X1.0X 11.9X1.0X 11.9X 2501.0X 11.9X 250'Jcbh?；?1 fcbf h02300X230OXX 5802=1001X 615？=1125613=10

26、352615？=10352s M / 1 fcbhb 或0.0370.4100.0210083- - ' s M /fcbfh。1 # 2 s0.0380.5750.0210.087Asfcbh。/ fy2122mm2 2.一23305mm1190mm 2530mm選用鋼筋實(shí)際鋼筋截面面積2B25+3B227B25穹 3)(彎3)2122mm23573mm22B25+1B20(彎1)2B22221296mm760mm計(jì)算結(jié)果表明b均小于0.550,符合塑性內(nèi)力重分布。min 0.45 ft/ fy 0.19% 0.2% ,則 A min 760mMminbh 0.002 250 650

27、 325mm2。S, I MH IIMHI斜截面配筋計(jì)算如表10所示表10斜截面配筋計(jì)算截面ABiBrV(kN)162.79256.49227.53hw h° hf 580 80 400mm,因hw/b 370/200 4 ,截面尺寸按下面式驗(yàn)算0.25 cfcbh0 (kN)457 V截面滿足431 V截面滿足431 V截面滿足剪跨比：2300仃-300 4 3,取5803.01.75Vc ftbh0 (kN) 185 V需配箍筋81 V需配箍筋81 V需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2A82A82A8AsvnAsv1100.6100.6100.61.25fyvAsvh0 sV Vc1687

28、083實(shí)配箍筋間距150取150不足用Asb補(bǔ)充取150不足用Asb補(bǔ)充Vcs Vc 1.0fyvAvh0 s172 V162 V162 V滿足不滿足不滿足VVcsAh555mm2，一2440mmsb.0.8 fy sin a選配彎起鋼筋1A222A251A25實(shí)配鋼筋面積 2380.1mm 2982mm2490.9mm驗(yàn)算最小配筋率Asv 100.60.27% 0.24 工 f yv0.145% ,滿足要求sv_ _bs 250 1504、兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來的的集中力：Fl 46 1.2 133.95 189.15kN , h1 650 450 200mm。附加箍筋布置范圍：s

29、 2h1 3b 2 200 3 200 1000mm 0取附加箍筋A(yù)8200mm,則在長度范圍內(nèi)可布置箍筋的排數(shù)：m 1000/ 200 1 6排，梁兩側(cè)各布置三排。另加吊筋1A18, Asb 254.5mm2,則由：2fyAsbsin45 m nfyvAsv1 2 300 254.5 0.707 6 2 210 50.3 234kN Fl 189kN 滿足要求。六、板式樓梯設(shè)計(jì)6.1 設(shè)計(jì)資料某工業(yè)建筑生產(chǎn)車間現(xiàn)澆板式樓梯結(jié)構(gòu)布置如圖10所示。層高4.2m,踏步尺寸b h| 300mm 175mm ,樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.5kN/m2。采用C25混凝土，fc 11.9N /mm2 , ft

30、1.27N/mm2 ；鋼筋為 HPB235 級(jí)(fy 210N / mm2)和 HRB335級(jí)(fy 300N/mm2, b 0.55)。板面做法：水磨石面層，自重標(biāo)準(zhǔn)值-20.65kN/m 。板底混合砂漿 20mm厚，自重標(biāo)準(zhǔn)值17kN/m3。踏步板厚度應(yīng)滿足h (1/301/25)l0 (1/30 1/25) 3300 (110132)mm,故取踏步板厚度 h 110mm。按一類環(huán)境，C25混凝土，取保護(hù)層厚度c 15mm,則選 as 20mm , h0 h as 110 20 90mm ;板 傾斜角 tan 175/300 0.583 ,cos 0.864。樓梯結(jié)構(gòu)布置圖圖106.2 踏步板TB-1設(shè)計(jì)取1m板寬進(jìn)行計(jì)算。1、荷載計(jì)算水磨石面層(0.3 0.175) 0.65/0.3 1.029kN/m三角形踏步0.3 0.175 0.525/ 0.3 2.188kN/m斜板厚重0.11 25/ 0.8643.183kN/m板底抹灰0.02 17/0.8640.394kN/m小計(jì)gk 6.794kN/mqk 2.5kN/m2、截面設(shè)計(jì)qk/gk 2.5/ 6.794 0.37故踏步板的荷載效應(yīng)由永久荷載效應(yīng)控制。彎矩設(shè)計(jì)值1 ,一2(g q)ln1012(1.2 6.794 1.3 2.5) 3.312.42kN m1012(1.2gk 1.3qk)l