單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)(2)

1、.姓名：孫永 專業(yè)：云大11土木工程 學(xué)號：20111150215 序號：35單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)某多層廠房的建筑平面如圖，環(huán)境類別為一類。樓蓋采用鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋，樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為6.5kN/m2，試確定梁、板、柱截面尺寸，計(jì)算梁板配筋，并繪制結(jié)構(gòu)施工圖。板、次梁的強(qiáng)度計(jì)算按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算，主梁強(qiáng)度計(jì)算按彈性理論計(jì)算（一）設(shè)計(jì)資料1、樓面做法：20厚水泥砂漿抹面；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；20厚混合砂漿天棚抹灰；20mm厚混合砂漿梁抹灰。2、材料: 混凝土強(qiáng)度等級采用C25或C30等，鋼筋采用HPB300、HRB335或HRB400等；3、板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)240mm

2、，主梁伸入墻內(nèi)370mm；柱的截面尺寸b×h=350 mm×350mm （或 400 mm×400 mm或自定）。（二）樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為7.5m，次梁的跨度為6.3m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為7.5/3=2.5m，l02/l01=6.3/2.5=2.52m，可按單向板設(shè)計(jì)。按高跨比條件要求板的厚度hl/30=2500/30=83，對工業(yè)建筑的樓板，要求h80，所以板厚取h=90。次梁截面高度應(yīng)滿足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)×6300=350 525mm，取h=500mm，截面寬b

3、=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) ×500=167 250mm，取b=200mm。主梁截面高度應(yīng)滿足h=(1/15 1/10 )l=(1/15 1/10 )×7500=500750mm,取h=650mm，截面寬度b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) ×650=217 325mm,取b=300mm。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖所示:（3） 板的設(shè)計(jì)1、 荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值20厚水泥沙漿摸面：0.02 ×20=0.4 kN/ 20厚混合砂漿天棚抹灰：0.02×17=0.34kN/ 90mm厚鋼筋混凝土板：0.09

4、5;25=2.25 kN/小計(jì) 2.99 kN/ 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 6.5 kN/因?yàn)槭枪I(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取， 恒荷載設(shè)計(jì)值：g=2.99×1.2=3.59 kN/ 活荷載設(shè)計(jì)值：q=6.5×1.3=8.45kN/ 荷載設(shè)計(jì)總值：g+q=12.04kN/（2）、計(jì)算簡圖次梁截面為b=200×500mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度為a=，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：邊跨按以下二項(xiàng)較小值確定： l01=ln+h/2=(2500-200/2-120)+90/2=2325mm l011=ln+a/2=(2500-200/2-120

5、)+120/2=2340mm故邊跨板的計(jì)算跨度取lo1=2325mm中間跨： l02=ln=2500-200=2300mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算取1m板寬作為計(jì)算單元，板的計(jì)算簡圖如圖所示。（3） 彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算 由表可分別查得彎矩系數(shù)。(kN.m)，板的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值見表：板的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l0(m)2.342.342.32.3彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m)5.99 -5.99 3.98 -4.55 （4） 配筋計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別

6、一級，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。假定縱向鋼筋直徑d=10mm，板厚90mm,ho=90-20=70mm，板寬b=1000mm,C30混凝土， 1=1.0,fc=14.3kN/ mm2，HPB300鋼筋，fy=270 N/ mm2。板配筋計(jì)算過程見下表板的配筋計(jì)算 截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩設(shè)計(jì)值（kN·m)6.54 -6.54 3.98 -4.55 0.086 0.086 0.057 0.065 0.090 0.090 0.059 0.067 計(jì)算配筋332.0 332.0 217.0 249.1 實(shí)際配筋（mm2)8/10190A

7、s=339.08/10190As=339.08200As=251.08200As=251.0其中均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的條件。滿足最小配筋率的要求。（4） 次梁設(shè)計(jì)（1）荷載設(shè)計(jì)值：恒荷載設(shè)計(jì)值 板傳來的荷載：3.59×2.5=8.98kN/m次梁自重： 0.2×（0.5-0.09）×25×1.2=2.46 kN/m次梁粉刷： 2×0.02×（0.5-0.09）×17×1.2=0.34 kN/m小計(jì) g=11.78 kN/m活荷載設(shè)計(jì)值： q=8.45×2.5=21.13 kN/m荷載總設(shè)計(jì)值

8、： q+g=21.13+11.78=32.91 kN/m （2）、計(jì)算簡圖由次梁實(shí)際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支承長度為a=240mm，主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計(jì)算跨度按以下二項(xiàng)的較小值確定： l01=ln+h/2=(6300-300/2-120)+240/2=6150mm l011=1.025ln=1.025×(6300-300/2-120)=6181mm故邊跨板的計(jì)算跨度取lo1=6150mm中間跨： l02=ln=6300-300=6000mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算簡圖如下。由表可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。次梁的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值見表：

9、次梁的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度l0(m)6.156.156.06.0(kN.m)113.16 -113.16 74.05 -84.63  次梁的剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置A邊支座 B(左) 離端第二支座B(右) 離端第二支座C中間支座剪力系數(shù) 0.450.60.550.55凈跨度ln6.156.156.06.0(kN)91.08 121.44 108.60 108.60 （4）配筋計(jì)算 1、正截面抗彎承載力計(jì)算次梁跨中正彎矩按T形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面三項(xiàng)的較小值：bf=lo

10、/3=6000/3=2100mmbf=b+sn=200+2300=2500mmbf=b+12hf=200+12×90=1280 故取bf1280mm。環(huán)境類別一級，C30混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度c=20mm。假定箍筋直徑10mm，縱向鋼筋直徑20mm，則一排縱向鋼筋h0=500-20-10-20/2=460mm。 C30混凝土 1=1.0, fc=14.3N/ mm2, ft=1.43N/ mm2 ; 縱向鋼筋采用HRB400，fy=360 N/ mm2 ,fyv=360N/ mm2， 經(jīng)判別跨中截面屬于第一類T型截面，正截面承載力計(jì)算過程列于表。截面1B2C 彎矩設(shè)計(jì)值（）113

11、.16 -113.16 74.05 -84.63 s=M/1fcbh020.029 0.187 0.019 0.140 0.030 0.209 0.019 0.151 選配鋼筋計(jì)算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy693.6 763.0 451.5 552.8 實(shí)際配筋（mm2）218+116416218316As=710.1As=804.0As=509As=603 次梁正截面受彎承載力計(jì)算其中均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的條件。滿足最小配筋率的要求。2、斜截面受剪承載力計(jì)算(包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算)。復(fù)核截面尺寸： hw =ho- bf=460-90=370mm

12、且hw/b=370/200=1.85<4,故截面尺寸按下式計(jì)算：0.25bcfcbho=0.25×1.0×14.3×200×460=328.90kN > Vmax =121.44kN故截面尺寸滿足要求計(jì)算所需箍筋：采用6雙肢箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面，由，得到箍筋間距調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%或者箍筋間距減小20%，最大箍筋間距255mm，最后取最大箍筋間距s=200mm，為方便施工沿梁長不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限：為。實(shí)際配筋率（5） 主梁設(shè)計(jì)因主梁的線剛度與柱線剛度之比大于5，豎向

13、荷載下主梁內(nèi)力近似按彈性理論計(jì)算。1、 荷載設(shè)計(jì)值。 為簡化計(jì)算，將主梁的自重等效為集中荷載次梁傳來的荷載： 11.78×6.3=74.21kN主梁自重（含粉刷）：（0.65-0.09）×0.3×2.5×25+2×（0.65-0.09）×0.02×17×2.5 ×1.2 =13.74kN恒荷載設(shè)計(jì)值： G=74.21+13.74=87.95kN活荷載設(shè)計(jì)值： Q=21.13×6.3=133.09kN2、計(jì)算簡圖主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)如下圖所示,主梁端部支承在墻上的支承長度a=370mm,中間支承在400

14、mm×400mm的混凝土柱上,其計(jì)算跨度按以下方法確定:邊跨: lo1= ln+a/2+b/2=(7500-200)+370/2+400/2=7565mm Lo1=1.025ln+b/2=1.025(7500-200)+200=7559.5mm故lo1取7560mm中跨 lo2=7500mm計(jì)算簡圖如圖所示：3、內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算及包絡(luò)圖繪制（1）彎矩值計(jì)算：，式中k1和k2由附表6-2查得（2）彎矩值計(jì)算：剪力：式中k3和k4由附表6-2查得:。（3） 彎矩包絡(luò)圖第1、3跨內(nèi)有可變荷載，第二跨沒有可變荷載由附表6-2知，支座B或C的彎矩值為：在第一跨內(nèi)：以支座彎矩MA=0，MB=-30

15、8.88kN·m的連線為基線，作G=87.95kN，Q=134.19kN的簡支梁彎矩圖，得第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：在第二跨內(nèi)：以支座彎矩MA=-308.88kN·m，MB=-308.88kN·m的連線為基線，作G=87.95kN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值為：第1、2跨內(nèi)有可變荷載，第3跨沒有可變荷載在第一跨內(nèi)：以支座彎矩MA=0，MB=-487.96kN·m的連線為基線，作G=87.95kN，Q=133.09kN的簡支梁彎矩圖，得第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：在第二跨內(nèi)：MC=-0.

16、267×87.95×7.5-0.089×133.09×7.5=-264.96kN·m。以支座彎矩MB=-487.96kN·m，MC=-264.96的連線為基線，作G=87.95kN，Q=133.09kN的簡支梁彎矩圖，得第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：第2跨內(nèi)有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載在第二跨內(nèi)：以支座彎矩MA=-308.88kN·m，MB=-308.88kN·m的連線為基線，作G=87.95kN，Q=133.09kN的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值為：第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)

17、處的彎矩值分別為：（4）承載力計(jì)算：1、正截面受彎承載力跨中正彎矩按形截面計(jì)算，因跨內(nèi)設(shè)有間距小于主梁間距的次梁，翼緣計(jì)算寬度按lo/3=7.5/3=2.5m和b+Sn=0.3+7.5-0.3=7.5m，中較小值確定，取bf=2500mm.主梁混凝土保護(hù)層厚度的要求以及跨內(nèi)截面有效高度的計(jì)算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋交叉重疊，截面有效高度的計(jì)算方法有所不同。板混凝土的保護(hù)層厚度15mm,板上部縱筋10mm、次梁上部縱筋直徑18mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm，則一排鋼筋時(shí)h0=650-15-10-18-25/2=595mm；二排鋼筋h0=595-25=570mm縱向受力

18、鋼筋除B支座截面為2排外，其余均為1排?？鐑?nèi)截面屬于第一類T形截面。支座處的彎矩設(shè)計(jì)值：MB= Mmax-Vob/2=-487.96+222.14×0.4/2=-443.75 kN·m.正截面受彎承載力的計(jì)算過程見下表：截面1B2 彎矩設(shè)計(jì)值（）449.64 -443.75 243.72 -89.01 s=M/1fcbh020.034 0.350 0.018 0.056 0.983 0.774 0.991 0.971 選配鋼筋計(jì)算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy2137.8 2698.61149.0 428.5 實(shí)際配筋（mm2）425+122425+22232222

19、2As=2344.1As=3104As=1140As=760 主梁正截面受彎承載力計(jì)算主梁縱向鋼筋的彎起和截?cái)喟磸澗匕j(luò)圖確定。2、 斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=570-90=480mm，因hw/b=480/300=1.6<4,故截面尺寸按下式計(jì)算：0.25bcfcbho=0.25×1.0×14.3×300×570=611.33kN > Vmax =285.91kN故截面尺寸滿足要求計(jì)算所需腹筋：采用10-200雙肢箍筋兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：由次梁傳遞給主梁的全部集中荷載設(shè)計(jì)值為:F=74.21+134.19=208.4

20、0kN，h1=650-500=150mm，附加箍筋布置范圍s=2h1+3b=2×150+3×200=900mm，取附加箍筋10-200雙肢，則在長度范圍內(nèi)可布置箍筋的排數(shù)：排, 梁置三排由，滿足要求。因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，腹板縱向構(gòu)造鋼筋的截面積不小于腹板面積的0.1%，且其間距不大于200mm,現(xiàn)每側(cè)配置214,滿足要求。（六）繪制施工圖樓蓋施工圖包括施工說明、結(jié)構(gòu)平面布置圖、板配筋圖、次梁和主梁配筋圖。（1） 施工說明施工說明是施工圖的重要組成部分，用來說明無法用圖來表示或者圖中沒有表示的內(nèi)容。完整的施工說明應(yīng)包括：設(shè)計(jì)依據(jù)（采用 規(guī)

21、范標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的自然條件，如風(fēng)荷載，雪荷載等基本情況以及工程地質(zhì)簡況等）；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般情況（建筑結(jié)構(gòu)的安全等級、設(shè)計(jì)使用年限和建筑抗震設(shè)防類別）；上部結(jié)構(gòu)選型概述；采用的主要結(jié)構(gòu)材料及特殊材料；基礎(chǔ)選型；以及需要特別提醒施工注意的問題。 本設(shè)計(jì)示例樓蓋僅僅是整體結(jié)構(gòu)的一部分，施工說明可以簡單些，詳見圖中。（2） 結(jié)構(gòu)平面布置圖 結(jié)構(gòu)平面布置圖上應(yīng)表示梁、板、柱、墻等所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面位置、截面尺寸、水平構(gòu)件的豎向位置以及編號，構(gòu)件編號由代號和序號組成，相同的構(gòu)件可以用一個(gè)序號。樓蓋的平面布置圖見圖 ，圖中柱、主梁、次梁、板的代號分別用“Z” 、“KL”、“L”和“B”表示，主次梁的跨數(shù)寫在括號內(nèi)。