鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)(1)

1、.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)書 姓名：李超 學(xué)號(hào)：2010102062 班級(jí)：10水工本（4）班 指導(dǎo)老師：鄢玉英 吳帥兵 鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料某水力發(fā)電站生產(chǎn)副廠房為二層結(jié)構(gòu)，層高為4.5m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋，其平面尺寸為33m×19.5m，結(jié)構(gòu)按單向板布置。結(jié)構(gòu)布置無特殊要求. 樓面用20mm水泥砂漿抹面，(重度為24kN/m3)，板底用12mm紙筋石灰抹底(重度為20kN/m3)。樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5kN/m2。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，梁柱內(nèi)受力主筋用HRB335鋼筋，其它用HPB235鋼筋。該廠房為2級(jí)水工建筑物，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為級(jí)，結(jié)構(gòu)重要

2、性系數(shù)0=1.0；按正常運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)狀況屬持久狀況，設(shè)計(jì)狀況系數(shù)取1.0。按SL 191-2008水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì).3、荷載（1）、樓面活荷載：（2）、樓面面層：20mm厚水泥砂漿面層（3）、樓蓋自重：鋼筋混凝土容重（4） 、平頂粉刷：12mm紙筋石灰抹底（5） （5）、恒載分項(xiàng)系數(shù)為：1.05；活載分項(xiàng)系數(shù)為1.24、材料選用：（1）、混凝土：采用C25（ =11.9 N/,=1.27N/)。（2）、鋼筋：主梁及次梁受力筋用HRB335級(jí)（=300N/)，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB235（=210N/) 按高跨比條件要求的板的厚度h>=52.5對(duì)工業(yè)建筑樓板的要

3、求h80mm所以板的厚度取80， 次梁的高度h=361542取h=500mm。截面寬度b=160240則b取200主梁：根據(jù)一般情況多跨梁主梁的截面高度=420630 h取600截面寬度b=200300，故b取300二、板的計(jì)算（1）、荷載 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20mm水泥砂漿面層 0.02m×24kN/=0.48kN/ 80mm鋼筋混凝土板 0.08m×25kN/=2.0kN/ 12mm厚紙筋石灰：0.012×20KN/=0.24KN/ 合計(jì)=2.72KN/根據(jù)規(guī)范恒荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.05 活荷載的分項(xiàng)系數(shù)取1.2則線恒荷載設(shè)計(jì)值 g=1.05×2.72=2

4、.856線活荷載設(shè)計(jì)值 q=1.6×5=8.0合計(jì) g+q=10.856（2） 、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度： 已知次梁截面寬度為200板在墻上的支撐長(zhǎng)度為a=120邊跨 取=1.920。中間跨 =2.160m-0.20m=1.960m跨間差（1.987m-1.9.967m）/1.967m=1.01%<10%，說明可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力.取1m板寬作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如（b）。連續(xù)板截面彎矩的計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)及中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)-/(KN·m)3.46-3.462.37-2.37（3） 、連續(xù)板各截面配筋計(jì)算 b =1000mm，h =8

5、0mm，有效高度=80mm-25mm =55mm，=1.0；連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算如下表：連續(xù)板各截面配筋計(jì)算截面位置1B2CM / KN·m4.256-4.2562.753-3.2160.110.110.0750.0890.1180.1180.080.092/軸線選配鋼筋384384246302實(shí)配鋼筋面積8125402812540281902658160314軸線399399259×0.8207.2302×0.8241.6實(shí)際配筋驗(yàn)算配筋率：0.27281254020.58125402=0.58220228=0.2858200251=0.314中間區(qū)格板帶（軸

6、線間）存在內(nèi)拱作用，其彎矩值需折減20%。 三、次梁計(jì)算（1） 、荷載恒載設(shè)計(jì)值由板傳來的荷載 2.7342×2.100m=5.74 次梁自重 1.2×25×0.2m×(0.5m-0.08m)=2.3 梁側(cè)抹灰 1.2×17×0.012m×(0.5m-0.08m)×2=0.15 =8.52 活載設(shè)計(jì)值 板傳來的活載 q =7.2×2.167m=15.17 合計(jì) g + q =23.54 取荷載23.5 （2） 、內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算跨度次梁在墻上的支撐長(zhǎng)度為a=240 主梁寬300 次梁邊跨計(jì)算如下 邊跨 取

7、中間跨 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計(jì)算：見表連續(xù)次梁彎矩計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)及中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)-/(KN·m)91.53-91.5360-68.6連續(xù)次梁剪力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支座外側(cè)、內(nèi)側(cè)彎矩計(jì)算系數(shù)0.450.60.550.55/KN0.45×6.33×24.2=68.930.6×6.33×24.2=91.920.55×6.3×24.2=83.850.55×6.3×24.2=83.85（3） 、連續(xù)次梁各截面承載

8、力配筋計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算。T形截面翼緣計(jì)算寬度為： 邊跨： =1/3×6300mm=2100mm<=200mm+2167-200mm=2167mm 梁高 h=500mm，=500mm-45mm=455mm， 翼緣厚（即板厚） =80mm C25混凝土，a1=1.0 fc=11.9N/m² 縱向鋼筋采用HRB335 級(jí)鋼筋，fy=300N/m²,箍筋采用鋼筋HPB235Fy=210N/m² 判別T形截面類型： 則=1.0×11.9×2167mm×80mm×（455mm-80mm/2） =812.4K

9、N·m>M1M2 故各跨內(nèi)截面屬于第一類T形截面。 支座處截面按矩形截面計(jì)算。第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取=500mm-60mm=440mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，取=500mm-35mm=465mm。連續(xù)次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見表：連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算表截面1B2CM / （KN·m）91.53-91.5360-68.60.0150.0150.0120.01250.0150.0150.0120.0125（）/632632425510選配鋼筋216,120216,120116,120316實(shí)配鋼筋面積/716716514600連續(xù)次梁斜截面

10、承載力計(jì)算截面ABLBRCV / KN68.9391.9283.8583.85245.8V245.8V245.8V245.8V71.26V71.26V71.26V71.26V選用箍筋2626262657575757274274274274實(shí)配箍筋間距2002002002006、 主梁計(jì)算 主梁按彈性理論計(jì)算。 柱高H = 4.55m，柱截面尺寸為400mm×400mm。主梁的有關(guān)尺寸及支承情況如圖所示。（1) 荷載 恒載設(shè)計(jì)值 由次梁傳來的荷載 8.32×6.6m=54.12 主梁自重 1.2×25×0.25m×(0.6m-0.08m)

11、5;2.267m=10.63 （折算為集中荷載） 梁側(cè)抹灰 1.2×17×0.012m×(0.6m-0.08m)×2×2.267m=0.58 （折算為集中荷載） =62.13 活載設(shè)計(jì)值 次梁傳來的活載 Q =15.17×6.6m=102.96取Q=103 合計(jì) G+Q =162.45(2) 內(nèi)力計(jì)算主梁的端部支承在墻上的支承長(zhǎng)度a=370 中間支承在400×400的混凝土柱上則：邊跨 因?yàn)樗赃吙缛m 中間跨 l=6500mm 計(jì)算跨度差：（6.534m-6.5m）/6.50m=0.53%<10% ，可按等跨連續(xù)梁

12、計(jì)算。 （3）計(jì)算簡(jiǎn)圖 由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為鉸支柱頂上是連續(xù)梁，其計(jì)算簡(jiǎn)圖為：(4）內(nèi)力組合及內(nèi)力計(jì)算 采取等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算：（邊跨取=6.534m，中跨取=6.5，支座B取=6.515m），。 連續(xù)主梁彎矩計(jì)算表（KN·m）序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖M1MaM2MBMbMc111.2189.541.6-114.2541.6-114.25167.5164.03-90.3-90.3-90.3-90.3-26.5.05-51.82151.4-86.37151.4-86.37157.2118.8392.8-203.711

13、3.95-59.07-17.2-34.21121.95-59.0792.8-203.7組合項(xiàng)次Mmin85.0637.68-48.7-317.9-40.7-317.95組合項(xiàng)次Mmax306.32248.6180-168.24180-173.32連續(xù)主梁剪力計(jì)算表（KN）序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座中間支座VAVBLVBR49.1-85.867.588.6-117.4072-135.6126.12-9.03-9.0379.9組合項(xiàng)次Vmax137.7-94.83193.62組合項(xiàng)次Vmin40.07-221.467.5(5） 截面承載力計(jì)算 主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為：邊跨：=1/3&

14、#215;6500mm=2170mm< 離端中間跨：=1/3×6500mm=2170mm 梁高h(yuǎn)=650mm，=650mm-70mm=530mm，翼緣厚=80mm 判別T形截面類型： 則=1.0×11.9×2170mm×80mm×（530mm-80mm/2）=1012.216 KN·m>M=320.57KN·m 故各跨內(nèi)截面屬于第一類T形截面。 跨內(nèi)負(fù)彎矩按矩形截面布置一排縱筋考慮，取=600mm-60mm=540mm。支座處截面按矩形截面計(jì)算。支座負(fù)彎矩考慮按布置兩排縱筋考慮，取=600mm-60mm=540m

15、m，中間跨ho=570連續(xù)主梁正截面承載力計(jì)算表截面邊跨跨內(nèi)中間支座M / KN·m306.32-287.40.0320.2040.0320.201（）/1756.211756.21選配鋼筋220+420420+420實(shí)配鋼筋面積/17422513截面中間跨跨內(nèi)M / KN·m193-48.70.0220.00532截面中間跨跨內(nèi)0.0220.0532（）/1128.4298.56選配鋼筋420220實(shí)配鋼筋面積/1256628連續(xù)主梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第一支座外側(cè)離端第二支座外側(cè)V / KN151.88218.88212.03457405>V4233

16、5>V42540>V136683>V126680<V126680<V選用箍筋282828101101101215198216實(shí)配箍筋間距2001802006）主梁附加箍筋計(jì)算 由次梁傳至主梁的全部集中力為：G+Q=56.35KN+119.25KN=175.6KN，則 選218（）。 柱子的計(jì)算：柱子的截面設(shè)計(jì)由主梁的剪力最不利組合的出支座對(duì)主梁的作用力，從而得出主梁對(duì)竹子的軸向壓力 在本設(shè)計(jì)中我們認(rèn)為柱子是軸心受壓，所以采用軸心受壓來計(jì)算由剪力的最不利組合我們得出柱子所受的軸向壓力為410.02KN已知柱高為4500 由此得出Lo=0.7l=0.7*4500=31

17、50mm3150/400=7.75<8故不考慮縱向彎曲的影響由于KN-fcA<0,所以根據(jù)最小配筋率來計(jì)算 Pmin=As'/A 得As'=A Pmin=1600000.0006=960可選418鋼筋（As=1017）排列于柱子的四角 同時(shí)設(shè)置復(fù)合鋼筋配筋圖見下圖： 雙向板設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料根據(jù)本設(shè)計(jì)，活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為6KN/m2，板的厚度。計(jì)算內(nèi)力，配筋并畫圖，雙向板如下圖所示：初擬構(gòu)建尺寸根據(jù)雙向板邊界條件，將板劃分為六個(gè)格區(qū)，如下圖所示板厚：按要求板的厚，h在80160mm之間，所以取h=120mm7.3 荷載計(jì)算恒載標(biāo)準(zhǔn)值120mm厚鋼筋混凝土板 : 25

18、5;0.12=3KN/20mm厚水泥砂漿面層 : 24×0.02=0.48 KN/12mm厚石灰砂漿抹底 : 20×0.012=0.24 KN/ 小計(jì) : 3.72 KN/活載標(biāo)準(zhǔn)值 : 5 KN/恒載分項(xiàng)系數(shù)取1.05；活載分項(xiàng)系數(shù)取1.20；恒載設(shè)計(jì)值：g=1.05×3.72=3.906 KN/活載設(shè)計(jì)值：q=1.20×5=6 KN/7.4 內(nèi)力計(jì)算7.4.1 計(jì)算跨度 lx=4000mm ly=6000mm7.4.2 將繼續(xù)雙向板的內(nèi)力計(jì)算化為單塊雙向板a、 板格轉(zhuǎn)化為一邊簡(jiǎn)支、三邊固定和四邊簡(jiǎn)支兩種情況一邊簡(jiǎn)支三邊固定:四邊簡(jiǎn)支:b、板格轉(zhuǎn)化為四

19、邊簡(jiǎn)支: 和兩邊簡(jiǎn)支、兩邊固定: 彎矩計(jì)算區(qū)格A：a、 、跨中彎矩：對(duì)于區(qū)格A的跨中彎矩來說，最不利荷載分布如圖所示即有：P=g+q=3.906+6=9.906 KN/P=g+q/2=3.906+3=6.906 KN/P=±q/2=±6/2=±3 KN/假設(shè)四邊均為簡(jiǎn)支邊界，在作用荷載為P時(shí)，板所承受力為對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置，則區(qū)格A為兩邊簡(jiǎn)支，兩邊固定,當(dāng)作用荷載為P時(shí)荷載反對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置，則區(qū)格A為四邊簡(jiǎn)支，,查表得彎矩系數(shù)， 則有區(qū)格A的跨中彎矩為 、支座彎矩求支座彎矩時(shí)，可將全部荷載p=g+q布滿各跨來計(jì)算，則區(qū)格A為兩邊簡(jiǎn)支，兩邊固定,查表得彎矩系數(shù)A-A支座：A-B支座：區(qū)格B：a、 、跨中彎矩對(duì)于區(qū)