現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計_蘇州科技學院

1、現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋課程設計一、設計資料1、 某多層廠房，內(nèi)框架結構體系，結構平面布置圖如下：2、荷載2；1)水磨石面0.65kN/m2)鋼絲網(wǎng)抹面吊頂0.45kN/m2；3)樓面活荷載5.5kN/m3；3、材料221),混凝土： C30（ f c =14.3N/mmf t =1.43N/mm；）2)鋼筋 : 梁鋼筋 HRB400級（ f2 ），其余鋼筋采用 HPB300級（ f2）。y =360 N/mmy =270N/mm二、樓蓋梁格布置草圖現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書三、構件尺寸的確定1、 確定主梁跨度為 6.6m，次梁的跨度 6m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度

2、為 2.2m。2、 估計截面尺寸，按跨高比條件：板厚：板按考慮塑性內(nèi)力重分布設計，按不驗算撓度的剛度條件，板厚應不小于了L/30=2200/30=73.33mm，此值小于工業(yè)房屋樓面最小厚度70mm的構造要求，故取板厚h=80mm。次梁截面 b*h ： h= l o /18 l o /12=333500mm，考慮到樓面活荷載比較大， 初估取 h=450mm，截面寬度 b=(1/2 1/3)h ，取 b=200mm。主梁截面 b*h ： h= l o /15 l o /12=440 660mm,取 h=650mm，截面寬度取 b=250mm。四、板的設計1、 荷載板的永久荷載標準值：水磨石樓面0

3、.65 kN/m2 ；80mm鋼筋砼板0.08× 25=2.0kN/ m 2 ；鋼絲網(wǎng)抹灰吊頂0.45 kN/m2 ；恒載標準值3.1 kN/m2；活荷載標準值5.5 kN/m2；活載控制時，考慮恒載分項系數(shù)1.2 ，活荷載分項系數(shù) 1.4荷載總設計值g+q=1.2 ×3.1+1.4 × 5.5=11.54 kN/ m2恒載控制時，考慮恒載分項系數(shù)1.35 ，活荷載分項系數(shù) 1.4 ，組合系數(shù) 0.9.荷載總設計值g+q=1.35 × 3.1+1.4 ×0.9 × 5.5=11.12kN/ m2由此可確定為活載控制，即荷載總設計值為1

4、1.54kN/ m 22、 計算簡圖由板和次梁尺寸可以得到板的設計簡， 板的支承情況如下圖。 取 1m寬板帶作為計算單元，按塑性內(nèi)力重分布計算時，板與梁（柱）整體現(xiàn)澆，板的計算跨度為其凈跨值：中間跨 l o =l n =2000mm；邊跨： l o 2.2-0.1=2.1m邊跨與中間跨的計算跨度相差（2.1-2 ）/2=5% 10%，因此可按等跨連續(xù)版來計算。第2頁共11頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書g+q=11.54kN/ m 2A1B2C3C2B1A21002000200020002100樓蓋板的計算簡圖3、 彎矩計算值由表 11-1 可查得，板的彎矩系數(shù) am 分別為：端支

5、座 -1/16 ；邊跨跨中 1/14 ；離端第二支座 -1/11 ；離端第二跨跨中 1/16 ；中間支座 -1/14 ；中間跨中 1/16 。故M A =-(g+q)lo2 /16=-11.54 ×2.1 2/16=-3.18 kN· mM 1 =（ g+q） l 02/14=11.54 × 2.12/14= 3.64 kN ·mM B =-(g+q)lo2 /11=-11.54 ×2.1 2/11=-4.63 kN· mM 2 =(g+q)lo2/16=11.54 × 22 /16=2.89kN ·mM C =-

6、 （ g+q） l 02 /14=-11.54 ×22/14=-3.3kN ·mM 3 =(g+q)lo2/16=11.54 × 22 /16=2.89kN ·m4、 正截面受彎承載力計算板的最小保護層厚度c=15mm。板厚 80mm， ho =80-20=60mm；板寬 b=1000mm。 C30混凝土，a1 =1.0，fc =14.3kN/ m2，f t2 ；HPB300級鋼筋， f2。板配筋計算=1.43N/mmy =270N/mm的過程于下表。樓面板的配筋計算截面A1B2C3彎矩設計值（ kN·m）-3.183.64-4.632.89-

7、3.32.89as = M / （ a1f c b h 02 ）0.06180.07070.08990.05610.06410.0561=1- 1 - 2as0.06380.07340.09440.05780.06630.0578計算配筋（ mm2 ）203233300183.7210.7183.7As = b ho a1 fc / f y實際配筋（ mm2 ） 8180 818081808180 8180 8180As =296As =296As =390As =296As=296As =296* 對于四周與梁整體現(xiàn)澆的單向板，其支跨中和支座處彎矩設計值可減少20%。為了方便， 近似對鋼筋面

8、積乘以 0.8 。計算結果表明，支座截面的均小于 0.35 ，符合塑性內(nèi)力重分布的原則，同時min =（0.45t/f y=0.45×1.43/270=0.21%，）max=0.21%As =296 mmf2%2 ×1000×80=168mm2符合要求。min bh=0.0021板中支座負筋伸出兩邊長度：由 q/g=1.4 ×5.5/1.2 ×3.1=2 3，應取 a=l n/4=2200/4=550mm 實取 550mm；板中構造筋參數(shù)確定：第3頁共11頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書分布筋：根據(jù)構造要求，分布筋的截面面積不應小于

9、受力鋼筋的15%，且不宜小于該方向板截面面積的 0.15%，間距不宜大于 250mm，15%=0.15 ×223=33.45 mm2， 0.15%bh=0.0015As× 1000× 80=120 mm 2 ，取分布筋為 8200， As=165 mm2 ，滿足要求。垂直于主梁構造負筋， 8200伸出兩邊長度l /4=2200/4=550mm， 取 550mm。0沿軸的樓蓋周邊的板面鋼筋可按垂直于主梁的構造負筋配筋。五、次梁設計按考慮塑性內(nèi)力重分布設計。根據(jù)本廠房樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的活荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。5.1荷載設計值由板傳來的恒載

10、：1.2× 3.1 ×2.2=8.18 kN/m次梁自重：1.2× 25×0.2 ×（ 0.45-0.08）=2.22 kN/m次梁 20mm抹灰：1.2× 17×0.02 ×（ 0.45-0.08 ）× 2=0.15 kN/m恒荷載10.55 kN/m板的可變荷載標準值q=1.3×5.5 × 2.2=15.73kN/m荷載總計算值g+q=26.28kN/ m 2 近似取 P=27kN/m5.2計算簡圖次梁在主梁上的支承長度為250mm。主梁截面為 250mm×650mm，計

11、算跨度：邊跨l o =l n -a/2=6000-50-125=5825mm中間跨l o =l n =6000-250=5750mm因跨度相差小于 10%，可按等跨連續(xù)板計算。計算簡圖如下圖所示第4頁共11頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書g+q=27kN/mA12C3C2BB1A5825575057505750次梁計算簡圖5.3 內(nèi)力計算5825由表 11-1 、表 11-3 可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設計值：M 1 =- M B =（g+q） l 02 /11=27 ×5.825 2/11=83.2kN · mM B =- （ g+q） l 02 /1

12、1=-27 ×5.75 2/11=-81.15kN ·mM 2 =（g+q） l 02 /16=27× 5.75 2/16=55.79kN ·mM C =- （ g+q） l 02 /14=-27 ×5.75 2/14=-63.76 kN ·m剪力設計值：VA =0.4 （ g+q） l n1 =0.5 ×27×5.825=78.64kNVBl =0.6 （ g+q） l n1 =0.55 ×27× 5.75=85.39kNVBr =VC =0.55 （ g+q） l n2 =0.55 

13、5;27× 5.75=85.36kN5.4 承載力計算5.4.1正截面受彎承載力正截面承載力計算：2C30 混凝土， a1 =1.0 ， f c =14.3kN/ mm2 ， f t =1.43N/mm；縱向受力鋼筋采用 HRB400級，2，b=0.518 ；環(huán)境類別為一級，假定箍筋直徑d=6mm，除 Bf y =360N/mm截面縱向鋼筋排兩排布置外，其余截面均布置一排，則 ho =450-35=415mm次梁支座截面按 b*h=200*450 的矩形截面計算，跨中按 T 形截面計算，其翼緣計算寬度為邊跨：b 'f =l 0 /3=5825/3=1942mmb+Sn=200

14、+2000=2200mm取 h， h'ho =80/415=0.1970.1取b'=1942mmo =450-35=415mmf /f離端第二跨、中間跨：b f' =5750/3=1917mmb+Sn=200+2000=2200mm取b f'=1917mma1 f c b'f h f'（ ho - h'f /2 ）=1.0 ×14.3 ×1917×80×（ 415-80/2 ）=822.39 kN ·mM =112.46 kN ·m均為第一類 T 形截面。max第5頁共11頁現(xiàn)澆

15、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書次梁正截面承載力計算過程見下表次梁正截面承載力計算截面彎矩設計值（ kN·m）截面類別及截面尺寸as = M / （ a1fc b h 02 ）或as =M / （ a1f c b'f h 02 ）=1-1 - 2as1B2C83.2-81.1555.79-63.76一類 T形矩形一類 T形矩形b*h=1942*450b*h=200*450b*h=1917*450b*h=200*45083.2 10681.15 10655.7910663.76 1061 14.31942 4152114.320041521 14.31917 41521

16、14.32004152=0.017=0.165=0.012=0.1290.0170.181 0.350.0120.139As= b ho a1 f c / f y 或548.7596.7379.2458.3As = bf' ho a1 f c / f y選配鋼筋320222+120220220（ mm2 ）As =536As=582As =536As =421計算結果表明，支座截面的均小于 0.35 ，符合塑性內(nèi)力重分布的設計原則，同時min =（ 0.45* f t /fy =0.45*1.43/360=1.79% ，0.2%，） max =0.2%As =536mm2 min bh

17、=0.002*200*450=180 mm2 ，符合要求。5.4.2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、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：hw =ho - h 'f =415-80=335mm，因hw /b=335/200=1.675 4，截面按下式驗算：0.25 c f c b ho =0.25 × 1× 14.3 ×200× 415=296.73KN Vm ax =VBl =93.15KN，0.7f t bho=0.7×1.43××=VBl =93.15KN200415=83.083K

18、N Vm ax截面滿足要求，但需計算配置腹筋。采用 6 雙支箍筋，計算支座 B1 處所需腹筋由 Vcs=0.7f t b ho + f yv * Asv s * ho得 s= f yv Asv ho / （V-0.7f t b ho ）=146.6mm考慮調(diào)幅對受剪承載力的影響，在局部方位內(nèi)梁的箍筋面積增大20%，現(xiàn)調(diào)整箍筋間距S=0.8×146.6=117.3mm次梁高 450mm，在 300mm500mm之間，則梁的箍筋最大間距為200mm，取箍筋間距 S=110mm，沿梁長不變。驗算最小配筋率，彎矩調(diào)幅時要求最小配筋率為-30.3* f t / f yv =0.3*1.43/2

19、70=1.59 × 10實際配筋率為 Asv /bs=2× 28.3/200 × 110=2.57× 10-3（滿足要求）sv=第6頁共11頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書六、主梁設計主梁按彈性方法設計6.1荷載設計值為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。恒載設計值：次梁傳來的永久荷載10.55×6=63.3kN主梁自重1.2×25×2.2 ×0.25 ×（ 0.65-0.08） =9.41kN梁側抹灰1.2 ×17×2.2 ×0.02 ×（ 0.65-

20、0.08 ）× 2=1.02kN小計G=73.73KN活荷載設計值：由次梁傳來Q=15.73×6.6=103.82kN合計G+Q=73.73+103.82=177.55kN6.2計算簡圖ABC主梁按連續(xù)梁計算， 端部支承在砼柱上， 支承長度為 400mm，按彈性理論計算梁跨度時，其計算跨度長取支座中心線間距離： l o =6600mm，計算簡圖如下，因跨度相同，故可利用附表 6-2 計算內(nèi)力第7頁共11頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書6.3 內(nèi)力設計值及包絡圖6.3.1彎矩設計值內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進行，跨中和支座截面最大彎矩和剪力按下式計算：M

21、=k1 Gl 0 +k 2 Ql0 式中系數(shù) k1 、 k2 由課本附錄中相應附表欄內(nèi)查得。不同荷載組合下各截面的彎矩和剪力計算結果如下表：主梁彎矩計算（ kN·m）荷載簡圖KKK項次M 1M BM 20.222- 0.3330.222-124.53130.5113.650.222- 0.3330.222-176.72128.43128.430.278- 0.167- 0.056-136.72- 44.27249.5- 0.056- 0.1670.278-136.72249.5- 44.27組合值+242.08-301.25258.93+363.15-261.2586.23+69.3

22、8-261.25380注：下劃線者為該截面彎矩最大值（絕對值）6.3.2剪力設計值剪力 V=k3 G+k4 Q式中系數(shù) k3 、 k4 由書本相應附錄欄內(nèi)查得第8頁共11頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書項次KKK荷載簡圖V BlV BrV A0.667-1.3331.333- 74.0574.0533.650.667-1.3331.333- 139.33139.33127.210.833-1.1670.167104.76- 123.5821.04- 0.167- 0.1671.167- 21.04- 21.04123.58+160.86-212.38213.38組合項+138.41

23、-197.6395，09+12.61-95.09197.63注：下劃線者為該截面剪力最大值（絕對值）6.3.3彎矩、剪力包絡圖已 +組合為例，由M11=VA l /3 得出結果與該組合下的最大彎矩值相近。彎矩：由公式M12=M- VBl l /3 可得BM12=-301.25- （-212.13 ）× 6.6/3=165.44 kN ·m 查表計算結果誤差忽略不計。同理 +、 +組合下，彎矩 M12 的值分別為 173.54 kN ·m和 -52.1kN · m 。彎矩包絡圖如下（ a）所示剪力： V11= VA- （G+Q） =160.86-177.5

24、5=-16.69 kN剪力包絡圖如下（ b）所示第9頁共11頁現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計說明書6.4 承載力計算6.4.1正面受彎承載力C30 混凝土， a1 =1.0 ， fc =14.3kN/ mm22HRB400級， ft =1.43N/mm；縱向受力鋼筋采用f2， =0.518；環(huán)境類別為一級， 假定箍筋直徑 d=8mm，跨中截面鋼筋單排布置，y =360N/mmb則 ho =650-40=610mm；支座截面縱筋雙排布置，則 ho =650-80=570mm。次梁支座截面按 b× h=250×650 的矩形截面計算；跨中截面按T 形截面計算。因 b &#

25、39;f h0 =80 610 =0.131 0.1 ，翼緣計算寬度按 l 3 =6.6/3=2.2mm 與 b+ sn 數(shù)值比較取較小者，確定取 b 'f =2.2m。B 支座邊的彎矩設計值：M B =M B , max - V0 b/2=-301.25-177.55×0.4/2=-336.76kN截面1彎矩設計值（ kN· m）363.15as = M/ （ a1f c b h 02 ）或363.15 106as = M/ （ a1f c b f' h02 ）1 14.3 2200 6102 =0.031=1- 1 - 2as ）0.0315As = b ho a1 fc / f y 或As = b f'1679.18ho a1 fc / f y·m。正截面承載力的計算見下表：B-336.76336.76 106=0.2901 14.3 250 57020.35191991.9選配鋼筋225+222425+222（ mm2）As =1742As =2724注： min =（ 0.45 *ft / f