鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計計算書

1、.鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計計算書一、設(shè)計資料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17 kN / m3 。3、材料選用： C25 混凝土，容重25kN / m3 ；主梁及次梁受力筋用HRB335 級熱軋鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HPB235 級熱軋鋼筋。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。2、按高跨比條件，對于兩端連續(xù)的單向板，當(dāng) h1 l12300 58m

2、m 時，滿4040足剛度要求，一般不必作使用階段的撓度和裂縫寬度驗算。對于工業(yè)建筑的樓板，要求 h80mm，取板厚 h80mm。3、次梁的截面高度應(yīng)滿足h11L56005600(311 467) mm，1218mm1812取 h450mm 。截面寬度 b1 1 h450 450 mm(150 225) mm，取2332b200mm。4、主梁的截面高度應(yīng)該滿足 h1 1L5600 5600 mm(400 700) mm ，814148h650mm。截面寬度 b1 1h650 650mm (217 325)mm ，取 b 250mm。2332精選范本.圖 1 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖三、板的設(shè)計（按塑性

3、內(nèi)力重分布計算）3.1 荷載計算板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (取 1m 寬板帶計算 )：小瓷磚地面0.551 0.55kN / m80mm 鋼筋混凝土板0.0825 12.0kN / m15mm板底混合砂漿0.015 17 10.255kN / m小計恒荷載： gk2.805kN / m活荷載： qk8 1 8kN / m恒荷載分項系數(shù)取1.2；因為工業(yè)建筑樓板的樓面精選范本.活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN / m ，所以活荷載分項系數(shù)取1.3。于是板的荷載設(shè)計值總值：gq = 1.2gk1.3qk13.766kN / m3.2 板的計算簡圖80mm厚鋼筋混凝土板次梁120200200圖2 板的支承布置圖次

4、梁截面為 200mm450mm，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，板的計算邊跨：l01l n1 h2300 100120802120 1.025ln 1.025 (2300 100 120) 2132mm22取 l012120mm ；中間跨： l02ln 23002002100mm 。邊跨與中間跨相差：21202100100%0.94%2120板為多跨連續(xù)板，對于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板，其各跨所受荷載相同，且跨度相差不超過10%時，可按五跨等跨連續(xù)板計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力。計算簡圖如圖 3 所示。精選范本.q+g=13.766kN/mA

5、2C3BABC21202100210021002120圖 3 板的計算簡圖3.3 內(nèi)力計算及配筋由 M( g q)l 02 ，可計算出 M 1 、 M B 、 M 2 、 M c ，計算結(jié)果如表1 所示。表 1各截面彎矩截面位置1B2C1/111/111/161/14M(gq)l 021/11×13.766×-1/11 ×13.766×1/16 ×13.766-1/14× 13.766kN m2.122=5.62(2.12+2.1)2/2=-5.57×2.12=3.79×2.12=-4.34板寬 b1000mm；板

6、厚 h80mm， as20mm ，則 h0h as802060mm，C25 混凝土， 11.0 ， f c11.9N / mm；HPB235 鋼筋， f y210N / mm2 。根據(jù)各跨跨中及支座彎矩可列表計算如表2 所示。表2 各跨跨中及支座配筋計算截面1B2CM (kN m)M 1M BM 20.8M 2M c0.8M cM( gq)l 025.62-5.573.793.03-4.34-3.471 fcbh02 (kNm)42.84精選范本.sM0.1310.1300.0880.0710.1010.0811 fc bh0211 2 s0.1410.1400.0930.0730.0970.

7、078Asfcbh0 / f y (mm2 )480475315250364288軸線A8/10A8/10A8150A 8130選配軸線130130鋼筋A(yù)8/10A8/10軸線130130A8130A8170軸線495495335387實際軸線mm2mm2mm2mm2配筋495495251296軸線mm2mm2mm2mm2計算結(jié)果表明 b 均小于 0.614，符合塑性內(nèi)力重分布。 min0.45 f t / f y 0.27%0.2% ，則 As, min302mm2min bh 0.002760 1000162mm2 。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

8、 ( M 2 、M 3 )和中間支座 ( M c )計算彎矩可以減少20%，其他截面則不予以減少。四、次梁設(shè)計（按塑性內(nèi)力重分布計算）4.1 荷載計算由板傳來2.8052.36.452kN / m次梁肋自重0.2 (0.40.08) 251.6kN / m次梁粉刷重0.015(0.4 0.08)2 17 0.163kN / m精選范本.小計恒荷載： gk8.215kN / m活荷載： qk8.02.3 18.4kN / m設(shè)計值總值：g q 1.2 gk1.3qk35.778 kN / m4.2 次梁的計算簡圖次梁主梁120250250圖 4 次梁的支承布置圖塑性內(nèi)力重分布計算時，其計算跨度：

9、中跨： l02l n56002505350mm；邊跨：l01 l na / 2 5600120 250 / 2240/25475mm1.025l n 1.025 53555489 mm ，取 l015470mm 。因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算，計算簡圖如圖5 所示。q+g=35.778kN/mA1B2C3C2B1A54705350535053505470圖 5 次梁計算簡圖4.3 內(nèi)力計算及配筋由 M( gq)l 02 可計算出 M 1 、 M B 、 M 2 、 M c ，計算結(jié)果如表3 所示。精選范本.表 3 各截面彎矩截面位置1B2C1/111/111/161/141/11

10、×33.778-1/11 ×33.778×1/16 × 33.778-1/14 ×33.778M( g q)l02222kN m2(5.47+5.35)/2×5.35 =× 5.35=×5.47 =91.88=-89.8760.43-69.06由 V( gq)l n 可計算出 VA 、 VBl 、 VBr 、 Vc ，計算結(jié)果如表 4 所示。表 4 各截面剪力截面位置ABlBrC0.450.600.550.55V(gq)ln0.45×33.778×0.60× 33.778×0

11、.55×33.7780.55×33.778×(kN )5.355=81.405.355=108.53×5.35=99.395.35=99.39次梁跨中按 T 形截面計算， T 形截面的翼緣寬度 b f'，按b'f1 l153501783mmb s0250 2150 2300mm，故取 bf'1783mm；33梁高： h450mm ， h0 45035415mm；翼緣厚： h'mm。f80判定 T 形截面類型：1 fcbf hfh0hf80621.0 11.9 1783 80 415636.53 10 N mm291.88k

12、N m(邊跨中 )636.53kN m60.43kN 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 bh200mm 450mm的矩形截面計算。離端第二支座B 按布置兩排精選范本.縱向鋼筋考慮，取h045060390mm，其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮，取h0415mm 。次梁正截面承載力計算如表5 所示。表 5次梁正截面承載力計算截面1B2CM ( kNm)91.88-89.8760.43-69.601 f cbh0 或1.0×11.9× 17831.0×11.9× 2001.0×11.9×17831.0×

13、;11.9× 2001 fcbf' h0× 4152 =3654× 3902=362×4152=3654× 4152 =410s M /1 f cbh0或0.0250.2480.0170.168s M / 1 fcb'f h011 2 s0.0250.2900.0170.186Asfc bh0 / f y668mm2783mm2451mm2538mm2選用鋼筋3B18(彎 1)4B16(彎 2)3B16(彎 1)3B16(彎 1)實際鋼筋763mm2804mm2603mm2603mm2截面面積計算結(jié)果表明 b 均小于 0.550

14、，符合塑性內(nèi)力重分布。 min0.45 f t / f y 0.19% 0.2% ，則 As, min 603mm2min bh 0.002 200 450 180mm2 。次梁斜截面承載力計算如表6 所示。表 6 次梁斜截面承載力計算截面ABlBrC精選范本.V (kN )81.40108.5399.3999.39hw h0h'f 39080310mm ，因 hw / b310 / 200 4 ，截面尺寸按下式驗算0.25fc bh0 (kN )247 V232 V232 V247 Vc截面滿足截面滿足截面滿足截面滿足Vc0.7 f t bh0 ( kN)74 V69 V69 V74

15、 V需配箍筋需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2A62A62A62A6AsvnAsv156.656.656.656.6s1.25 f yv Asvh0 /(V Vc )810148193241150 不足用實配箍筋間距150150150Asb 補充1.25 f yv Asv115 V108 V108 V115 VVcsVch0滿足不滿足滿足滿足sAsb(VVcs ) / 0.8 f y sin 454.7選配彎起鋼筋1A181A161A161A18實配鋼筋面積 mm2254.5201.1201.1254.5五、主梁設(shè)計（按彈性理論計算）5.1 荷載計算為簡化計算，主梁自重亦按集中荷載考慮。

16、次梁傳來的荷載：8.2155.646kN主梁自重：(0.650.08)0.252.3258.194kN主梁粉刷重：2(0.650.08)0.0152.3170.669kN精選范本.小計恒載： Gk54.865kN恒載設(shè)計值： G1.2Gk1.254.865 65.838kN ；活載設(shè)計值： Q1.3 8.02.35.6133.952kN 。5.2 主梁的計算簡圖0主梁板56=h柱次梁圖6 主梁支承布置圖柱截面為 400mm400mm，由于鋼筋混凝土主梁抗彎剛度較鋼筋混凝土柱大的多，故可將主梁視作鉸支于鋼筋混凝土柱的連續(xù)梁進行計算。主梁端部支承于磚壁柱上，其支承長度 a370mm。主梁計算跨度：

17、邊跨： l01l n1 b柱0.025ln 6900 200 12014000.0256580 6945mm22l n1a1b柱6580370/2400/26965mm ，22近似取 l016940mm ；中跨： l0ln1 b柱1 b柱6900400400/2400/ 26900mm 。22因跨度相差不超過10%，可按等跨梁計算，計算簡圖如圖7 所示。精選范本.GGG=65.838kN/mGGGG12C( B)1AAB694069006940圖 7 主梁計算簡圖5.3 內(nèi)力計算及配筋1、彎矩設(shè)計值： Mk1GLk 2 QL ，其中， k1 、 k2 可由相關(guān)資料查取，L 為計算跨度。對于 B

18、 支座，計算跨度可取相鄰兩跨的平均值。主梁彎矩得計算如表7 所示。表 7 主梁彎矩計算項荷載簡圖k / M 1k / M Bk / M 2k / M c次G GGGG G0.2670.0670.2670.244111.49121.6430.44121.64Q QQQ0.1330.1330.1330.289268.66123.28122.93123.28QQ0.1330.2000.1330.04541.83123.28184.85123.28QQQQ0.3110.1700.0890.229212.88288.28157.1382.50M max組合項次 + + + +(kN m)組合值380.1

19、5-409.92215.29-244.92彎矩包絡(luò)圖：精選范本.1)第 1、3 跨有活荷載，第2 跨沒有活荷載支座 B 或 C 的彎矩值為M BM C0.26765.846.920.133133.956.92244.93kNm 。在 第1 跨 內(nèi) 以 支 座 彎 矩 M A0 ， M B244.93kN m 的 連 線 為 基 線 ， 作G 65.84kN ， Q 133.95kN 的簡支梁彎矩圖，得第 1 個集中荷載和第 2 個集中荷載作用點處彎矩值分別為：1(GQ)l0M B16.94244.93382.49kN m(與前面計算的33199.7933M 1, max380.15kNm 相近

20、 )；1(GQ)l02M B1 199.796.942 244.93 298.9kNm 。3333在第2 跨內(nèi)以支座彎矩 M B244.93kN m ， M C244.93kN m 的連線為基線，作 G65.84kN ， Q133.95 kN 的簡支梁彎矩圖，得第集中荷載作用點處彎矩值為：1Gl0M B165.84 6.9244.9393.5kNm 。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 ， MB409.92 kNm 的 連 線 為 基 線 ， 作G 65.84kN ， Q 133.95kN 的簡支梁彎矩圖，得第 1 個集中荷載和第 2 個集中荷

21、載作用點處彎矩值分別為：1Q)l0M B1199.796.94409.92(G33325.54kN m ；331 (GQ)l02M B1199.79 6.94 2 409.92 188.9kN m 。3333在第2 跨內(nèi)， MC0.26765.846.92 0.089 133.95 6.92204.14kN m 。以支座彎矩M B409.92kN m ， M C204.14 kN m 的連線為基線，作G65.84kN ，Q 133.95 kN 的簡支梁彎矩圖，得第 1 個集中荷載和第 2 個集中荷載作用點處彎矩值分別為：精選范本.1 (G Q )l0M C2(MBM C )331199.796

22、.94204.142 (409.92204.14)120.85 kNm331 (G Q )l0M C1(MBM C )331199.796.94204.141 (409.92204.14)189.45 kNm333)第 2 跨有活荷載，第1、3 跨沒有活荷載M BM C0.26765.84 6.92 0.133 133.95 6.92244.93kN m 。第 2 跨兩集中荷載作用點處的彎矩設(shè)計值為：1 (GQ)l0M B1199.79 6.94 244.93 217.25kNm ( 與 前 面 計 算 的3333M 2, max215.29kN m 相近 )。第 1、3 跨兩集中荷載作用的處

23、的彎矩設(shè)計值分別為：1M B16.94244.93Gl0365.8470.66kN m ；3331 Gl02M B1 65.846.94 2 244.93 10.98kN m3333根據(jù)以上計算，彎矩包絡(luò)圖如圖8 所示。精選范本.-409.92-244.93-204.14-93.570.6610.98120.85188.9189.45325.54217.25298.9382.49圖8 彎矩包絡(luò)圖2、剪力設(shè)計值： Vk3Gk4Q ，其中，其中， k3 、 k4 可由相關(guān)資料查取。主梁剪力計算如表8 所示。表 8主梁剪力計算項次荷載簡圖k /V Ak / VB左k / VB右GGGGGG0.733

24、1.2671.0046.7980.8863.84QQQQ0.8661.1340116.00151.900QQQQ0.6891.3111.22292.29175.61163.69組合項次 Vmin ( kN ) + + +162.79-256.49227.53剪力包絡(luò)圖：1)第 1跨精選范本.VA, max 162.79 kN，過第 1 個集中荷載后為 162.79 65.84 133.9537kN ，過第 2個集中荷載后為3765.84133.95236.79kN 。VBl , max 256.49kN，過第 1 個集中荷載后為 256.4965.84133.9556.7kN ，過第 2 個集

25、中荷載后為56.765.84 133.95 143.09kN 。2)第 2跨VBr , max 227.53kN ，過第 1 個集中荷載后為 227.5365.84161.69kN ；當(dāng)活荷載僅作用在第2 跨時VBr1.065.841.0133.95199.79 kN， 過 第1個 集 中 荷載 后 為199.7965.84133.950 。根據(jù)以上計算，剪力包絡(luò)圖如圖9 所示。圖9 剪力包絡(luò)圖3、主梁正截面和斜截面承載力計算：主梁跨中按 T 形截面計算， T 形截面的翼緣寬度 b 'f ，按b'f1 l 1 6900 2300mm b s0 6900mm ，故取 b'

26、f 2300mm ；33梁高： h065035615mm ；翼緣厚： h'f80mm。精選范本.判定 T 形截面類型：f cbf hfh0hf1.0 11.92300 80615806122125910 N mm1259kN m380kN m(邊跨中)中間跨中)215kN m(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算，離端第二支座B 按布置兩排縱向鋼筋考慮，取h0650 70 580mm。正截面配筋計算如表9 所示。表9 正截面配筋計算截面1B2M (kNm)382.49-409.92217.25-93.50(65.84+133.95)V0b / 2(kNm)×

27、;0.4/2=39.96M1 V0b(kNm)-369.9621.0×11.9×1.0× 11.9×2501.0×11.9×1.0×11.9× 250f b' h1f bh 或1××c0cf023002300× 5802=1001×6152 =11256152=103526152=10352sM / 1 fc bh0 或M / 1 fcb'f h00.0370.4100.0210083s1 12s0.0380.5750.0210.087Asf cbh0 /f

28、y2122222530mm2mm3305mm1190mm精選范本.2B25+3B222B25+1B20選用鋼筋7B25(彎 3)2B22(彎 3)(彎 1)實際鋼筋2122222760mm2mm3573mm1296mm截面面積計算結(jié)果表明 b 均小于 0.550，符合塑性內(nèi)力重分布。 min0.45 f t / f y 0.19% 0.2% ，則 As, min 760mm2min bh 0.002 250 650 325mm2 。斜截面配筋計算如表10 所示。表 10 斜截面配筋計算截面ABlBrV (kN )162.79256.49227.53hw h0h'f 580 80400m

29、m ，因 hw / b370 / 200 4 ，截面尺寸按下面式驗算0.25c f cbh0 (kN )457 V431 V431 V截面滿足截面滿足截面滿足剪跨比：23003, 取3.045801.7585 V81V81 VVcf t bh0 ( kN)需配箍筋需配箍筋需配箍筋1箍筋肢數(shù)、直徑2A82A82A8AsvnAsv1100.6100.6100.61.25 f yv Asvh01687083sV Vc取 150取 150實配箍筋間距150不足用 Asb 補充不足用 Asb 補充精選范本.Vc 1.0 f yv Asv172V162 V162 VVcsh0滿足不滿足不滿足sV Vcs5

30、55mm2440mm2Asb0.8 f y sin a選配彎起鋼筋1A222A251A25實配鋼筋面積380.12982mm22mm490.9mm驗算最小配筋率svAsv100.60.27% 0.24 ft0.145% ，滿足要求bs250 150f yv4、兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來的的集中力：Fl46 1.2133.95189.15kN ， h1650450200mm 。附加箍筋布置范圍： s 2h13b 2200 3 200 1000mm 。取附加箍筋 A8200,則在長度范圍內(nèi)可布置箍筋的排數(shù)：m1000/ 200 1 6mm排，梁兩側(cè)各布置三排。另加吊筋 1A18， Asb25

31、4.5mm2 ，則由：2 f y Asb sin 45 m nf yv Asv12 300 254.5 0.7076 2 210 50.3234kNFl 189kN滿足要求。六、板式樓梯設(shè)計6.1 設(shè)計資料某工業(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 b1 h1 300mm 175mm，樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 2.5kN / m2 。采用 C25 混凝土， f c 11.9N / mm2 ， f t 1.27 N / mm2 ；鋼筋為 HPB235 級 ( f y 210N / mm2 ) 和 HRB335精選范本.級( f y300N/ mm2 ， b0.55

32、)。板面做法：水磨石面層，自重標(biāo)準(zhǔn)值0.65kN / m 2 。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/ 30 1/ 25)l0(1/ 30 1/ 25) 3300(110 132) mm ，故取踏步板厚度h 110mm。按一類環(huán)境，C25 混凝土，取保護層厚度c15mm，則選 as20 mm ， h0 has 110 20 90mm ；板 傾斜角 tan175/3000.583 ，cos0.864。圖 10 樓梯結(jié)構(gòu)布置圖6.2 踏步板 TB1 設(shè)計取 1m 板寬進行計算。1、荷載計算水磨石面層( 0.30.175) 0.65/ 0.31.029kN / m三角形踏步0.30.175 0.525/ 0.32.188kN / m斜板厚重0.1125/ 0.8643.183kN / m板底抹灰0.0217/ 0.8640.394kN / m精選范本.小計gk6.794kN / mqk2.5kN / m2、截面設(shè)計qk / gk2.5/ 6.7940.37故踏步板的荷載效應(yīng)由永久荷載效應(yīng)控制。彎矩設(shè)計值M1( g q)ln2101 (1.2gk1