鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)(參考設(shè)計(jì))

1、注意：此文只供參考，不能完全抄，每人設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)不同。圖，表可以自己重新設(shè)計(jì)，重新畫圖。鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料某多層工業(yè)建筑樓蓋平面如圖1，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋。1樓層平面為：L1=18m L2=30m 墻體厚度：370mm板擱置長度：120mm 次梁擱置長度：240mm 主梁擱置長度：240mm2建筑位于非地震區(qū)3結(jié)構(gòu)安全級別為級4結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為一類5建筑材料等級：混凝土：梁、板 C20鋼 筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋 級 梁中受力筋級6荷載： 鋼筋混凝土重力密度： 25kN/m3水磨石面層： 0.65kN/m2石灰砂漿抹面15mm： 17kN/m3

2、 樓面活荷載： 4kN/m2 選取截面尺寸為400mm400mm，樓面活荷載為4kN/m2 ，樓面采用水磨石面層，混凝土強(qiáng)度等級C20，其他條件不變，作為設(shè)計(jì)實(shí)例。圖1 樓蓋平面圖二、結(jié)構(gòu)布置單向板肋梁樓蓋有板，次梁和主梁構(gòu)成。 次梁縱向不知的結(jié)構(gòu)平面布置方案如圖二。主梁的跨度為6000mm，間距為6000mm；次梁的跨度為6000mm，間距為2000mm。板厚的確定：按跨高比要求，板厚=2000/40=50 mm，按構(gòu)造要求，工業(yè)建筑樓板的最小厚度為80mm。故取板厚h=80mm。次梁：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，多跨連續(xù)梁的截面高度： = （6000/12）（6000/12）mm=333.33500mm并且

3、 =6000/25=240mm故取 h=450mm截面寬度 =（450/3）（450/2）mm=150225mm取 b=200mm主梁：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，多跨連續(xù)梁的截面高度 =（6000/14）（6000/8）mm =428.57750mm并且 =6000/15=400故取 h=700mm截面寬度 =（700/3）（700/2）mm=233.33350mm取 b=300mm圖2 平面布置圖三、板的設(shè)計(jì)（按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算） 3.1荷載計(jì)算 水磨石面層： 0.65kN/m2；80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板：250.08=2.000 kN/m2；15mm厚石灰砂漿抹底：170.015=0.255

4、 kN/m2恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：gk=0.65+2.0+0.255=2.905 kN/m2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=4 kN/m2根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）的規(guī)定，荷載設(shè)計(jì)值為 q1=G gk +Q qk =1.051.905+1.24=7.850 kN/m2 取q=7.850 kN/m23.2計(jì)算簡圖。去1m寬版作為計(jì)算單元，個(gè)跨的計(jì)算跨度為： 中間跨：l0=ln=2000-200=1800mm邊跨：l0=ln+a/2=2000-100-120+120/2=1840mmln+h/2=2000-100-120+80/2=1820mm取小值l0=1820mm 平均跨度：l=（1820+

5、1800）=1810mm 邊跨與中間跨的計(jì)算跨度相差（1820-1800）/2=1.1%10%故采用連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。板的計(jì)算簡圖為：圖3.板的計(jì)算簡圖3.3內(nèi)力計(jì)算。各截面的彎矩計(jì)算見表1表1 板的彎矩計(jì)算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨度中間支座彎矩系數(shù)+1/11-1/11+1/16-1/141/117.851.822=2.36-1/117.851.822=-2.361/167.851.802=1.59-1/147.851.802=-1.823.4正截面承載力計(jì)算，板的鋼筋采用HPB235級，混凝土為C20 據(jù)資料得 fy=210N/mm2 fc=10.0 N/mm2，1=1.0，h0=mm 正截

6、面承載力計(jì)算見表2表 2板的正截面承載力計(jì)算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨度中間支座M/(kNm)2.36-2.361.590.81.59-1.82-0.81.820.0790.0790.0520.0420.0600.0480.0820.0820.0530.0430.0620.049234234151123171140續(xù)表截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨度中間支座選用鋼筋612061206180618061606190實(shí)際配筋面積/ mm2236236157157177149l 0.8是為了考慮四邊與梁整體連接的中間去格單向板拱的有利作用而取的折減系數(shù)。四、次梁的設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法）4.1

7、荷載計(jì)算板傳來的恒載：2.9052.2=5.81 kN/m次梁自重：250.2(0.45-0.08) =1.850 kN/m次梁粉刷抹灰：170.015(0.45-0.08) 2=0.189 kN/m恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：gk=5.81+1.850+0.189=7.849 kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=42=8 kN/m根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001），荷載的設(shè)計(jì)值為 q1=G gk +Q qk =1.057.849+1.28=17.84 kN/m取q=17.84 kN/m4.2計(jì)算簡圖，各跨的計(jì)算跨度為：中間跨：因梁兩端與主梁整體連接，故計(jì)算跨度取為凈跨，即 l0=ln=6000-30

8、0=5700mm邊跨： l0=ln+a/2=6000-150-120+250/2 =58551.025ln =5873.25mm， 取小值 5855mm平均跨度：l=（5855+5700）/2=5777.5mm邊跨與中間跨的計(jì)算跨度相差 （5855-5700）/5700=2.7%10%故可按等跨度連續(xù)梁來計(jì)算內(nèi)力。建立計(jì)算時(shí)，跨度取凈跨。次梁的計(jì)算簡圖如圖4所示. 圖4.次梁計(jì)算簡圖4.3內(nèi)力計(jì)算。次梁的內(nèi)力計(jì)算見表3和表4。表3 次梁的彎矩計(jì)算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨度中間支座彎矩系數(shù)s+1/11-1/11+1/16-1/14截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨度中間支座1/1117.845.855

9、2 =55.601/1417.845.7782=-54.141/1417.845.702=55.93-1/1417.845.702=41.40表4 次梁的彎矩計(jì)算截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨度中間支座剪力系數(shù)0.450.60.550.550.4517.845.73=46.000.617.845.73=61.330.5517.845.70=55.930.5517.845.70=55.934.4正截面承載力計(jì)算，次梁跨中截面按T形截面計(jì)算，翼緣寬度按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）計(jì)算邊跨： =l0/3=5855/3=1900mm =b+Sn=200+2000=2200取較小值 =195

10、2mm中間跨 =l0/3=5700/3=1900mm =b+Sn=20+2000=2200mm取較小值 =1900mm支座截面按矩形截面計(jì)算。胖段屬于哪一類截面，因?yàn)榛炷翉?qiáng)度等級為C20，查得混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002），混凝土保護(hù)厚度c=30mm，取h0=410mm，則=1.010.0195280（410-80/2）=585.6kNm55.60 kNm故屬于第一類T形截面。 次梁正截面承載力計(jì)算見表5表5 次梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨中B支座中間跨中中間支座dM/(kNm)66.72-64.9743.46-49.68或b/mm19522001900200續(xù)表截面邊跨中B支座中

11、間跨中中間支座0.0200.1930.0140.1480.0210.540.2160.350.0140.540.1610.35（mm2）546minbh=0.2%200450=180mm2575180 mm2354180 mm2429180 mm2選用鋼筋316414314314實(shí)際配筋面積/ mm2603616462462根據(jù)計(jì)算所得鋼筋面積，查資料來選用鋼筋。次梁的鋼筋彎起式和連續(xù)式兩種，因次梁高度一般較小，所以選用連續(xù)式較為方便。4.5斜截面承載力計(jì)算，斜截面受剪承載力計(jì)算包括鹽酸截面最小尺寸，腹筋計(jì)算和箍筋最小配筋率驗(yàn)算，次梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算見表6，查資料可知該次梁中箍筋最大間距為mm，

12、箍筋配筋率；sv0.24ft/fyv=表6 次梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算截面邊跨中B支座中間跨中中間支座dV/kN55.2073.6067.1267.12（kN）0.2510200410=205kNdV截面滿足要求（kN）0.710200410=63.14kNdV按計(jì)算配筋箍筋直徑和肢數(shù)100.6100.6100.6100.6Asv/ mm28 雙肢（mm）0106111141114實(shí)配間距/mm200200200200配筋率=Asv/（bs）=100.6/（200200）=0.25%=0.13%五、主梁的計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）由于塑性內(nèi)力重分布的構(gòu)件在使用荷載作用下變形較大，應(yīng)力較高，裂縫較寬。因主梁

13、是樓蓋的重要構(gòu)件，要求有較大的強(qiáng)度儲(chǔ)備，且不宜有較大的繞度，因此采用彈性方法設(shè)計(jì)，5.1荷載計(jì)算。主梁之中時(shí)間為均不荷載，但此荷載值域次梁傳來的集中荷載值相比很小，為簡化計(jì)算，講主梁自重等效為集中荷載，其作用點(diǎn)與次梁的位置相同。即采用就近集中的方法，把集中荷載作用點(diǎn)兩邊的主梁自重集中到自己荷載作用點(diǎn)，主梁視為僅承受集中荷載的梁。次梁傳類的恒荷載：7.856.0=47.1主梁自重：250.3（0.7-0.08）2=9.3kN梁側(cè)抹灰：170.015（0.-0.08）22.0=0.696 kN恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=47.1+9.3+0.632=57.03 kN活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Qk=86=48 kN恒載

14、設(shè)計(jì)值：G=1.05Gk=1.0557.03=59.88 kN活荷載設(shè)計(jì)值：Q=1.2Qk=1.248=57.6 kN5.2計(jì)算簡圖。主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在400mm400mm的混凝土柱上，其各跨的計(jì)算跨度為： 中間跨：l0=ln+b=6000-400+400=6000mm； =1.05ln=1.055600=5670mm取小值5670mm邊跨：l0=1.05ln=1.055680=5964mm l0=1.025ln+b/2=1.0255680+400/2=6022mm取較小值5964mm平均跨度：l=（5670+5964）=5817mm跨度差 ：

15、（5964-5670）/5670=6.0%10% ，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。主梁的計(jì)算簡圖如圖5所示圖5 主梁計(jì)算簡圖5.3內(nèi)力計(jì)算。5.3.1彎矩計(jì)算 M=k1Gl+k2Ql （k值有資料查得）邊跨：Gl= 59.885.964=357.12kNm Ql=57.65964=343.53 kNm中跨：Gl=59.885.670=339.52 kNm Ql=57.65.670=326.59 kNm平均跨（計(jì)算支座彎矩是取用）：Gl=59.885.817=348.32 kNm Ql=57.65.817=335.06 kNm主梁彎矩計(jì)算如表7所示。表7 主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)次荷載簡圖恒荷載54.8恒荷載84.

16、4-44.56-44.56恒荷載-14.85-29.71恒荷載43.669.4恒荷載-9.94-19.8869.4內(nèi)力組合186.42139.2-137.56-21.81-21.81-137.5672.2925.09-137.5688.0788.07-137.56165.8198.4-197.292.1578.27-122.8277.234.92-122.8278.2792.15-197.2最不利內(nèi)力組合項(xiàng)次+組合值/(kNm)77.2025.09-197.2-21.8-21.8-197.2組合項(xiàng)次+組合值/(kNm)186.42139.2-122.8292.1592.15-122.825.2

17、剪力計(jì)算 V=k3G+k4Q剪力計(jì)算如表8所示表8 主梁剪力計(jì)算項(xiàng)次荷載簡圖恒荷載恒荷載恒荷載恒荷載恒荷載內(nèi)力組合93.8-141.259.936.2-83.6117.583.6-151.4130.338.8-81-119.8組合項(xiàng)次組合值/(kN)36.2-151.459.9組合項(xiàng)次組合值/(kN)93.8-81130.3主梁彎矩及剪力包絡(luò)圖如圖6所示。圖6 主梁彎矩及剪力包絡(luò)圖5.4正截面承載力計(jì)算5.4.1確定翼緣寬度，主梁跨中截面T形截面計(jì)算，翼緣寬度取較小值。 邊跨： =l0=/3=5964/3=1988mm =b+Sn=300+5700=6000mm取較小值 =1988mm中間跨

18、=l0/3=5670/3=1890mm = b+Sn=300+5700=6000mm取較小值 =1890mm 支座截面仍按矩形截面計(jì)算。5.4.2判斷截面類型在主梁支座出，由于板次梁及主梁的負(fù)彎矩鋼筋相互交叉重疊，主梁鋼筋一般均在次梁鋼筋下面，梁的有效高度減小。因此，進(jìn)行主梁支座截面承載力計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)主梁負(fù)彎矩鋼筋的時(shí)間位置來確定截面的有效高度h0.一般取值為：單排鋼筋時(shí)，h0=h-40；雙排鋼筋時(shí)，取h0=h-70，h0= 630 mm（支座） =1.010.0198880（630-80/2）=938.34kNm186.42 kNm（92.15 kNm）屬于第一類T形截面。5.4.3正截面承載力計(jì)算，按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁內(nèi)力時(shí)，中間跨的計(jì)算跨度取為支座中心線間的距離，故所求的支座彎矩和支座剪力都是指支座中心線的，二實(shí)際上正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力的控制截面在支座邊緣，計(jì)算配筋時(shí)，應(yīng)將其換算到截面邊緣，主梁正截面承載力計(jì)算見表8。 表8 主梁正截面受彎承載力截