工管單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)文件

1、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書系（院） 建筑工程學(xué)院 課程名稱 土木工程結(jié)構(gòu) 課題名稱 單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì) 專業(yè)班級 工程管理1101、1102 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 黃越南 陸 洋 審 批 下達(dá)日期 2013年 6 月1日 建 筑 工 程 學(xué) 院1、設(shè)計(jì)題目現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋的設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)條件與參數(shù)某多層工業(yè)建筑（某生產(chǎn)車間）的中間樓蓋平面參數(shù)如表1所示，樓蓋采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋，試對其進(jìn)行設(shè)計(jì)。（1）生產(chǎn)車間的外墻均為承重磚墻（37墻），內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱（400mm×400mm），層高4.5m。（2）樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿找平（=20kN/m3），1

2、0mm厚水磨石面層，板底及梁用20mm厚石灰混合砂漿抹底（=17kN/m3）。（3）材料：混凝土強(qiáng)度等級采用C30，主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其余均采用HPB235。活載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）學(xué)號L1×L2(m×m)55.566.577.531.2×18.912345633.0×19.878910111233.6×20.713141516171834.8×21.619202122232436.0×22.525262728293037.2×23.43132333435

3、363、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 1、每位同學(xué)根據(jù)自己的學(xué)號對應(yīng)選取設(shè)計(jì)參數(shù)。2、板、次梁內(nèi)力按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算；主梁內(nèi)力按彈性理論計(jì)算；3、繪出結(jié)構(gòu)平面布置圖（1：100）、板、次梁配筋圖（1：50）和主梁的配筋圖（1：20），必要的彎矩M包絡(luò)圖、剪力V包絡(luò)圖。4、要求完成設(shè)計(jì)計(jì)算書一份，設(shè)計(jì)圖紙一套，建議用手工繪圖。5、課程設(shè)計(jì)時(shí)間為2周。 20113年 6 月 15 日課程設(shè)計(jì)評分表項(xiàng) 目權(quán)值（%）評 價(jià)得分設(shè)計(jì)成果65答 辯20平時(shí)表現(xiàn)10裝訂整理5綜合評分100 指導(dǎo)教師簽名：_ 日 期：_ 注：1.對設(shè)計(jì)成果的評分細(xì)則由指導(dǎo)老師根據(jù)課程設(shè)計(jì)類別自行確定。2.此表裝訂在課程設(shè)計(jì)說明書的最后一

4、頁。課程設(shè)計(jì)說明書裝訂順序：封面、任務(wù)書、目錄、正文、評分表、附件。 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書系（院） 建筑工程學(xué)院 課程名稱 土木工程結(jié)構(gòu) 課題名稱 單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì) 專業(yè)班級 工程管理 指導(dǎo)教師 黃越南 陸 洋 審 批 下達(dá)日期2013年 6 月 15 日建 筑 工 程 學(xué) 院設(shè)計(jì)資料（1）樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：。（2）樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿找平（=20kN/m3），10mm厚水磨石面層，板底及梁用20mm厚石灰混合砂漿抹底（=17kN/m3）。（3）材料：混凝土強(qiáng)度等級采用C30，主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其余均采用HPB235

5、。設(shè)計(jì)要求：1板、次梁內(nèi)力按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算；2主梁內(nèi)力按彈性理論計(jì)算；3繪出結(jié)構(gòu)平面布置圖、板、次梁和主梁的模板及配筋圖。 圖 1 樓蓋平面圖圖2 樓蓋做法詳圖 1.整體式單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)步驟：進(jìn)行鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)主要解決的問題有：（1）結(jié)構(gòu)布置（2）計(jì)算簡圖；（3）內(nèi)力分析；（4）截面配筋計(jì)算；（5）構(gòu)造要求；（6）施工圖繪制2.樓蓋梁格布置及截面尺寸確定確定主梁的跨度為6.6m，次梁的跨度為6.6m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.2m。樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如圖3所示。按高跨比條件要求板的厚度，對工業(yè)建筑的樓板，要求，所以板厚取。次梁截面高度應(yīng)滿足，取，截面寬，

6、取。主梁截面高度應(yīng)滿足,取，截面寬度取為，柱的截面尺寸b×h=400×400 mm2。 圖 3 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置3. 板的設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)（1）、荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值10mm水磨石面層：20mm水泥砂漿面層：80mm鋼筋混凝土板：20mm板底石灰砂漿： 小計(jì) 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：活荷載設(shè)計(jì)值：荷載總設(shè)計(jì)值：（2） 、計(jì)算簡圖 取1m板寬作為計(jì)算單元，板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖4（a）所示，由圖可知：次梁截面為，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：所以邊跨

7、計(jì)算取中跨板的計(jì)算簡圖4（b）所示。圖4（a） 板的實(shí)際結(jié)構(gòu) 圖4 (b) 板的計(jì)算簡圖（3） 彎矩設(shè)計(jì)值 因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算，由表12-2可查得板的彎矩系數(shù)M,，板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過程見表1-8表 1-8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)l01=1.995l01=1.995l02=1.95l02=1.95(kN.m)=4.06=-4.06=2.67 =3.05 （4） 配筋計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算 對軸線間的板帶，考慮起拱作用，其跨內(nèi)2截面和支

8、座C截面的彎矩設(shè)計(jì)值可折減20%，為了方便，近似對鋼筋面積折減20%。板配筋計(jì)算過程見表1-9  表1-9 板的配筋計(jì)算截面位置1B2C 彎矩設(shè)計(jì)值（）4.06-4.062.673.05s=M/1fcbh020.0790.0790.0520.059 0.0820.0820.0530.061軸線 計(jì)算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy335 335217249實(shí)際配筋（mm2）8150815061106110As=335As=335As=257As=257軸線計(jì)算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy3353350.8×217= 173.60.8×249= 19

9、9.2實(shí)際配筋（mm2）81508150 61106110 As=335As=335As=257As=257 （5）板的配筋圖繪制板中除配置計(jì)算鋼筋外，還應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋如分布鋼筋和嵌入墻內(nèi)的板的附加鋼筋。板的配筋圖如圖圖4（c）所示。 圖4（c） 板配筋圖 4、次梁設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)（1）荷載設(shè)計(jì)值：恒荷載設(shè)計(jì)值板傳來的恒荷載：次梁自重：次梁粉刷： 小計(jì) 活荷載設(shè)計(jì)值：荷載總設(shè)計(jì)值：，故取。（2）、計(jì)算簡圖由次梁實(shí)際結(jié)構(gòu)圖（5（a）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： 所以次梁邊跨的

10、計(jì)算跨度取。計(jì)算簡圖如圖5（b）所示。 圖5（a） 次梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)  圖5 (b) 次梁的計(jì)算簡圖 （3） 彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算因邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。 由表1-2，1-3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1-10和表1-11表 1-10 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)(kN.m) 表 1-11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

11、.450.60.550.55凈跨度lnln1=6.33ln1=6.33ln2=6.3ln2=6.3(kN)=81.47=108.62=99.10=99.10 （4）配筋計(jì)算 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，其翼緣寬度取下面二項(xiàng)的較小值： 故取，判別跨中截面屬于哪一類T形截面 支座截面按矩形截面計(jì)算，正截面承載力計(jì)算過程列于表1-12。截面1B2C 彎矩設(shè)計(jì)值（）155.4-155.4102.0-116.5s=M/1fcbh02=0.019=0.164=0.0122=0.1230.0190.1<0.18<0.350.01230.1<0.132<

12、0.35選配鋼筋計(jì)算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy=1026=1104.7=664=810.1實(shí)際配筋（mm2）220+122 3 22122 + 214222+114As=1008.1As=1140As=688.1As=913.9表1-12 次梁正截面受彎承載力計(jì)算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： 所以B和C支座均需要按計(jì)算配置箍筋，A支座均只需要按構(gòu)造配置箍筋計(jì)算所需箍筋 調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍將計(jì)算的箍筋面積增加20%，現(xiàn)調(diào)整箍筋間距，S=0.8281=224.8mm，為滿足最小配筋率的要求，最后箍筋間距S=

13、100mm。配箍筋率驗(yàn)算：彎矩調(diào)幅時(shí)要求配筋率下限為 。 實(shí)際配箍率   因各個(gè)支座處的剪力相差不大，為方便施工，沿梁長不變，取雙肢6100。（5）施工圖的繪制次梁配筋圖如5（c）圖所示，其中次梁縱筋錨固長度確定：伸入墻支座時(shí)，梁頂面縱筋的錨固長度按下式確定： 取650mm。伸入墻支座時(shí)，梁底面縱筋的錨固長度按確定：l=12d=1220=240mm。梁底面縱筋伸入中間支座的長度應(yīng)滿足l>12d=1222=264mm，取300mm?？v筋的截?cái)帱c(diǎn)距支座的距離:。  圖5（c） 次梁的配筋圖5、主梁設(shè)計(jì)主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計(jì)：（1）荷載設(shè)計(jì)值。（為簡化計(jì)

14、算，將主梁的自重等效為集中荷載）（2）計(jì)算簡圖 計(jì)算簡圖如圖6（b）所示。 圖6 (a) 主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu) 圖6 (b) 主梁的計(jì)算簡圖 （3）、內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算及包絡(luò)圖繪制因跨度相差不超過10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。彎矩值計(jì)算：，式中k1和k2由附表1查得 表1-13 主梁的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算（）項(xiàng)次荷載簡圖      彎矩圖示意圖1恒載2活載 3活載    4活載5活載 組合項(xiàng)次Mmin(kN·m)+84.4+-586.5+-141.3+-586.5 組合項(xiàng)次Mmax(kN·m)+542.

15、3+-282.1+312.3+-282.1 *注：此處的彎矩可通過取脫離體，由力的平衡條件確定。根據(jù)支座彎矩，按下面簡圖確定 圖7 主梁取脫離體時(shí)彎矩圖、剪力設(shè)計(jì)值：不同截面的剪力值經(jīng)過計(jì)算如表1-14所示。 表 1-14 主梁的剪力計(jì)算（kN）項(xiàng)次荷載簡圖 恒載活載活載活載組合項(xiàng)次Vmax(kN) +234.1+-126.8+327.4組合項(xiàng)次Vmin(kN) +45.6+-368+86.2彎矩、剪力包絡(luò)圖繪制荷載組合+時(shí)，出現(xiàn)第一跨跨內(nèi)最大彎矩和第二跨跨內(nèi)最小彎矩，此時(shí)，以這兩個(gè)支座的彎矩值的連線為基線，疊加邊跨載集中荷載作用下的簡支梁彎矩圖：則第一個(gè)集中荷載下的彎矩值為，第二集

16、中荷載作用下彎矩值為。中間跨跨中彎矩最小時(shí)，兩個(gè)支座彎矩值均為342.4KN·m，以此支座彎矩連線疊加集中荷載。則集中荷載處的彎矩值為。荷載組合+時(shí)支座最大負(fù)彎矩，其它兩個(gè)支座的彎矩為，在這三個(gè)支座彎矩間連線，以此連線為基線，于第一跨、第二跨分別疊加集中荷在G+Q時(shí)的簡支梁彎矩圖：則集中荷載處的彎矩值依次為461kN·m，265.5kN·m，167.3KN·m，268.7KN·m。同理，當(dāng)最大時(shí)，集中荷載下的彎矩倒位排列。荷載組合+時(shí)，出現(xiàn)邊跨跨內(nèi)彎矩最小與中間跨跨中彎矩最大。此時(shí)，第一跨在集中荷載G作用下的彎矩值分別為85.4KN·

17、m，-28.7kN·m,第二跨在集中荷載作用下的彎矩值為 +5情況的彎矩按此方法計(jì)算。所計(jì)算的跨內(nèi)最大彎矩與表中有少量的差異，是因?yàn)橛?jì)算跨度并非嚴(yán)格等跨所致。主梁的彎矩包絡(luò)圖見下圖。荷載組合+時(shí)，至第二跨荷載處剪力降為234.1-283.6=49.5kN；至第二集中荷載處剪力降為 49.5283.6=333.1kN，荷載組合+時(shí)，最大，其，則第一跨中集中荷載處剪力順次為（從左到右）199.2KN,84.4KN,其余剪力值可按此計(jì)算。主梁的剪力包絡(luò)圖見1-38圖。 圖8 主梁彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖 （4）配筋計(jì)算承載力計(jì)算縱向鋼筋HRB400,其中。正截面受彎承載力計(jì)算及縱筋

18、的計(jì)算跨中正彎矩按形截面計(jì)算，因翼緣計(jì)算寬度按，中較小值確定，取。支座處的彎矩設(shè)計(jì)值：。判別跨中截面屬于哪一類T形截面 正截面受彎承載力的計(jì)算過程如下表1-15 主梁正截面受彎承載力及配筋計(jì)算截面1B2 彎矩設(shè)計(jì)值（kN.m）5423529.9312.3141.3s=M/1fcbh020.048<0.5180.484<0.5180.025<0.5180.096<0.518選配鋼筋計(jì)算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy258733451405686.4實(shí)際配筋(mm2)625(彎2)625(彎3)218325(彎1)225As=2945As=3454As=1473As

19、=982 箍筋計(jì)算斜截面受剪承載力計(jì)算 驗(yàn)算截面尺寸：滿足要求。驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋。 故需進(jìn)行配置箍筋計(jì)算。計(jì)算所需腹筋；采用8100 雙肢箍。  =327.3kN>(VA=234. 1kN和VBr=327.4 kN) < VBl=368 kN因此應(yīng)在B支座截面左邊應(yīng)按計(jì)算配置彎起鋼筋，主梁剪力圖呈矩形，在B截面左邊的2.3m范圍內(nèi)需布置3排彎起鋼筋才能覆蓋此最大剪力區(qū)段，現(xiàn)先后彎起第一跨跨中的225和支座處的一根125鴨筋），As=490.9 mm2,彎起角取。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋計(jì)算。m=(950-2500)/100+1=8,次梁兩側(cè)各布置4排，另加吊筋18， （5）主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）、縱筋的彎起和截?cái)?按比列繪出主梁的彎