鋼筋溷凝土課程設(shè)計(jì)-單向肋板

1、 課程設(shè)計(jì)(綜合實(shí)驗(yàn))報(bào)告( 2011- 2012年度第1學(xué)期)名 稱(chēng)： 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué) 題 目：某建筑鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì) 院 系： 可再生能源學(xué)院 班 級(jí)： 水電0902班 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 孫萬(wàn)泉老師 設(shè)計(jì)周數(shù)： 2 成 績(jī)： 日期：2012年6月19日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc327990067 一設(shè)計(jì)資料 PAGEREF _Toc327990067 h 1 HYPERLINK l _Toc327990068 (一)樓層平面如任務(wù)書(shū)附圖1所示。墻體厚度370mm。樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計(jì)不予考慮。樓蓋采用整

2、體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。 PAGEREF _Toc327990068 h 1 HYPERLINK l _Toc327990069 (二)該建筑位于非地震區(qū)。 PAGEREF _Toc327990069 h 1 HYPERLINK l _Toc327990070 (三)建筑物安全級(jí)別為二級(jí)。 PAGEREF _Toc327990070 h 1 HYPERLINK l _Toc327990071 (四)結(jié)構(gòu)環(huán)境類(lèi)別一類(lèi)。 PAGEREF _Toc327990071 h 1 HYPERLINK l _Toc327990072 (五)建筑材料等級(jí)： PAGEREF _Toc327990072 h 1 HY

3、PERLINK l _Toc327990073 (六)荷載： PAGEREF _Toc327990073 h 1 HYPERLINK l _Toc327990074 (七)結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm；柱的截面尺寸bh= 400 mm400 mm。 PAGEREF _Toc327990074 h 1 HYPERLINK l _Toc327990075 (八)采用的規(guī)范：水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（(SL/T191-96 )。 PAGEREF _Toc327990075 h 1 HYPERLINK l _Toc327990076 二板和

4、次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力 PAGEREF _Toc327990076 h 1 HYPERLINK l _Toc327990077 (一)板的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc327990077 h 1 HYPERLINK l _Toc327990078 1.荷載計(jì)算（按單向板計(jì)算） PAGEREF _Toc327990078 h 2 HYPERLINK l _Toc327990079 2.計(jì)算簡(jiǎn)圖 PAGEREF _Toc327990079 h 2 HYPERLINK l _Toc327990080 3.彎矩設(shè)計(jì)值 PAGEREF _Toc327990080 h 3 HYPERLINK

5、 l _Toc327990081 4.正截面承受彎載力計(jì)算 PAGEREF _Toc327990081 h 3 HYPERLINK l _Toc327990082 (二)次梁設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc327990082 h 3 HYPERLINK l _Toc327990083 1.荷載設(shè)計(jì)值 PAGEREF _Toc327990083 h 3 HYPERLINK l _Toc327990084 2.計(jì)算簡(jiǎn)圖 PAGEREF _Toc327990084 h 4 HYPERLINK l _Toc327990085 3.內(nèi)力計(jì)算 PAGEREF _Toc327990085 h 4 HYPERL

6、INK l _Toc327990086 4.承載力計(jì)算 PAGEREF _Toc327990086 h 4 HYPERLINK l _Toc327990087 (三)主梁設(shè)計(jì)（按彈性方法設(shè)計(jì)） PAGEREF _Toc327990087 h 5 HYPERLINK l _Toc327990088 1.荷載設(shè)計(jì)值 PAGEREF _Toc327990088 h 5 HYPERLINK l _Toc327990089 2.計(jì)算簡(jiǎn)圖 PAGEREF _Toc327990089 h 5 HYPERLINK l _Toc327990090 3.內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖 PAGEREF _Toc32799009

7、0 h 5 HYPERLINK l _Toc327990091 4.承載力計(jì)算 PAGEREF _Toc327990091 h 8 HYPERLINK l _Toc327990092 三繪制施工圖 PAGEREF _Toc327990092 h 9 HYPERLINK l _Toc327990093 四設(shè)計(jì)心得 PAGEREF _Toc327990093 h 9設(shè)計(jì)資料樓層平面如任務(wù)書(shū)附圖1所示。墻體厚度370mm。樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計(jì)不予考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。該建筑位于非地震區(qū)。建筑物安全級(jí)別為二級(jí)。結(jié)構(gòu)環(huán)境類(lèi)別一類(lèi)。建筑材料等級(jí)：混凝土強(qiáng)度等級(jí)：梁、板、C20級(jí)。鋼

8、筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋I(lǐng)級(jí)，梁中受力筋I(lǐng)I級(jí)。荷載：鋼筋混凝土重力密度為25KN/m3 。樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：6KN/m2 。樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（重力密度為20KN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（重力密度為17KN/m3）結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm；柱的截面尺寸bh= 400 mm400 mm。板厚h 80毫米次梁：高h(yuǎn)500mm，寬b200mm。主梁：高h(yuǎn)650mm，寬b300mm。采用的規(guī)范：水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（(SL/T191-96 )。板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)

9、力由水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)第48頁(yè)可知：安全系數(shù)k=1.20；并，經(jīng)查表，得fc=9.6N/mm2；ft=1.10N/mm2；fy1=210N/mm2；fy1=210N/mm2fy=300N/mm2；fy=300N/mm2由于是一極環(huán)境保護(hù)層厚度：板和墻取20毫米，梁和柱取30毫米。板的設(shè)計(jì)按工業(yè)建筑的樓蓋板，h80mm，所以，h=80mm。次梁的截面高度h=l018l012=375563 取h=500，截面寬度b=200mm主梁的截面高度h=l015l010=450675 取h=650，截面寬度b=300mm荷載計(jì)算（按單向板計(jì)算）圖1 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：樓面面層：0.4KN

10、/m2樓面底層：0.255KN/m2鋼筋混凝土鋼板：2KN/m2合計(jì)：2.655KN/m2板的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：6KN/m2由此恒荷載的設(shè)計(jì)值：g=2.6551.05=2.79KN/m2活荷載的設(shè)計(jì)值：q=61.2=7.2KN/m2荷載的總設(shè)計(jì)值：9.99KN/m2計(jì)算簡(jiǎn)圖圖2 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖邊跨l0=ln+h2=2300-100-120+802=2120mmln+a2=2140mm中間跨l0=ln=2100mm相差小于10%，可以按連續(xù)梁計(jì)算。彎矩設(shè)計(jì)值由表查得：板的彎矩系數(shù)m分別為：邊跨中，1/11；離端第二支座-1/11；中跨中，1/16；中間支座，1/14.故：M1=g+ql01211=9.

11、992.022.0211=3.71KNmMB=-g+ql01211=-9.992.022.0211=-3.71KNmMc=-g+ql01214=-9.992.022.0214=-2.91KNmM2=g+ql01216=9.992.022.0216=2.55KNm正截面承受彎載力計(jì)算板厚h=80mm；h0=80-20=60mm;板寬b=1000mm。配筋過(guò)程如下：(對(duì)于M1)s=M11fcbh02=0.126=1-1-2s=0.1350.2%=min選配鋼筋214120同理，分別計(jì)算MB、Mc、M2將結(jié)果列于表1表1 不同彎矩值下的配筋情況（2級(jí)鋼筋）彎矩值（KNm）M1MBMcM2選配鋼筋21

12、4120214120212120210120計(jì)算結(jié)果表明，均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的設(shè)原則；同時(shí)；最小配筋率也滿足要求，因此，此配筋滿足設(shè)計(jì)要求。次梁設(shè)計(jì)按考慮內(nèi)力重分布的設(shè)計(jì)。根據(jù)樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的活荷載不考慮從屬面積的荷載折減。荷載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái)的恒荷載：2.6552.3=6.1065KN/m次梁自重：（0.5-0.08）0.225=2.1KN/m次梁粉刷：（0.5-0.08）0.217=1.428KN/m合計(jì)：9.6345KN/m由板傳來(lái)的活荷載：7.22.3=16.56KN/m荷載設(shè)計(jì)值：26.19KN/m計(jì)算簡(jiǎn)圖圖3 次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖其中，邊跨l0=6450

13、mm；中間跨跨ln=6300mm內(nèi)力計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值M1=g+ql01211=26.196.456.4511=99.05KNmMB=-g+ql01211=-26.196.456.4511=-99.05KNmMc=-g+ql01214=-26.196.456.4514=-77.83KNmM2=g+ql01216=26.196.456.4516=68.10KNm剪力設(shè)計(jì)值VA=0.45g+qln1=0.4526.196.45=76.02KNVB1=0.60g+qln1=0.6026.196.45=101.36KNVBr=0.55g+qln=0.5526.196.30=90.75KNVC=0.55g+

14、qln=0.5526.196.30=90.75KN承載力計(jì)算正截面承載力由設(shè)計(jì)要求知，跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，翼緣寬度bf=l3=2200mm；結(jié)算過(guò)程列于表2。表2 次梁不同彎矩值下的配筋情況（2級(jí)鋼筋）截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（KNm）99.05-99.05-77.8368.10s0.0260.2830.0200.2240.02630.3410.02250.257As732898626677配筋220+112（彎起）222+114（彎起）218+114（彎起）218+114（彎起）計(jì)算結(jié)果表明，均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的設(shè)原則；同時(shí)；最小配筋率也滿足要求，因此，此配筋滿足設(shè)計(jì)要求。斜截

15、面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=440-80=360mm，因hwb=1.8Vmax=101.36KN(截面滿足要求)0.7ftbh0=0.71.1200440=67.8KN0.3ftfyv=0.31.1210=15.7%滿足要求。主梁設(shè)計(jì)（按彈性方法設(shè)計(jì)）荷載設(shè)計(jì)值次梁傳來(lái)的荷載：9.63456.6=63.59KN主梁自重：0.65-0.080.30.225+20.65-0.80.022.21.7 1.2=12.31KN恒荷載：G=63.59+12.31=75.9KN活荷載：Q=16.566.6=109.3KN計(jì)算簡(jiǎn)圖按連續(xù)梁計(jì)算，端部支撐在磚墻上，支撐長(zhǎng)度為370毫米；中間支撐在

16、400mm400mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度：ln=6580mm，l01=6945，中跨l0=6900mm圖4 主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖彎矩設(shè)計(jì)值M1,max=(0.24475.9+0.289109.3)6.9=346KNmMB,max=-0.26775.9-0.311109.36.9=-374KNmM2,max=0.06775.9+0.200109.36.9=186KNm剪力設(shè)計(jì)值V1,max=0.73375.9+0.822109.3=145.78KNVBl,max=-1.27675.9-1.311109.3=-240.14KNVBr,max=175.9+1.222109.3=209.

17、46KN彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有活荷載，第2跨沒(méi)有活荷載，制作B或C的彎矩值為MB=MC=-0.26775.96.9-0.133109.36.9=-240.14KNm在第一跨中內(nèi)以支座彎矩MA=0，MB=-240.14KNm的連線為基線，做G=75.9KN，Q=109.3KN的簡(jiǎn)支梁圖，得第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載這一點(diǎn)處的彎矩值為：G+Ql03+M B3=75.9+109.36.93-240.143=346KNm=M1,maxG+Ql03+2M B3=75.9+109.36.93-2240.143=266KNm在第二跨中內(nèi)以支座彎矩MC=-240.14KNm，MB=-24

18、0.14KNm的連線為基線，做G=75.9KN，Q=0的簡(jiǎn)支梁圖，得集中荷載作用點(diǎn)的彎矩值為：75.96.93-240.14=-65.57KNm第1、2跨有活荷載，第3跨沒(méi)有活荷載第一跨內(nèi)：在第一跨中內(nèi)以支座彎矩MA=0，MB=-374KNm的連線為基線，做G=75.9KN，Q=109.3KN的簡(jiǎn)支梁圖，得第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載這一點(diǎn)處的彎矩值為：G+Ql03+M B3=75.9+109.36.93-3743=301KNmG+Ql03+2M B3=75.9+109.36.93-23743=177KNm第2跨內(nèi)：MC=-0.26775.96.9-0.089109.36.9=-175KNm

19、，MB=-374KNm的連線為基線，做G=75.9KN，Q=109.3的簡(jiǎn)支梁圖，得集中荷載作用點(diǎn)的彎矩值為：G+Ql03+MC+2（M B-MC)3=75.9+109.36.93-175+2(-374+175)3=118KNmG+Ql03+MC+（M B-MC)3=75.9+109.36.93-175+(-374+175)3=185KNm第1、3跨沒(méi)有活荷載，第2跨有活荷載MC=-240.14KNm，MB=-240.14KNm第2跨集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩G+Ql03+M B3=75.9+109.36.93-240.14=186KNm=M2,max第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩設(shè)計(jì)值為：7

20、5.96.93-240.143=95KNm75.96.93-2240.143=14KNm由此，確定彎矩包絡(luò)圖（見(jiàn)圖5）圖5 彎矩包絡(luò)圖剪力包絡(luò)圖第一跨V1,max=145.78KN；過(guò)第一個(gè)集中荷載后為145.78-75.9-109.3=-39.42KN過(guò)第二個(gè)集中荷載-39.42-75.9-109.3=-224.62KN； VBl,max=-240.14KN，過(guò)第一個(gè)集中荷載后為-240.14+75.9+109.3=-54.94KN過(guò)第二個(gè)集中荷載-54.94+75.9+109.3=130.26KN；第二跨VBr,max=209.46KN，過(guò)第一個(gè)集中荷載后209.46-75.9=133.5

21、6KN當(dāng)活荷載僅作用在第二跨時(shí)VBr=75.9+109.3=185.2KN，過(guò)第一跨后荷載為0。剪力包絡(luò)圖見(jiàn)（見(jiàn)圖6）圖6 剪力包絡(luò)圖承載力計(jì)算正截面承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因?yàn)閎fh0=0.130.1，翼緣計(jì)算寬度按l3=2.3m和b+sn=6m中的較小值，因此，取bf=2.3。B支座的彎矩設(shè)計(jì)值MB=MB,max-V0b2=-374+185.20.42=-336.96KNm?？v向手里鋼筋除B截面外，其余均為一排。跨內(nèi)截面也屬于第一類(lèi)T形截面，正截面承載力收彎計(jì)算如下：表3 主梁正截面承載力計(jì)算(二級(jí)鋼筋)截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（KNm）346-374186-65.67s0.04290.3860.02230.0623s0.9780.7390.989