鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-整體式單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)

頁(yè)整體式單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)一、工程概況某化工廠工業(yè)廠房樓蓋，采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，樓面標(biāo)準(zhǔn)使用活荷載為qk(qk數(shù)值按分組的情況確定，活荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.3),樓面面層用15mm厚水泥砂漿找平，其上為20mm厚普通水磨石，樓層底面為15mm厚石灰砂漿粉刷，梁和板的混凝土等級(jí)按分組情況確定。鋼筋為：板，熱扎Ⅰ級(jí)；主次梁，主筋為Ⅱ級(jí)，箍筋為I級(jí)。樓蓋四周支承在370mm厚的磚墻上（邊梁寬可取370，高可按次梁取值）。，試確定板厚，主次梁截面尺寸及它們的配筋。二、設(shè)計(jì)資料某化工廠工業(yè)廠房，樓面使用活荷載8kN/m2樓面面層為水磨石（基層15mm水泥砂漿，面層20mm，普通水磨石）自重為0.775kN/m2，梁板底用石灰砂漿抹灰15mm。材料選用：砼：強(qiáng)度等級(jí)C30(，，，)。鋼筋：板中采用HPB300級(jí)鋼筋（），主次梁主筋采用HPB335級(jí)鋼筋（），箍筋采用HPB300級(jí)鋼筋（）二樓樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖1-1所示（樓梯在此平面外）。三、設(shè)計(jì)要求板、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；繪出二樓樓面結(jié)構(gòu)平面布置及板、次梁和主梁的摸板及配筋施工圖。四、設(shè)計(jì)計(jì)算書一、樓面梁格布置和構(gòu)件截面尺寸確定主梁跨度為7.2米、次梁6.6米，主梁每跨跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.4米。樓面的梁格布置見(jiàn)圖1-1。估計(jì)梁、板截面尺寸：板按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)不驗(yàn)算饒度的剛度條件，板厚應(yīng)不小于，此值小于工業(yè)房屋樓面最小厚度80mm的構(gòu)造要求，考慮樓面較大，故取板厚；次梁截面高度h按初估，取h=450mm，截面寬度b按初估為b=200mm；主梁梁高h(yuǎn)按估算，取h=650mm，梁寬b按估算，取b=250mm。圖1-1二、板的設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）荷載板自重樓面自重頂花抹灰恒載活載總荷載（二）計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁截面200mm×450mm,板在墻上支承寬度120mm。板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖1-2a圖1-2a中間跨：邊跨：取1m寬板作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-2b所示。圖1-2b（三）彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算邊跨與中間跨的計(jì)算跨長(zhǎng)相差，故可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力，其結(jié)果見(jiàn)表1-3。板厚80mm，h=80-20=60mm，b=1000mm，C30混凝土，=1.0，，板中采用HPB300級(jí)鋼筋（）板的彎矩計(jì)算表表1-3截面1B2C彎矩系數(shù)--（四）正截面受彎承載力及配筋計(jì)算由于板厚80mm取板的截面有效高度，C20混凝土,一級(jí)鋼筋,板的配筋計(jì)算見(jiàn)表1-4。板的配筋計(jì)算表表1-4截面位置1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（KN.m）6.28-6.284.24-4.850.1250.1250.0830.0940.1340.1340.0870.099軸線①～②⑤～⑥計(jì)算配筋（mm）523523341396實(shí)際配筋（mm）10@14010@1408@1408@120=561=561=359=419軸線②～⑤計(jì)算配筋（mm）5235230.8341=2730.8396=317實(shí)際配筋（mm）10@14010@1408@1408@140上表中②～⑤軸線間板帶的中間跨和中間支座，考慮板的內(nèi)拱作用，故彎矩降低20﹪。板的配筋示意圖見(jiàn)圖1-6。邊跨板帶（①-②、⑤-⑥軸線）以及中間跨板帶配筋平面詳圖1-6（a）、（b）。其中（a）為分離式配筋，（b）為彎起式配筋。三、次梁的設(shè)計(jì)（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）主梁梁高h(yuǎn)按估算，取h=650mm，梁寬b按估算，取b=250mm，次梁幾何尺寸與支承情況如圖1-8所示。荷載板傳來(lái)恒載次梁自重次梁粉刷恒荷載活荷載總荷載（二）計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁在磚墻上支承長(zhǎng)度為240mm，主梁截面尺寸250mm650mm。中間跨：邊跨:邊跨和中間跨的計(jì)算跨長(zhǎng)相差，故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-9所示。內(nèi)力計(jì)算（1）彎矩計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-10。次梁彎矩計(jì)算表1-10截面1B2C彎矩系數(shù)（2）次梁剪力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-11。次梁的剪力計(jì)算表1-11截面A（右）B（左）B（右）C彎矩系數(shù)0.4450.60.550.55（四）正截面受彎承載力及配筋計(jì)算次梁跨中截面按T型截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面的較小值。，故取判別各跨中T型截面的類型：取，翼緣厚80mm，則==712.8>126.9(邊跨中)>95.97(中間跨中)故各跨中截面均屬于第一類T型截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，支座與跨中截面均按一排鋼筋考慮，故均取。（1）次梁正截面承載力計(jì)算見(jiàn)表1-12。次梁正截面的承載力計(jì)算表1-12截面1B2X126.9-126.983.97-95.970.0250.250.0160.1650.0250.292<0.350.0160.181<0.359581001.6403661.3送配鋼筋實(shí)配鋼筋1008.11140421.1688.1（2）次梁斜截面承載力計(jì)算見(jiàn)表1-13。次梁斜截面承載力計(jì)算表1-13截面ABBC97.08129.4116.3116.3=（）=箍筋肢數(shù)、直徑2@82@82@82@8實(shí)配箍筋間距100.6100.6100.6239298298實(shí)配箍筋間距200200200200次梁配筋示意如圖1-15所示，實(shí)際配筋圖見(jiàn)圖1-16所示由于次梁的<3，故可按圖1-15所示的構(gòu)造要求確定縱向受力鋼筋的彎起與截?cái)?。在?-14的計(jì)算中，未考慮彎起鋼筋抗彎是偏于安全的，計(jì)算也較為簡(jiǎn)便。若考慮的彎起鋼筋抗剪，則第一內(nèi)支座B（左）的箍筋的間距：=故取。綜合以上計(jì)算結(jié)果，若考慮彎起鋼筋抗剪，邊跨箍筋仍按雙肢@200配置。同理，可求的第一內(nèi)支座B（右）和中間支座X處的箍筋。若考慮彎起鋼筋抗剪，可按構(gòu)造要求配置鋼筋。故中間各跨的箍筋均可按雙肢@200配置。四、主梁的截面和配筋計(jì)算主梁按彈性理論計(jì)算內(nèi)力。設(shè)柱的截面尺寸為，主梁幾何尺寸與支承情況如圖1-17所示。（一）荷載為簡(jiǎn)化計(jì)算，主梁自重亦按集中荷載考慮。次梁傳來(lái)的恒荷載主梁的自重梁側(cè)抹灰 恒荷載活荷載總荷載（二）計(jì)算簡(jiǎn)圖由于主梁線剛度較鋼筋砼柱線剛度大得多，故主梁中間支座按鉸支承考慮。主梁端部擱置在磚壁柱上，其支承長(zhǎng)度為370mm。計(jì)算跨度：中間各跨：邊跨：取計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-18所示。圖1-18因跨度相差小于10﹪，計(jì)算時(shí)可采用等跨連續(xù)梁的彎矩及剪力系數(shù)。（三）彎矩，剪力計(jì)算及其包絡(luò)圖1、彎矩設(shè)計(jì)值式中、可查得：為計(jì)算跨度，對(duì)B支座，計(jì)算跨度可用相鄰兩跨的平均值。邊跨中間跨B支座2、剪力設(shè)計(jì)值式中、可查得主梁的彎矩和剪力分別見(jiàn)表1-19與表1-20。主梁彎矩計(jì)算表1-19項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖①②③④⑤組合項(xiàng)次①+③①+④①+②組合值（最小值）84.3-575.5-142.3組合項(xiàng)次①+②①+⑤①+③組合值（最大值）542.1-282.2169.7主梁剪力計(jì)算表1-20項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖①②③組合項(xiàng)次①+③①+③①+②組合值（最小值）199.2-367.986.2組合項(xiàng)次①+②①+②①+③組合值（最大值）234-332.9241.33、彎矩及剪力包絡(luò)圖根據(jù)表1-19和表1-20的數(shù)據(jù)以及已知支座彎矩和荷載求跨中彎矩的方法，可繪出主梁彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖如圖1-21（a）和圖1-21（b）所示，跨中彎矩較小者的豎標(biāo)，也可通過(guò)彎矩較大者的頂點(diǎn)作與支座彎矩豎標(biāo)的連線相平行的線的方法確定。（四）截面配筋計(jì)算主梁跨中截面在正彎矩作用下按T型截面計(jì)算，其翼緣寬度取下列二值中的小者。故取，并取。判別各跨中T型截面故均屬第一類T形截面。主梁支座截面及在負(fù)彎矩作用下的跨中截面按矩形截面計(jì)算，取，，主梁中間支座寬。主梁的截面配筋計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表1-22和表1-23。主梁正截面配筋計(jì)算表1-22截面邊跨中中間支座中間跨中542.1-529.9312.3(-141.3)0.0460.3650.026(0.090)0.0480.4840.025(0.096)268132691432（690）選配鋼筋（）實(shí)配鋼筋（）295434541473（982）主梁斜截面配筋計(jì)算表1－23截面邊支座支座（左）支座（右）234367.9241.336924872487119.35119.35119.35箍筋直徑根數(shù)2@82@82@8100.6100.6100.6每道彎起鋼筋直徑每道彎筋面積380.1201.16449534123536480實(shí)配箍筋間距200200200五主梁吊筋計(jì)算由次梁傳遞給主梁的全部集中荷載設(shè)計(jì)值為：∴吊筋選用（）主梁配筋示意圖見(jiàn)圖1－24。（六）主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）縱筋的彎起和截?cái)啵?）按比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖（2）按同樣比例繪出主梁縱向配筋圖，并滿足以下構(gòu)造要求：彎起鋼筋之間的間距不超過(guò)箍筋的最大允許間距；彎起點(diǎn)離抗彎承載力充分利用點(diǎn)的間距不小于。在支座左右由于需要彎起鋼筋抗剪，而跨中又只能提供2根彎起鋼筋（分兩次彎起），不能滿足抗剪計(jì)算和構(gòu)造要求。因此，在支座設(shè)置專用于抗剪的鴨筋，其上彎點(diǎn)離支座邊的距離為50mm。（3）五章所說(shuō)的方法繪制材料圖，并利用每根鋼筋的正截面抗彎承載力直線和彎矩包絡(luò)圖的交點(diǎn)，確定鋼筋的理論截?cái)帱c(diǎn)（即按正截面抗彎承載力計(jì)算不需要該鋼筋的截面）其實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到理論截?cái)帱c(diǎn)的距離，當(dāng)時(shí)，應(yīng)不小于且不小于20d，從該根鋼筋的充分利用截面伸出的長(zhǎng)度不應(yīng)該小于（）；當(dāng)時(shí)，從該根鋼筋充分利用截面伸出長(zhǎng)度也不應(yīng)小于，從而確定負(fù)鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)，并將其投影到縱筋配筋圖上。如主梁中的②③號(hào)鋼筋，因，故從該鋼筋強(qiáng)度充分利用截面（柱邊）伸出的長(zhǎng)度不應(yīng)小于，同樣⑤⑥號(hào)鋼筋從柱邊伸出的長(zhǎng)度也不應(yīng)小于，同時(shí)，從強(qiáng)度不需要點(diǎn)到實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)的距離均不小于20d和（500mm和580mm）。（4）檢查正截面抗彎承載力圖是否包住彎矩圖和是否滿足有關(guān)構(gòu)造要求，主梁的正截面抗彎承載力圖和實(shí)際配筋圖如圖1－25所示。五、整體式單向板肋形樓蓋配筋圖繪制樓層結(jié)構(gòu)平面布置及板的配筋圖：繪制出該單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，并在此圖上標(biāo)注板的各種配筋；用粗實(shí)線表示各種鋼筋；中粗線表示各次要構(gòu)件的輪廓；用細(xì)線表示尺寸線、尺寸界線、符號(hào)等；圖紙：3#圖紙，比例：1：100次梁模板配筋圖：繪制出該單向板肋形樓蓋