現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書 一，設(shè)計(jì)資料 選擇柱截面為450mm*450mm，樓面活荷載為qk=14kn/。樓面采用20mm厚的水泥砂漿面層；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；梁板均采用20mm厚的紙石灰砂漿抹底；混凝土強(qiáng)度等級為c30；板鋼筋采用hpb235級鋼筋，梁受力鋼筋用hrb400級鋼筋，箍筋和架立筋用hpb235級鋼筋。二，樓面結(jié)構(gòu)平面布置 根據(jù)任務(wù)書中的柱網(wǎng)布置，選主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置，如下圖所示。主梁的跨度7.2m，次梁的跨度為4.8m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.4m，l1/l2=4.8/2.4=2,可人為近似按照單向板設(shè)計(jì)。板厚的確定：按高跨比條件，要求板厚h>

2、;2400/40=60mm，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h>80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=l/18l/12=4800/184800/12=267400,考慮到樓面可變荷載比較大，取h=400mm,截面寬度取h的1/31/2,取b=200mm。主梁的截面高度應(yīng)滿足h=l/14l/8=7200/147200/8=514900mm,取h=700mm，截面寬度取為b=300mm。樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖 2，板的設(shè)計(jì)由前知，軸線,的板屬于端區(qū)格單向板，軸線的板屬于中間區(qū)格單向板。（1） 荷載 板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20mm厚水泥砂漿面層 0.02×20=0.40kn/ 80鋼

3、筋混凝土板 0.08×25=2.00kn/ 20mm厚紙石灰砂漿 0.02×17=0.34kn/ 小計(jì)（恒載標(biāo)準(zhǔn)值) 2.74 kn/ 板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 14kn/ 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2，因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kn/，固可變荷載分項(xiàng)系數(shù)1.3，即板永久荷載設(shè)計(jì)值 g=2.74×1,2=3.29kn/可變荷載設(shè)計(jì)值 q=14×1.3=18.2kn/總設(shè)計(jì)值 gq=21.49kn/，近似取21.5 kn/(2) 確定板的計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖次梁截面為200×400mm,板在墻上的支撐長度為120mm,按照塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：

4、邊跨 l=l+h/2=240010012080/2=2220mm<1.025ln=2235mm中間跨 l=l=2400200=2200mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板作為計(jì)算單元板的尺寸和計(jì)算簡圖如下：a 1 b 2 c 3 c 2 b 1 a（3） 彎矩設(shè)計(jì)值由表111，可查的，板的彎矩系數(shù)a分別為：邊跨中：1/11，離端第二支座，1/11，中跨中，1/16，中跨支座：1/14。故m1=mb=1/11×(g+q)l2=1/11×21.5×2.222=9.63kn·mmc=（g+q)×l2/14=1/14×

5、;21.5×2,22=7.43kn·mm2=1/16×(g+q)×l2=1/16×2.22×21.5=6.50kn·m這是對端區(qū)格板而言，對于中間區(qū)格板，有穹頂作用，m降低20%，mc=0.8×(7.43)=5.94kn·m m2=0.8×6.50=5.20kn·m(4) 板正截面受彎承載力計(jì)算假定環(huán)境類別一級，c30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm,板厚80mm，ho=8020=60mm,板寬b=1000mm,c30混凝土，fc=14.3 n/2, hpb235鋼筋，fy=21

6、0n/2。正截面承載力見下表：截面邊跨中第一內(nèi)支座中間跨中中間跨中在截面上的位置m/kn*mas§=1as選用鋼筋實(shí)際配筋3，次梁的設(shè)計(jì)(次梁按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算（1） 確定次梁的計(jì)算跨度及計(jì)算簡圖 次梁截面尺寸： b×h=200×400mm 主梁截面尺寸： b×h=350×700mm 次梁在磚墻上的支撐長度為240mm，計(jì)算跨度： 邊跨： lo=l+a/2=4800240350/2240/2=45051.025l=4495mm 取較小者 4495mm 中間跨：l=4800350=4450mm跨度差10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算次梁的計(jì)算簡圖如

7、下（2） 荷載計(jì)算 永久荷載設(shè)計(jì)值： 由板傳來的恒載; 3.29×2.4=7.896 kn/m 次梁自重： 0.2×（0.40.08）×25×1.2=1.92kn/m次梁梁側(cè)粉刷： 0.02×0.40.08）×2×17×1.2=0.26kn/m小計(jì) g=10.08kn/m可變荷載設(shè)計(jì)值： q=18.2×2.4=43.68kn/m荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=53.76kn/m(3) 內(nèi)力計(jì)算由表11-1，表11-3可分別查的彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)彎矩設(shè)計(jì)值：m1=mb=1/11×(g+q)l2=1/11&#

8、215;53.76×4.4952=98.75kn/mm2=1/16×53.76×4.452=66.54kn/mmc=1/14×53,.76×4.452=76.04kn/m剪力設(shè)計(jì)值：va=0.45×53.76×4.385=106.08knvbl=0.6×53.76×4.385=141.44knvbr=0.55×53.76×4.45=131.58kn(4) 承載力計(jì)算 a,正截面受彎承載力 正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，次梁跨中按t型截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，其翼緣寬度取下面二者中較小者： bf=l/3=

9、4800/3=1.6m bf=b+so =0.2+2.2=2.4m取翼緣寬=1.6m 判別各跨中截面屬于哪一類t型截面，取ho=40035=365mm則fcbfhf(hohf/2)=14.3×1600×80×325=594.88kn·m>98.75kn·m 故各跨跨中截面均屬于第一內(nèi)t型截面，環(huán)境類別一類，c30混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度c=25mm，ho=40035=365mm,1=1.0,=1,fc=14.3n/mm2，fc=1,43n/mm2縱向鋼筋采用hrb400鋼，fy=360n/mm2,箍筋，架力筋采用hpb235鋼，fyv=

10、210n/mm2,正截面承載力計(jì)算于下表： 截面1b2c彎矩設(shè)計(jì)值（kn·m）98.7598.7566.5476.04=（98.75×106）/1×14.3×1600×3652（98.75×106）/1×14.3×200×3652（66.54×106）/1×14.3×1600×3652（76.04×106）/1×14.3×200×3652§=10.0330.3070.0220.225as765.5890.2510.4

11、652.4選配鋼筋2 181 18彎3 181 14彎2 141 16彎2 161 18彎實(shí)際鋼筋面積as763.4917509657 計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的§均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則。as/bh=509/200×400=0.64%>0.45×1.43/360=0.18%,同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率。b，斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力包括：截面尺寸復(fù)核，腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：hw=hohf=36580=285mm,因hw/b=285/200=1.425<4,屬于后腹梁，即，0.25×1.0×

12、;14.3×200×365=261.0kn>141.44kn，截面尺寸滿足要求。 計(jì)算所需腹筋： 采用8雙肢箍，計(jì)算v=141.44，由 vcs=0.7ftbho1.25fyvasvho/s， 得箍筋的間距s=140.99mm取箍筋間距s=140mm驗(yàn)算配筋率下限值彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3×1.43/210=0.204%.實(shí)際配筋率 sv=100.6/200×400=0.36%>0.204%滿足要求。次梁斜截面受剪承載力計(jì)算表：截面位置邊支座離端第二支座左側(cè)離端第二支座右側(cè)中間支座凈跨度（m)4.3854.3854.454.45剪

13、力系數(shù)0.450.600.550.55剪力(kn)106.08141.44131.58131.580.25fcbho0.25×1.0×14.3×200×365=261.00.7ftbho0.7×1.43×200×365=73.07kn<v,按計(jì)算配筋箍筋肢數(shù)dasv=n×asv1雙肢8 2×50.3=100.6箍筋間距s292.02140.99164.75164.75實(shí)際箍筋間距200140150150 4. 主梁設(shè)計(jì) a，荷載設(shè)計(jì)值次梁傳來的永久荷載 10.08×4.8=48.38kn主

14、梁自重 【（0.700.08）×0.35×2.4×25+2×（0.700.08）×0.02×2.4×17】×1.2=16.84kn永久荷載設(shè)計(jì)值 g=48.38+16.84=65.22kn可變荷載設(shè)計(jì)值 q=43.68×4.8=209.66knb，確定主梁的計(jì)算簡圖和計(jì)算跨度主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支撐在磚墻上，支撐長度370mm，伸入墻內(nèi)240mm，中間支撐在柱450×450mm上，邊跨： l=lo+b/2+a/2=7200120225450/2370/2=7265mm l=1.025lo+b/

15、2=1.025×6855450/2=7251mm 取較小者l=7255mm中間跨： l=7200mm主梁計(jì)算簡圖如下，可用附表計(jì)算內(nèi)力： c,內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖1） 彎矩設(shè)計(jì)值 m=k1glo+k2qlo 查式中系數(shù)k1 k2 m1，max=0.244×65.22×7.255+0.289×209.66×7.255=555.05kn·m mb，max=0.267×65.22×7.2550.311×209.66×7.255=599.40kn·m m2，max=0.067×65.2

16、2×7.2+0.200×209.66×7.2=333.37kn·m 2)剪力設(shè)計(jì)值 v= k3g+k4q va,max=0.733×65.22+0.866×209.66=229.37kn vbl,max=1.267×65.221.311×209.66=357.50kn vbr,max=1.0×65.22+1.222×209.66=321.42kn主梁彎矩計(jì)算表：項(xiàng)次荷載情況k/m1k/mak/mbk/mbk/m2恒載第1,2,3,跨都有恒載··/76.53活載第1,3跨有可變

17、荷載，第2跨沒有可變荷載活載第1,3跨無可變荷載，第2跨有可變荷載活載第1,2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載活載第2,3跨有可變荷載，第1跨沒有可變荷載內(nèi)力組合 555.04583.56324.1171.97171.9748.0258.33324.1332.23332.24463.78268.18594.86201.33130.9170.3214.12257.18286.95286.95最不利 內(nèi)力m最小組合項(xiàng)次m最小組合值48.0258.33594.86171.97171.97m最大組合項(xiàng)次m最大組合值555.04583.56257.18332.23332.24主梁剪力計(jì)算表：項(xiàng)次荷載情況

18、k/vak/vb左k/vb右恒載第1,2,3,跨都有恒載活載第1,3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載活載第1,3跨無可變荷載，第2跨有可變荷載活載第1,2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載活載第2,3跨有可變荷載，第1跨沒有可變荷載內(nèi)力組合 227.65317.4262.8818.21107.55272.54190.54354.53319.0827.4398.33225.99最不利 內(nèi)力v最小組合項(xiàng)次v最小組合值18.21354.5362.88v最大組合項(xiàng)次v最大組合值227.6598.33319.083） 彎矩剪力包絡(luò)圖1，第1,3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載 m=0.267×6

19、5.22×7.2550.133×209.66×7.255=328.64kn·m在第1跨內(nèi)以支座a彎矩為0，b彎矩為328.64kn·m為基線，作g=65.22，q=209.66的簡支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處m （g+q)l+=×(65.22209.66)×7.255=555.20kn·m （g+q)l+=×(65.22209.66)×7.255=445.69kn·m在第2跨內(nèi)以m=328.64kn·m，c彎矩328.64kn·m的基線，作g

20、=65.22，q=0的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處得彎矩值：gl+m=×65.22×7.2328.64=172.11kn·m2， 第1,2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載 第1跨內(nèi)：第1個(gè)集中荷載m=×(65.22209.66)×7.255=464.95kn·m 第2個(gè)集中荷載m=×(65.22209.66)×7.255=265.16kn·m 在第2跨內(nèi)：mc=0.267×65.22×7.2550.089×209.66×7.255=261.71kn·m

21、得 （g+q)l+mc=172.88kn·m （g+q)l+mc=285.44kn·m3， 第2跨有可變荷載，第1,3跨沒有可變荷載：第2跨倆集中荷載作用點(diǎn)處得彎矩為：（g+q)l+=×（65.22209.66）×7.255328.64/3=331.07kn·m第1,3跨倆集中荷載作用點(diǎn)處得彎矩分別為：gl+=×65.22×7.255328.64/3=48.18kn·mgl+=×65.22×7.2552×328.64/3=61.37kn·m剪力包絡(luò)圖：，第1跨：v=229.3

22、7kn，過第1個(gè)集中荷載后為229.3765,22209.66=45.51kn過第2個(gè)集中荷載后為45.5165,22209.66=320.39knvb左,max=357.50kn過第1個(gè)集中荷載后為357.5065.22209.66=82.62kn過第2個(gè)集中荷載后為82.6265.22209.66=192.26kn，第2 跨：vb右,max=321.42kn過第1個(gè)集中荷載后為321.4265.22=256.2kn當(dāng)可變荷載反作用在第2 跨時(shí)：v=1.0×65.22+209.66=274.88kn過第1個(gè)集中荷載后為274.8865.22209.66=04) 正截面及斜截面承載力計(jì)算：跨中按t型截面計(jì)算，翼緣寬度為l/3=7200/3=2.4m,另寬度=b+s=350+2200=2.55m,取翼緣寬度=2.4m判斷屬于哪一類t形截面, h=70035=665mm, 14.3×2400×80×(66580/2)=1716kn>v,均屬于第一類形截面支座處截面按矩形截面計(jì)算b=