鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書與計算書19822

1、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目及目的題目：設(shè)計某三層輕工廠房車間的整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋。 目的：1、了解單向板肋梁蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計算簡圖的確定。2、通過板及次梁的計算，掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法。3、通過主梁的計算，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法，并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的 繪制方法。4、了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求。5、掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方式，制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能。6、學(xué)會編制鋼筋材料表。設(shè)計內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁及板的布置2、板的強度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）3、次梁強度計算（按塑性內(nèi)力重分布計算）4

2、、主梁強度計算（按彈性理論計算）5、繪制結(jié)構(gòu)施工圖（1 ）、結(jié)構(gòu)平面布置圖（1 : 200）（2）、板的配筋圖（1： 50）（3）、次梁的配筋圖（1： 50； 1： 25）（4）、主梁的配筋圖（1： 40； 1： 20）及彎矩M剪力V的包絡(luò)圖（5）、鋼筋明細(xì)表及圖紙說明設(shè)計資料1、車間類別為 三類金工車間，車間內(nèi)無侵蝕性介質(zhì)，結(jié)構(gòu)平面及柱網(wǎng)布置如圖。經(jīng)查規(guī)范資料：板跨1.2m時，樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為16.0kN/怦；板跨2.0m時，樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為10.0kN/ m2；次梁（肋梁）間距1.2m時，樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為10.0kN/ m2；次梁（肋梁）間距2.0m時，樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為8.

3、0kN/ m。數(shù)據(jù)：Lx=6000, Ly=6300。IJa® i-I-I 1 11-1I®.ATI!2樓面構(gòu)造。采用 20mm厚水泥砂漿抹面，15mm厚混合砂漿天棚抹灰。3屋面構(gòu)造（計算柱內(nèi)力用）。三氈四油防水層，20厚水泥砂漿找平層、150厚（平均）爐 渣找坡層、120厚水泥珍珠巖制品保溫層、一氈二油隔氣層、60厚鋼筋混凝土屋面板、15厚混合砂漿天棚抹灰。4梁、柱用15厚混合砂漿抹灰。5混凝土采用C25;主梁、次梁受力筋采用HRB335級鋼筋，其他均采用 HPB235級鋼筋。鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計計算書1樓蓋梁格布置及截面尺寸確定確定主梁的跨度為 6.0m，次梁的

4、跨度為6.3m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為 2.0m。樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如圖所示。§©ig63 CO6300eno6300樓蠱結(jié)構(gòu)平面布置按高跨比條件要求板的厚度h> 1/40=2000/40=50 伽，對工業(yè)建筑的樓板，要求h> 80伽，所以板厚取 h=80 mmo次梁截面高度應(yīng)滿足 (1/18 1/12)1=(1/18 1/12 ) X 6300=350 525mm ,取 h=500mm ,截 面寬 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) X 500=167 250mm，取 b=200mm。主梁截面高度應(yīng)滿足 h=(1/14 1/8 )1=(

5、1/14 1/8) X 6000=429750mm,取 h=650mm，截 面寬度 b=(1/3 1/2)h=(1/3 1/2) X 650=217 325mm,取 b=300mm。3、板的設(shè)計一一按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(1) 、荷載計算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值20mm厚水泥沙漿面層：0.02 X 20=0.4 kN/ m小計2.655 kN/ m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：10.0 kN/ m 因為是工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m，所以活荷載分項系數(shù)取1.3 ,恒荷載設(shè)計值：g=2.655 X 1.2=3.168 kN/ m活荷載設(shè)計值：q=10 X 1.3=13.0kN/ m2荷載設(shè)計總值：g+

6、q=16.186 kN/ m , 近似取16.2kN/ m(2) 、計算簡圖取1m板寬作為計算單元，板的實際結(jié)構(gòu)如圖所示，由圖可知：次梁截面寬為b=200mm , 現(xiàn)澆板在墻上的支承長度為a=120mm，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度為：邊跨按以下二項較小值確定：心=1 n+h/2=(2000 -120- 200/2)+80/2=1820mm心1=1 n+a/2=(2000 -120-200/2)+120/2=1840 mm故邊跨板的計算跨度取Io仁1820mm80mm 厚鋼筋混凝土板： 0.08 X 25=2.0 kN/ m15mm厚混合沙漿天棚抹灰：0.015 X 17=0.255

7、kN/ m中間跨：lo2=In=2000-200=1800mm 板的計算簡圖如圖所示。板的實際結(jié)構(gòu)圖S+q=16. 2KN/iii1 FTV1F7L-L間1640L-LKB-J板的計算簡圖(3)彎矩設(shè)計值因邊跨與中跨的計算跨度相差(1820-1800)/1800=1.1%小于10%，可按等跨連續(xù)板計算 由資料可查得：板的彎矩系數(shù)a m,，板的彎矩設(shè)計值計算過程見下表板的彎矩設(shè)計值的計算截面位置1邊跨跨中B離端第一支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)M1/11-1/111/16-1/14計算跨度l°(m)l01=1.82Io1=1.82Io2=1.8OIo2=1.802m =5 (g +

8、q)i°(kN.m)16.2 X 1.82 X1.82/11=4.88-16.2 X 1.82 X1.82/11=-4.8816.2 X 1.80 X1.80/16=3.28-16.2 X 1.80 X1.80/14=-3.75(4)配筋計算一一正截面受彎承載力計算板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25 混凝土 a1=1.0,fc=11.9N/ mm2, HPB235 鋼 筋，fy=210 N/ mm2。 對軸線間的板帶，考慮起拱作用，其跨內(nèi) 2截面和支座C截 面的彎矩設(shè)計值可折減 20%，為了方便，近似對鋼筋面積折減 20%。板配筋計算過程見表。板的配

9、筋計算截面位置1B2C彎矩設(shè)計值(kN m )4.88-4.883.28-3.752a s=M/ a 1fcbh00.114-0.1140.077-0.088一 1 - J - 2叫0.1210.1<-0.121<0.350.080.1<-0.092<0.35軸線計算配筋(mm2)As= E bho a 1fc/fy411-411272313實際配筋(mm2)中 10190*10190中 8180中 8160As=413As=413As=279As=314軸線計算配筋(mm2)As= E bha 1fc/fy4114110.8 X72=2180.8 313=250實際配

10、筋(mm2)申 10190申 10190申 8180申 8180As=413As=413As=279As=279配筋率驗算pmin=0.45ft/fy=0.45P=As/bhP=As/bhP=As/bhP=As/bhX=0.52%=0.52%=0.47%=0.47%1.27/210=0.27%(5 )板的配筋圖繪制板中除配置計算鋼筋外，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 的配筋圖如圖所示。4、次梁設(shè)計一一按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(1)荷載設(shè)計值：恒荷載設(shè)計值板傳來的荷載：3.186 X 2.0=6.372kN/m次梁自重：0.2X( 0.5-0.08 )X 25X 1.2=

11、2.52 kN/m次梁粉刷： 2 X 0.015 X( 0.5-0.08 )X 17X 1.2=0.257 kN/m小計g=9.149 kN/m活荷載設(shè)計值：q=13 X 2.0=26 kN/m荷載總設(shè)計值：q+g=26+9.149=35.149 kN/m近似取荷載 35.15 kN/m(2)、計算簡圖由次梁實際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支承長度為a=240m m,主梁寬度為b=300m m。次梁的邊跨的計算跨度按以下二項的較小值確定：101= In+h/2=(6300 -120-300/2)+240/2=6150mm1011=1.0251n=1.025 X 6300=6181mm故邊跨板的計算

12、跨度取lo仁6150mm中間跨：1。2=1 n=6300-300=6000mm計算簡圖如圖所示。*120J20&030,30060(©I630b63M次梁的實際結(jié)構(gòu)圖E+q.=35. 15KNA6150次梁的計算簡圖(3) 彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值的計算因邊跨和中間跨的計算跨度相差(6150-6000) /6000=2.5%小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。由表可分別查得彎矩系數(shù)-m和剪力系數(shù):v。次梁的彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值見表：次梁的彎矩設(shè)計值的計算截面位置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)"M1/11-1/111/16-1/14計算跨度l

13、76;(m)101=6.15l01=6.15102=6.0102=6.02M MM(g+q)l0(kN.m)35.15 X26.15 /11=120.86-35.15X26.15 /11=-120.8635.15X26.0 /16=79.1-35.15X26.0 /14=-90.4次梁的剪力設(shè)計值的計算截面位置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)入0.450.60.550.55凈跨度lnl n1=6.03l n1=6.03ln2=6.0l n2=6.0V=W(g+q)ln(kN)=95.38kN=127.17kN=116kN=116kN(4) 配筋計算 正截面抗彎

14、承載力計算次梁跨中正彎矩按 T形截面進(jìn)行承載力計算，其翼緣寬度取下面二項的較小值： bf=lo/3=6000/3=2000mmb f=b+S n=200+2000-2000=2000mm故取 bf=2000mm22C25 混凝土 a1=1.0, fc=11.9 N/ mm , ft=1.27 N / mm ;縱向鋼筋采用 HRB335 , fy=300 N/2 2mm ,箍筋采用 HPB235, fyv=210 N / mm ,ho=500-35=465mm。 判別跨中截面屬于哪一 支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程列于表。次梁正截面受彎承載力計算截面1B2C彎矩設(shè)計值（kN m ）

15、120.86-120.8679.1-90.4120.86x106/(1x11.9120.86x106/(1x11.979.1x106/(1x11.990.4x106/(1x11.92a s=M/ a fcbh。2x2000x465 )=2x200x465 )=2x2000x465 )=2x2000x465 )=0.0230.2350.01540.176E = 1 -2%0.0230.1<0.272<0.350.01550.1<0.195<0.350.195x2000x4650.023x2000x4650.272x200x4650.0155x2000x465選計算配筋（m

16、m ）x1x11.9/300x1x11.9/300x1x11.9/300x1x11.9/300西卩A s= E bh0 a fc/fy=719.4配=848.5=1003.4=571.8鋼筋實際配筋（mm2）2 18+1 222 22+1 181 22+ 2 122 20+1 12As=889.1As=1014.5As=606.1As=741.1斜截面受剪承載力計算（包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算）。復(fù)核截面尺寸：hw =ho- b f=465-80=385mm 且 hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式計算:0.25bcfcbho= > Vmax =

17、127.17kN故截面尺寸滿足要求次梁斜截面承載力計算見下表截面AB左B右CV(kN)95.38127.171161160.25Bcfcbh°(kN)276.7>V截面滿足276.7>V截面滿足276.7>V截面滿足276.7>V截面滿足Vc =0.7ftbh° (kN)82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋82.7<V需配箍筋選用鋼筋28282828Asv = n Asv1100.6100.6100.6100.6s =1.25fyvAsvh° /(V -Vc)968.4276.1368.836

18、8.8實配箍筋間距200200200200丄AsvVcs =Vc +1.25fyvh0 s144.1>V滿足144.1>V滿足144.1>V滿足144.1>V滿足(5) 施工圖的繪制次梁配筋圖如圖所示，其中次梁縱筋錨固長度確定：伸入墻支座時，梁頂面縱筋的錨固長度按下式確定：l=la =a fy d/ft=0.14X 300 X 22/1.27=727.6, 取 750mm.伸入墻支座時，梁底面縱筋的錨固長度按確定：l=12d=12 18=216mm,取250mm.梁底面縱筋伸入中間支座的長度應(yīng)滿足l>12d=12 22=264mm，取300mm.縱筋的截斷點距支座

19、的距離：l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm,取 1650mm.L-L2-2iXL :S0次梁的配筋圖5、主梁設(shè)計一一主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計(1)荷載設(shè)計值。(為簡化計算，將主梁的自重等效為集中荷載)次梁傳來的荷載：9.149X 6.3=57.64kN主梁自重(含粉刷)：(0.65-0.08 )X 0.3 X 2.0 X 25+2 X( 0.65-0.08 )X 0.015 X 17 X 2.0 X 1.2 =10.958kN恒荷載設(shè)計值：G=57.64+10.958=68.6kN活荷載設(shè)計值：Q=26 X kN(2)計算簡圖主梁的實際結(jié)構(gòu)如圖所示,主梁端部支承在墻

20、上的支承長度a=370mm中間支承在400mmX 400mm的混凝土柱上，其計算跨度按以下方法確定：邊跨：Io仁 In+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mmLo1=1.025l n+b/2=(600-200-120)+200=6022mm故 lo1 取 6022mm中跨 lo2=6000mm計算簡圖如圖所示。1恒載2活載3活載4活載5活載(3)、內(nèi)力設(shè)計值計算及包絡(luò)圖繪制 因跨度相差不超過10%，可按等跨連續(xù)梁計算。彎矩值計算：彎矩：M = kiGl ' k2Ql，式中ki和k?由附表1查得主梁的彎矩設(shè)計值計算(kN m )荷載簡圖81kM

21、bkM20.244100.80.289285.1-0.044-43.40.229-0.2674-110.3-0.133-130.95-0.133-130.95-0.3110.06727.6-0.133-130.70.200196.60.096225.9-306.294.3-0.089/3-0.0890.17組合項次Mmin(kN m)-29.3-87.6167.157.4-416.5-103.1彎矩圖示意圖-0.2674-110h w-0.133 超-13灣-306.2-416.5-°.°89”-87.6yn-0.3麗-0.133_-130.95VI組合項次+M max(k

22、N m)385.9-197.9224.2-197.9 、剪力設(shè)計值：剪力：V二ksG - K4Q，式中系數(shù)k3，k4,由附錄1中查到，不同截面的剪力值經(jīng)過計算如表所 示。主梁的剪力計算(kN)項次荷載簡圖kV；kVBlkVBr0.733-1.2671.00恒載ABC050.3-86.968.6Ji* ql i0.866-1.1340J1為：I 易活載ABcB141.9-185.703 fjJ Lm a0.689-1.3111.222活載ABCD112.9-214.7200.2釘A.1-0.089-0.0890.788活載ftoL-14.6-14.6127.4組合項次+V max(kN)192.

23、2-101.5268.8組合項次+Vmin(kN)35.7-301.668.6彎矩、剪力包絡(luò)圖繪制荷載組合+時，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，Ma=O,Mb=-110.3-130.95=-241.25 kN . m,以這兩個支座的彎矩值的連線為基線，疊加邊跨載集中 荷載G+Q=68.6+163.8=232.4kN作用下的簡支梁彎矩圖：則第一個集中荷載下的彎矩值為1/3(G+Q) l -1/3 X M b=386.1 kN .Mmax ,第二集中荷載作用下彎矩值為1/3(G+Q) l oi -2/3 X M b=305.7 kN m。中間跨跨中彎矩最小時，兩個支座彎矩值均為2

24、41.25kN 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1/3 G 102 Mb =-104.05 kN m.荷載組合+時支座最大負(fù)彎矩Mb=-416.5 kN m其它兩個支座的彎矩為Ma=0 ,Mc=-197.9 kN m,在這三個支座彎矩間連線，以此連線為基線，于第一跨、第二跨分別疊 加集中荷在G+Q時的簡支梁彎矩圖：則集中荷載處的彎矩值依次為327.7kN m, 188.8kN m。同理，當(dāng)一Mc最大時，集中荷載下的彎矩倒位排列。荷載組合 +時，出現(xiàn)邊跨跨內(nèi)彎矩最小與中間跨跨中彎矩最大。此時Mb=Mc=-241.25 kN m,第一跨在集中荷載 G作用下的彎矩值分別為85

25、7.3kN m,-23.1kN m,第二跨在集中荷載G + Q作用下的彎矩值為224.2 kN m+5情況的彎矩按此方法計算。所計算的跨內(nèi)最大彎矩與表中有少量的差異，是因為計算跨度并非嚴(yán)格等跨所致。主梁的彎矩包絡(luò)圖見下圖。荷載組合+時，VAmax=192.2kN，至第二跨荷載處剪力降為192.2-232.4= 40.2kN ;至第二集中荷載處剪力降為一40.2 232.4= 272.6 kN，荷載組合+時，Vb最大，其Vbi=-301.6 kN，則第一跨中集中荷載處剪力順次為(從左到右)163.2kN, 69.2kN,其余剪力值可按此計算。主梁的剪力包絡(luò)圖見圖。（T>*2$E1酬-4D.

26、 T15- 7 綿 丄'2 S37-41?. 13眄®：72-161 8主梁鴨力包絡(luò)圖 郛位：KN.ru(4)配筋計算承載力計算C25 混凝土，a1=1.0,fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2;縱向鋼筋 HRB335，其中2 2fy=300 N/ mm ,箍筋采用 HPB235 , fyv=210 N/ mm .正截面受彎承載力計算及縱筋的計算跨中正彎矩按T形截面計算，因hf /ho =80/615 =0.130 °-10翼緣計算寬度按lo/3=6.0/3=2.0m和b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m ,中較小值確定，取bf=2000m

27、mE支座處的彎矩設(shè)計值：。M b = Mmax-Vob/2=-413.5+ kN m判別跨中截面屬于哪一類T形截面aifcbfhf(ho-hf/2) = .m > M1 >M2 .屬于第一類T形截面.正截面受彎承載力的計算過程如下：表1-15主梁正截面受彎承載力及配筋計算截面1B2彎矩設(shè)計值(kN.m )385.9370224.2103.12a s=M/ a 1fcbh00.0470.3080.0250.08©=1_ j1_/s0.048<0.5180.380<0.5180.025<0.5180.083<0.518選配鋼筋計算配筋（mm2）A s=

28、 E bh° a 1 fc/fy2246.73622.81219.8592.6實際配筋(mm2)622622120420220As=2281As=2595.2As=1256As=628箍筋計算一一斜截面受剪承載力計算驗算截面尺寸：hw =ho- b '=580-80=500mm 且 hw/b=500/300=1 7<4,故截面尺寸按下式計算:0.25bcfcbho= > V max =301.6kN故截面尺寸滿足要求斜截面配筋計算：截面AB左B右V(kN)192.2-301.6368.80.25 0cfcbh° (kN)548.9>V截面滿足517

29、.7>V截面滿足517.7>V截面滿足Vc =0.7ftbh0(kN)164.02<V需配箍筋254.69<V需配箍筋254.69<V需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2 © 82少82* 8Asv nAsv1100.6100.6100.6Vcs=Vc =0.7 ftbh0+1.25fyv Asv ho/s272.3>V256.8<V307.85>V實配箍筋間距150150100AV -Vcs0.8fySin a264選配彎起鋼筋1 © 20(As=314.2)驗算最小配筋率Psv=Asv/bs =100.6/300x150=0.002240.24 ft/fyv =0.00145 ,滿足要求說明為了施工方便，除加密區(qū)箍筋間距一律為150 mm5、兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：由次梁傳遞給主梁的全部集中荷載設(shè)計值為F=所需主梁內(nèi)支撐次梁處附加吊筋面積為：As=F/2fysina=232970/（2x300xsin45°