混凝土樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書最終版

1、16鋼筋混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書1.設(shè)計(jì)資料某多層廠房為多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，一層平面布置如圖所示，樓梯位于平面之 夕卜。樓面周邊支承于外磚墻，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋，燒結(jié)承 重多孔磚砌體承重外墻，鋼筋混凝土內(nèi)柱尺寸為400mm 400mm，試按現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)此樓面。(1)樓面做法：20mn厚水泥砂漿面層，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，20mn石灰砂漿抹底。(2)樓面荷載：樓面等效均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為7kN/m3，水泥砂漿容重為20kN/m3， 混合砂漿容重為17kN / m3，鋼筋混凝土容重為25kN / m3。永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)可按活荷載效應(yīng)控制的組合，取為1.2 ;活荷載的分項(xiàng)系數(shù)取為1.

2、3。(3)材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25 ( fc 11.9N / mm2， ft 1.27N / mm2)，梁內(nèi)受 力縱筋為 HRB33( fy 300N / mm2)或 HRB40( fy 360N / mm2)， 板內(nèi)鋼筋及箍筋為HPB23( fy 210N / mm2)或HRB335級(jí)。梁板支座：柱截面尺寸為外墻厚為370mm板在墻上的擱置長(zhǎng)度為120mm次梁在磚墻上的擱置 長(zhǎng)度為240mm主梁在磚墻上的擱置長(zhǎng)度為370mm400mm 400mm。2.結(jié)構(gòu)平面布置由圖中柱網(wǎng)布置，按主梁橫向布置，次梁縱向布置為宜。50mm，按構(gòu)造12/18:12/12 即hj3: hj2 即板：跨度11

3、=2000 m m，由跨高比條件，板厚 g “40要求，工業(yè)建筑樓板的最小厚度為80mm，故取hl 80mm。 次梁：跨度126000mm ， 截面高度h2h2333.33 : 500mm ，取 h2400mm。截面寬度 b2b2133.33 : 200mm，取 b2200mm。主梁：跨度 13 6000mm ,截面高度 h? I3/I5 : I3/IO 即 hs 400 : 600mm , 取 h3 600mm。截面寬度 b3 h3 : h2 即 b3 200 : 300mm，取 b3 300mm。單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置如下圖所示:3.板的設(shè)計(jì)(按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算)(1).荷

4、載計(jì)算20mm厚水泥砂漿地面0.02 200.40kN/m20.34 kN/m2252.00kN/m220mm厚混合砂漿抹底0.02 1780mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板0.08則板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值gki 0.40 0.34 2.00=2.74 kN/m2 樓面?zhèn)鱽?lái)的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qki 7kN/m2恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取為1.2，活荷載分項(xiàng)系數(shù)取為1.3。則板的恒荷載設(shè)計(jì)值gi 2.74 1.23.29 kN/m2樓面?zhèn)鱽?lái)的活荷載設(shè)計(jì)值qi 7 1.39.1kN/m2荷載總設(shè)計(jì)值g1 q112.39kN/m2，近似取為12.4kN/m2(2).計(jì)算簡(jiǎn)圖ai次梁截面尺寸為200mm 400mm，板在磚墻上的擱

5、置長(zhǎng)度a1 120mm，取1m寬板帶作為計(jì)算單元，按塑性理論計(jì)算，各跨計(jì)算跨度為：邊跨：101 In 0/22000 100 130 40=1810mm I.6/21835mm中間跨：101 In 2000 200 1800mm因跨度相差(1810-1800)/1800=0.5%v10%，故可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：11A 1 LB,1810/ /' 2 c',1S00/ 1800、2 L R/ 1800/ 1810zz7崗十9二12.刖切7/詔15mm，取板的有。C25混凝土，2mm 。(3).彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算截面邊跨中離端第二支座中跨中中間支座彎矩系數(shù)1/111/

6、11116114彎矩M kN m2M(g1 q1)l013.69-3.692.51-2.87相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式后計(jì)算結(jié)果列入下表中:(4).正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別一類，C25混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c效厚度h01 80 20 60mm，板寬b1 1000mm (板帶寬)fc 11.9N/mm2， 1 1.0。板內(nèi)鋼筋采用 HRB335級(jí)，則 fy 300n/承載力及配筋計(jì)算列入下表中：截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN m ）3.69-3.692.51-2.872s M / （ 1 fcbh01）0.0860.0860.0590.0671 J1 2 s0.0900.0900.0610.069軸

7、線:計(jì)算配筋（mm2）Asbh01 1fc/fy214.2214.2145.18164.22實(shí)際配筋（mm2）8200251.08200251.06/8200196.08200251.0軸線:計(jì)算配筋（mm2）Asbhb1 1fc/fy214.2214.2116.14131.38實(shí)際配筋（mm2）6/8170231.08200251.06170166.08200251.0注：對(duì)軸線:間的板帶，其跨內(nèi)截面 2、3和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值都可以折減20%.為了方便，近似對(duì)鋼筋面積折減 20%。即 145.18 0.8 116.14 , 164.22 0.8 131.38。由計(jì)算知，支座截面的均小于0

8、.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則。配筋率A /（00）=166/（ 1000 80） = 0.21 %>0.2% >0.45 ft/ fy 0.45 1.27/300 0.19% , 故滿足最小配筋率要求。4. 次梁的設(shè)計(jì)（按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算）（1）.荷載計(jì)算板傳來(lái)的恒荷載：2.74 2.0=5.48 kN/m次梁自重：25 0.2 （0.40-0.08）=1.6 kN/m次梁粉刷：17 0.02 （0.40-0.08）2=0.22 kN/m次梁的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 gk2 5.48 1.6 0.227.30kN/m活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk2 7 2 14 kN/m則次梁的恒荷載設(shè)計(jì)

9、值g27.30 1.28.76kN/m活荷載設(shè)計(jì)值q214 1.318.2kN/m總荷載值 g2 q226.96kN/m(2) .計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁截面尺寸為300mm 600mm，次梁在磚墻上的擱置長(zhǎng)度為a2=240mm ,按塑性理論計(jì)算，各跨計(jì)算跨度為：5840 mm。邊跨：a26000 1303002 240#25840mm 1.025ln 5863mm故取l02中間跨：l026000 3005700mm因跨度相差(58405700) / 57002.5%10%，故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：&十込=26勺6小/伽Bcl門rBlVAA/ 5700 /f 5700rzf 570

10、0rAf 5840rA/(3).內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算，列入下表中:次梁的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算截面邊跨中離端第二支座中跨中中間支座彎矩系數(shù)1/111/11116114彎矩M kN m2M(g1 qi)l0183.71-83.7154.83-62.66次梁的剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算截面邊跨中離端第二支座中跨中中間支座剪力系數(shù) v0.450.600.550.55剪力V kNVv(g1 q1)l01269.5092.3484.6584.65.承載力計(jì)算1).正截面受彎承載力計(jì)算跨中按T型截面計(jì)算，翼緣寬度取：邊跨：b I02/3 58403 1947mm b'f b Sn 200 1990 2190mm 取較小值b

11、'f 1947mm中間跨：b'f I02/3 57003 1900mm b'f b Sn 200 1800 2000mm 取較小值b'f 1900mm支座截面按矩形截面計(jì)算。環(huán)境類別一類，C25混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度 c 25mm，取梁的 有效厚度 h02400 35365mm，梁寬 6200mm。C25 混凝土，fc 11.9N/mm2， 1 1.0。板內(nèi)鋼筋采用 HRB400級(jí)，貝U fy 360N/mm2。型截面類型驗(yàn)算：1fcbfh'f(h02 h'f/2) 1.0 11.9 1947 80 (375 82)620.94 kN/m 8

12、3.71 kN/m，屬于第一類T型截面。次梁正截面受彎承載力 計(jì)算見下表：截面1B2CM(kN /m)83.71-83.7154.83-62.661bf 或 b2(mm)19472001900200s M /(1fcbh02)s M/(1fcbfh02)0.0270.2640.0180.1981J12 s0.0270.3130.0180.223Asbh02 1 fc/fyAsbf h。？ 1 fc / fy634.3755.3412.6538.1選配鋼筋mm2318763318 763314461316603由計(jì)算知，支座截面的 均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布原則。配筋率 As/(b2h2

13、)=461/(200 400)=0.58 %>0.2%，且大于 0.45ft/ fy 0.16%，故滿足最小配筋率要求。2).斜截面受剪承載力計(jì)算斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。截面尺寸驗(yàn)算:hw h02 hf 365 80 285mm， hw /b 285/200 4， 則截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25 cfcb2h02 0.25 1.0 11.9 200 365 217.18 103N Vmax 92.34 103N截面尺寸滿足要求。腹筋配筋計(jì)算:采用6,雙肢箍，按 Vbi 92.34kN 驗(yàn)算。由 VCs Offtdhb 1.25fyvAsvh02/

14、s可得箍筋間距：s 1.25 f yvAsvh02 / (Vbi 0.7 ftb2h02)31.25 300 56.6 365/(92.341030.7 1.27 200 365)282.3mm調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%.現(xiàn)調(diào)整箍筋間距，s 0.8 282.3 225.8mm，最200mm。為方便施工，沿梁長(zhǎng)不變。或箍筋間距減小后取箍筋間距s配筋率驗(yàn)算:實(shí)際配筋率SVAsv/ds 56.6/(200 200)=0.14%，配筋率下限為 0.3ft/fyv 0.3 1.27/3000.13%，滿足要求。5. 主梁的設(shè)計(jì)(按彈性方法計(jì)算)(1)荷載計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算

15、，將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來(lái)的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：7.30 6.0=43.8kN主梁自重：(0.6-0.08)主梁粉刷：(0.6-0.08)0.3 2.0 25=7.8kN 0.02 2 17=0.36 kN主梁恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值g3k主梁活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q3k43.8 7.8 0.3651.96kN 14 6 84kN則主梁活荷載設(shè)計(jì)值 g351.96 1.262.4kN主梁活荷載設(shè)計(jì)值 q384 1.3 109.2kN(2)計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁按連續(xù)梁計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長(zhǎng)度a3 370 mm，中間支承在400mm 400mm混凝土柱上，各跨計(jì)算跨度為：n3邊跨：ln3 l3 250 200 55

16、50mm，因 0.025ln3 138.75 a2 185mm，取l031.025ln3 400/25889 mm中間跨：l036000mm因跨度相差(6000 5889) / 60001.9%10%，故可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。58896000計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：ByiF主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖(3) .內(nèi)力計(jì)算1).彎矩計(jì)算k2q3lo362.4 5.889367.47kN m , q3l03 = 1O9.2 5.889=643.08 kN mMk1 g3l03邊跨：g3l03中間跨：g3l03 62.4 6.0 374.4kN m ，q3l03 =109.2 6.0=655.2 kN m主梁彎矩計(jì)算見下表：荷

17、載布置荷載簡(jiǎn)圖兀1/m2/mb/m3恒荷載Gti(EEnF11i !0.24%1.5458.150.267/ 100.170.0%5.08GAA活荷載1t QQ Q1 1II0.28%89.73160.620.133/ 87.3287.32iiAA活荷載Q，Qi 1 占占A色29.1158.210.13#/ 87.320.20區(qū)C / 131.04活荷載1 Tt 1AiAi0.229/50.3482.280.311/ 204.1762.80內(nèi)力組合+281.27218.77187.4962.24+362.430.06187.49156.12+241.88140.43304.3487.88內(nèi)力最

18、值M min組合類型+3+3+Mmin組合值(kN m)62.430.06304.3462.24M max組合類型+3Mmax組合值(kN m)281.27218.77156.12注：為了簡(jiǎn)便，表中數(shù)據(jù)能直接查得 k值的則直接計(jì)算，不能查得的按結(jié)構(gòu)力學(xué)中區(qū)段疊加法計(jì)算得出。如恒荷載作用下，皿2 g3l03 / 3 2MB /3 58.15kN m。2）.剪力計(jì)算第一跨0.73362.40.866 109.2140.31kN62.4109.231.29kN62.4109.2202.89kN1.26762.41.311 109.2222.22kN過第一個(gè)集中荷載后為140.31過第二個(gè)集中荷載后為

19、31.29VA,max （ 1、3跨布置活荷載）：VA,maxVbi ,max （1、2 跨布置活荷載）：VBi,max過第一個(gè)集中荷載后為222.22 62.4 109.250.62kN過第二個(gè)集中荷載后為 50.62 62.4109.2120.98kN.第二跨VBr ,max （1、2跨布置活荷載） :VBr,max1.000過第一個(gè)集中荷載后為195.84 62.462.4 1.222 109.2109.224.24kN195.84kN171.6kN當(dāng)可變荷載僅作用在第二跨時(shí)：VBr1.000 62.4 1.000 109.2過第一個(gè)集中荷載后為171.6 62.4 109.2 0kN.

20、正截面承載力計(jì)算1).確定翼緣寬度主梁跨中按邊跨:中跨:T型截面計(jì)算，翼緣寬度取:bf I0/3取較小值b'f I0/3取較小值5889/3 1963mm，bfbf 1963mm；6000/3 2000mm, b'fbf 1963mm。支座截面仍按矩形截面計(jì)算。SnSn300 5400=5700mm，300 5400=5700mm,2).判斷界面類型梁內(nèi)鋼筋在B支座處排放兩層，其余截面放一層，按規(guī)范規(guī)定，當(dāng)鋼 筋排放一層時(shí)，截面有效高度取h03 540mm，當(dāng)鋼筋排放兩層式，截面有效高 度取 h03520mm。1fcfhf(h03 h'f/2) 1.0 11.9 200

21、080 (520 80'2) 913.9kN m 281.27Nm， 屬于第一類T型截面。3).正截面受彎承載力計(jì)算B 支座的彎矩設(shè)計(jì)值 Mb M B,min V0b/2304.34 171.6 0.400/2As /bshs270.02kN m?？v向受力鋼筋在支座處為2牌，其余為1排。計(jì)算過程 見下表：截面邊跨中B支座中跨中M(kN /m)281.27-270.02156.12-62.24bf 或 b2(mm)196330020002000sM /(1fcbh03)sM /(1fcbfh03)0.4000.2800.0230.009s(1J12 s)/20.9800.8320.9880.995AsM / ( sfyh03)1328.81733.9812.3289.6選配鋼筋mm2222(彎)3181523322 (彎)3161743125(彎)2 18889.12 16402主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。配筋率min402 / (300 600)0.22%0.2%0.45 ft / fy 0.14%，滿足要求。(5).斜截面承載力計(jì)算截面尺寸驗(yàn)算：hw h03 hf 520 80 440mm，因 hw/b3 440 /300