單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)實(shí)例

1、某某工學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算式課程名稱：砼結(jié)構(gòu)根本原理課程設(shè)計(jì)課程編號(hào)：5102410學(xué)時(shí)學(xué)分：1 周、1學(xué)分姓名：許洪躍班 級(jí)：土木1121學(xué) 號(hào)：1121605125指導(dǎo)教師：何衛(wèi)忠歸口單位：建筑工程學(xué)院鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、設(shè)計(jì)題目單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、主梁、次梁與板的布置2、板的強(qiáng)度計(jì)算按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算3、次梁強(qiáng)度計(jì)算按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算4、主梁強(qiáng)度計(jì)算按彈性理論計(jì)算5、繪制結(jié)構(gòu)施工圖1結(jié)構(gòu)平面布置圖1： 2002板的配筋圖1 : 503次梁的配筋圖1 : 50； 1 : 254主梁的配筋圖1 : 40； 1 : 20與彎矩M剪力V的

2、包絡(luò)圖5鋼筋明細(xì)表與圖紙說(shuō)明三、設(shè)計(jì)資料1、樓面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為8.0kN/m22 ,梁板天花板混合砂漿抹灰15mm.3、材料選用：1、混凝土： C302、鋼筋：主梁與次梁受力筋用HRB400或者RRB400鋼筋，板內(nèi)與梁內(nèi)的其它鋼筋可以采用HRB335現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)平面結(jié)構(gòu)布置：1、確定主梁的跨度為 6.0m,次梁的跨度為5.7m，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)布置圖如下：Ia-1 _2、按高跨比條件，當(dāng)h l 50mm時(shí)，滿足剛度要求，可不驗(yàn)算撓度。對(duì)于工業(yè)建筑的樓 40蓋板，要求h>80mm取板厚h= 80mm11113、次梁的截面高度

3、應(yīng)滿足h=（丄）L= （317475）mm 取h= 400mm如此b=（丄丄）h121823=（133 200）mm 取 b= 200mm11114、主梁的截面高度應(yīng)該滿足h=（丄丄）L= （429750）mm取h= 600mm如此b=（丄）h81423=（200 300）mm 取 b= 250mm板的設(shè)計(jì)按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算1、荷載計(jì)算：板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:取1m寬板帶計(jì)算：X 1 = 0.65 kN / m80mm 鋼筋混凝土板 0. 08 X 25= 2.0kN/ mX 17= 0.225kN /m恒載：gk= 2.905 kN / m活載：qk= 8 X 1 = 8 kN/ m恒荷載分項(xiàng)

4、系數(shù)取1.2 ;因?yàn)楣I(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(xiàng)系數(shù)取1.3。于是板的設(shè)計(jì)值總值：g q =1.2gk 1.3qk 13.886kN / m2、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖：120.1鬥=19£°200ln-2OOD；00次梁截面為200mnX 400mm現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度不小于100mm取板在墻上的支承長(zhǎng)度為120mm按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算邊跨：l01 ln2000 100 120 802 1820 1.025ln 1825mm,取 101 = 1820mm ( a=120mm)中跨：l02 ln 2000 200 1800mm板為多跨

5、連續(xù)板，對(duì)于跨數(shù)超過(guò)五跨的等截面連續(xù)板，其各跨受荷一樣，且跨差不超過(guò)10%時(shí)，均可按五跨等跨度連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖如如下圖：Q 1-8=15. lB6k!l/c板的計(jì)毎簡(jiǎn)圖3、內(nèi)力計(jì)算與配筋:用塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算，如此有a支承情況截面位置端支座邊跨支座離端第一支座離端第二跨中中間支座中間跨中A1B2C3梁板擱支在墻上01/11兩跨連續(xù)：-1/10三跨以上連續(xù)：-1/111/16-1/141/16板與梁整澆連接-1/161/14梁-1/24梁與柱整澆連接-1/161/14如此由M (g q)l2可計(jì)算出M“、MB、M2、Mc,計(jì)算結(jié)果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/

6、14M(g q)l21/11 13.886 1.822-1/11 13.886 1.82116 13.886 1.821/14 13.886 1.82(kN /m)4.1814.092.814.37由題知：b 1000mm,設(shè)as 20mm,如此 h0 h as 80 20 60mm,fc 11.9N/mm， fy 210N/mm根據(jù)各跨跨中與支座彎矩可列表計(jì)算如下:截面1B2CM kN mM1MbM 20.8M2Mc0.8M cM(g q)lo2i fcbh° kN mMs1fcbho1 J 2 s(b 0.614)s 1 0.5As M / s fyh0 mm選鋼筋軸線軸線 8/

7、10130蟲(chóng) 8/101303130中 8130軸線中 8/10130+ 8/10130忡 6/8130少 6/8130實(shí)際配筋軸線軸線2495mm2495mm2387mm2387mm軸線495mm495mm302mm302mm位于次梁內(nèi)跨上的板帶， 其內(nèi)區(qū)格四周與梁整體連接，故其中間跨的跨中截面 M2、M 3和中間支座Me丨計(jì)算彎矩可以減少 20%其他截面如此不予以減少。4、確定各種構(gòu)造鋼筋：分布筋選用6300。嵌入墻內(nèi)的板面附加鋼筋選用8200。垂直于主梁的板面附加鋼筋選用8200。板角構(gòu)造鋼筋：選用 8200,雙向配置板四角的上部。5、繪制板的配筋示意圖：采用彎起式筋，詳見(jiàn)板的配筋圖三、

8、次梁設(shè)計(jì)按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算：1、次梁的支承情況：次梁L IIi'1¥中OVT, 1 = 1'-?50主梁*li = 1 巧匚250II2、荷載計(jì)算：由板傳來(lái)：2.905 2.2 6.391kN/m次梁肋自重：0.2 0.4 0.08 25 1.6kN/m次梁粉刷重0.015 0.4 0.08 2 17 0.2176kN/m恒載： gk 8.2086kN/m活載：qk 9 2.2 19.8kN/m設(shè)計(jì)值總值：g q=1.2gk 1.3qk 35.53kN/m3、確定計(jì)算跨度與計(jì)算簡(jiǎn)圖。塑性內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí)，其計(jì)算跨度：中跨：1。2In 5000 250 4750mm邊

9、跨：丨01 ln a25000120250 2240 24875mm1.0251.1.025 47554873mm ,取l014870mm ( a 240 mm)因跨度相差小于10%可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：q+g=35.53kN/mI I I 11 i i I I I i i i I1* 、B2C3C4B1X-487047504750475044870次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖3、內(nèi)力計(jì)算：2由M (g q)l?？捎?jì)算出Mi、Mb、M2、Me，計(jì)算結(jié)果如下表:截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/142M(g q)lo111 35.53 4.8702111 35.53 4.87021

10、16 35.53 4.75021/14 35.53 4.7502(kN /m)76.6176.6150.1057.26由V (g q)ln可計(jì)算出Va、Vbi、VBr、Vc，計(jì)算結(jié)果如下表:截面位置ABiBrCav (g q)ln0.45 35.53 4.7550.60 35.53 4.7550.55 35.53 4.7500.55 35.53 4.750(kN)76.03101.37192.8292.824、截面承載力計(jì)算：、次梁跨中按 T形截面計(jì)算，T形截面的翼緣寬度 b；，按1 1 'bf l 50001667mm b s020002002200mm，故取 bf 1667mm。3

11、3梁高：h 400, h0400 40360mm翼緣厚： h； 80mm判定T形截面類型：1 fcbfhf (h0 匕)1.0 11.9 1667 80(36080)507.8 106N mm2 2507.8kN m76.61kN m（邊跨中）50.10kN m（中間跨中）故各跨中截面屬于第一類 T形截面。、支座截面按矩形截面計(jì)算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取h°400 60340mm，其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮,取 h0360mm、次梁正截面承載力計(jì)算見(jiàn)下表:截面1B2C彎矩M(kN m)1 fcbh。2 或 1fbh1.0 11.9 1667 36C22570

12、.914 1061.0 11.9 200 3402275.128 1061.0 11.9 1667 3602570.914 1061.0 11.9 200 360°308.448 106M亠Ms才或 s2-1 fcbh01fcbfh01衛(wèi)2 s(b 0.350)s 1 0.5As M / sfyh。選用鋼筋318彎13 18+1 " 16彎起3© 16彎 1316彎1實(shí)際鋼筋截面面積mm763603603、次梁斜截面承載力計(jì)算見(jiàn)下表:截面AB左B右CV(kN)0.25 cfcbh0(kN)214.2 V截面滿足202.3 V截面滿足202.3 V截面滿足214.2

13、 V截面滿足Vc 0.7ftbho (kN)64.01 V需配箍筋60.45 V需配箍筋60.45 V需配箍筋64.01 V需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑26262創(chuàng)626AsvnAsv1s 1.25 fyvAsvh。/(V Vc)實(shí)配箍筋間距150150不足用Asb補(bǔ)充150150AVcsVc1.25fyh°s99.668 V滿足98.127 V不滿足94.127 V滿足99.668 V滿足AV VcsAcsb0.8fy sina2選配彎起鋼筋由于縱向鋼筋充足，可彎起1 181蟲(chóng)18由于縱向鋼筋充足，可彎起1少16由于縱向鋼筋充足，可彎起1 © 16實(shí)配鋼筋面積2254.5 mm

14、2254.5 mm2201.1 mm2201.1 mm5、構(gòu)造配筋要求：沿全長(zhǎng)配置封閉式箍筋，第一根箍筋距支座邊50mn處開(kāi)始布置，在簡(jiǎn)支端的支座X圍內(nèi)各布置一根箍筋。四、主梁設(shè)計(jì)按彈性理論計(jì)算：1、支承情況：次梁l_r主梁板LJLJ柱=400柱=400柱截面400 X 400,由于鋼筋混凝土主梁抗彎剛度較鋼筋混凝土柱大的多，故可將主梁視作鉸支 于鋼筋混凝土柱的連續(xù)梁進(jìn)展計(jì)算。主梁端部支承于磚壁柱上，其支承長(zhǎng)度a=370。2、荷載計(jì)算：為簡(jiǎn)化計(jì)算，主梁自重亦按集中荷載考慮。次梁傳來(lái)的荷載： 8.2086 5.041.043kN主梁自重：(0.6 0.08)0.25 2.2 257.15kN主梁

15、粉刷重：2(0.6 0.08)0.015 2.2 17 0.58344kN恒載：Gk 48.776kN恒載設(shè)計(jì)值：G 1.2Gk 58.53kN活載設(shè)計(jì)值：Q 9 2.2 5.0 1.3 128.7kN3、確定計(jì)算跨度與計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁計(jì)算跨度：邊跨：l011l nb 柱 0.025l n26280140020.025 62806637mmln1 1ab 柱 62802 2370/2400/26665mm，近似取l016640mm中跨：11l0 ln -b柱 b柱 6200400/0400/26600mm22因跨度相差不超過(guò)10%可按等跨梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:G=58.53kN/m66406600

16、C(B)664011IgG1!T1rn主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖3、內(nèi)力計(jì)算：1）、彎矩設(shè)計(jì)值：M k1GL k2QL其中，k1 k2可由書(shū)中表查取，L為計(jì)算跨度，對(duì)于 B支座，計(jì)算跨度可取相鄰兩跨的平均值。2、剪力設(shè)計(jì)值：V k3G k4Q，其中，k3 k4可由書(shū)中表查可知。主梁彎矩計(jì)算項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖k/M1k/MBk/M2k/McG GGGJ JG G1 10.2440.2670.0670.26794.47103.6125.88103.61Q Q丨1Q QJ J0.2890.1330.1330.133246.97113.32112.97113.32Q Q1 J0.0450.1330.2000.13338

17、.46113.32169.88113.32QQQQ11 1 )0.2290.3110.1700.089195.70264.97144.4075.83Mmin組合項(xiàng)次+(kNm)組合值Mmax組合項(xiàng)次+(kNm)組合值由此可作出如下幾種情況下的內(nèi)力圖：+；+； +紅線+-368.58-368.58黃線+藍(lán)線+灰線+-PlL f J.Ci. X J-.- 1V'l-十-17944-179.44-15.07-88.16-88.16-15.0756.019.929.9256.0169.74106.38106.3769.74168.68169.42169.42168.68291.54195.76

18、195.76291.54236.45236.45341.44彎矩包絡(luò)圖341.44將以上各圖繪于同一坐標(biāo)系上，取其外包線，如此為彎矩包絡(luò)圖。主梁剪力計(jì)算項(xiàng)次荷載簡(jiǎn)圖kMkM左kM右G1GJG1GG G1J0.7331.2671.0042.9074.1658.53Q1Q1Q Q10.8661.1340111.45145.950QJQ1Q丄0.6891.3111.22288.67168.73157.27組合項(xiàng)次Vmin(kN)+同樣可繪出剪力包絡(luò):3少剪力包絡(luò)圖紅線：+藍(lán)線： +-.-.-汀Y胖腫4、主梁正截面和斜截面承載力計(jì)算：、主梁跨中按T形截面計(jì)算，T形截面的翼緣寬度bf，按'1 1

19、bf l 66002200mm b so 5000mm，故取 bf 2200mm。3 3梁高：h 600, h0 600 40 540mm邊跨，h0 600 40 540mm 沖間跨翼緣厚：h'f 80mm判定T形截面類型：i fcbfhf (h°hf)1.0 11.92200 80(540 凹)21047.2 106N mm1047.2kN m故各跨中截面屬于第一類 T形截面。341.44kN m(邊跨中)195.76kN m(中間跨中)、支座截面按矩形截面計(jì)算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取h0600 70 530mm。正截面配筋計(jì)算。截面1B2彎矩M(kN m

20、)V°b/2(58.53128.7)0.4 /237.451MVob21 fcbh02 或 1fcbfh01.0 11.9 2200 5467634.088 1061.0 11.9 250 530835.6775 1061.0 11.9 2200 5668210.048 1061.0 11.9 250 566932.96 106M或Ms1fcbh0或s砧樣00941 J 2 s(b 0-550)s 1 0-5As M / sfyhg選用鋼筋6 22彎 46 個(gè) 22+2 20彎起4電224® 22彎 22 4? 20實(shí)際鋼筋截面面積mm223329091520628斜截面配

21、筋計(jì)算:截面AB左B右V(kN)hw ho hf 530 80 45O0mm，因罟4%o僥4,截面尺寸按下面式驗(yàn)算0.25 cfcbh0(kN)394.2 V截面滿足394.2 V截面滿足394.2 V截面滿足剪跨比：20003.73,取3.05401 75乂 ftbh°(kN)175.01 V需配箍筋73.62 V需配箍筋73.62 V需配箍筋箍筋肢數(shù)、直徑2%282 8AsvnAsv1s 1.0fyvAsvh0/(V Vc)實(shí)配箍筋間距取150不足用A補(bǔ)充取150不足用Asb補(bǔ)充取150不足用Asb補(bǔ)充AsvVcsVc1.0fyh°s151.06 V不滿足148.27

22、V不滿足148.27 V不滿足AV Vcssb0.8 fy sina4 CL24.05 mm22選配彎起鋼筋彎起1221 22由于縱向鋼筋充足，可彎起1少22實(shí)配鋼筋面積（mm）380.1驗(yàn)算最小配筋率sv 也100.60.00270.24二 0.00145,滿足要求bs 250 150fyv說(shuō)明由于剪力圖呈矩 形，在支座A截面右邊的2.2mX圍內(nèi)需要布置兩排彎起鋼筋，而且要使箍 筋加密為100mni卩可滿足要求。由于剪力圖呈矩形，且比擬大，在支座截面B左邊的2.2mX圍內(nèi)需要布置三排彎起 鋼筋，而且要使箍筋 加密為100mm即可滿 足要求。由于剪力圖呈矩形， 在支座截面B右邊的 2.2mX圍內(nèi)需要布置 兩排彎起鋼筋，而且 要使箍筋加密為100mm即可滿足要 求。為了施工方便，除加密區(qū)箍筋間距一律為150 mm次梁傳來(lái)的的集中力:Fl41.043 1.2 128.7 177.95kN , h.600 400 200mm5、兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算:附加箍筋布置 X 圍：s 2h, 3b 2 200 3 200 1000mm取附加箍筋8200 mm,如此在長(zhǎng)度X圍內(nèi)可布置箍筋的排數(shù)：m 10°°200 1