整體式現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)

1、目錄1.設(shè)計(jì)資料11.1建造地點(diǎn)與基本概況31.2樓面構(gòu)造層做法（至上而下）31.3設(shè)計(jì)方案31.4材料選用32.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置33.板的設(shè)計(jì)53.1荷載53.2計(jì)算簡圖53.3彎矩計(jì)算值63.4正截面受彎承載力計(jì)算74.次梁設(shè)計(jì)74.1荷載設(shè)計(jì)值74.2計(jì)算簡圖8 4.3內(nèi)力計(jì)算84.4承載力計(jì)算94.4.1正截面受彎承載力94.4.2斜截面受剪承載105.主梁設(shè)計(jì)105.1荷載設(shè)計(jì)值105.2計(jì)算簡圖105.3內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖125.3.1彎矩設(shè)計(jì)值125.3.2剪力設(shè)計(jì)值125.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖125.4承載力計(jì)算155.4.1正面受彎承載力155.4.2斜截面受剪承載力16

2、6、繪制施工圖166.1施工說明166.2結(jié)構(gòu)平面布置圖166.3板配筋圖176.4 次梁配筋圖176.5主梁配筋圖17整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)資料 某一般金工車間樓蓋，采用整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式，其柱網(wǎng)布置下圖所示1、1建造地點(diǎn)與基本概況建造地點(diǎn)為西安市某地，外墻采用490mm厚的磚墻。該結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)為1.0，使用環(huán)境類別為2a類。板的外墻上的支承長度為120mm，梁在外墻上的支承長度為370mm。1、2樓面構(gòu)造層做法（至上而下） 樓面水泥砂漿面層厚20mm (=20kN/m2); 現(xiàn)澆混凝土樓板厚80mm (=25kN/m2) 混合砂漿天棚抹灰厚15mm （=

3、17kN/m3）。 1、3設(shè)計(jì)方案題號(hào)（m）（m）可變荷載取值3b6b7b6.06.6二類金工1、4材料選用 樓板、次梁及主梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30（fc=14.3N/mm2 ；ft=1.43 N/mm2 ）板中鋼筋和梁中箍緊采用HPB335級(jí)鋼筋；主梁、次梁受力鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋。板伸入外墻內(nèi)120mm，次梁及主梁伸入墻內(nèi)370mm，柱的截面尺寸bh=350mm 350mm， 結(jié)構(gòu)層高為4.2m 2、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為6.6m，次梁的跨度為6.0m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為/=6.6/2=2.2，因此按單向板設(shè)計(jì)。按跨高比條件，

4、要求板厚h2200/30=73mm，對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18/12=6000/186000/12=333500mm。考慮到樓面可變荷載比較大，取h=450mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=/15/12=6600/156600/10=440660mm。取h=650mm截面寬度為b=300mm結(jié)構(gòu)表 名稱 數(shù)量尺寸跨度h(mm)b(mm)邊跨（mm）中跨（mm）板5480220020202000次梁4545020058735700主梁1265030066406600柱 8350350外墻 44200490 3、板的設(shè)計(jì)3

5、.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.0825=2kN/20mm厚樓面水泥砂漿面層 0.0220=0.4kN/15mm厚混合砂漿抹灰 0.01517=0.255kN/小計(jì) 2.655kN/板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 12.0kN/永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值 g=2.6551.2=3.186kN/可變荷載設(shè)計(jì)值 q=12.01.3=15.6kN/荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=3.186+15.6=18.786kN/ 近視值為g+q=18.8kN/ 3、2計(jì)算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，次梁截面為200

6、mm450mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度不小于100mm，取板在墻上的支承長度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度：邊跨=+h/2=2200-120-100+80/2=2020mm中間跨：=2200-200=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如圖所示 3.3彎矩計(jì)算值不考慮板塊供作用截面彎矩的折減。由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：邊支座為0，邊跨中，1/11；離端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中間支座，-1/14。故=-=（g+q)/11=18.8/11=6.97kNm=-（g+q）/14=-=-18.82.02

7、 /14=-5.37kNm=（g+q）/16=18.82.02 /16=4.70kNm這是對(duì)端區(qū)單向板而言的，對(duì)于中間區(qū)格單向板，其和應(yīng)乘以0.8，=0.8-2.24=-1.79kNm；=0.81.96=1.57kNm3.4正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別為2a類，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=20mm。假定縱向鋼筋直徑d為10mm,板厚80mm，=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB335鋼筋，=300N/。板配筋計(jì)算的過程于下表。 樓面板的配筋計(jì)算截 面1B2或3C彎矩設(shè)計(jì)值（KNm）6.97-6.974.

8、7-5.37=/（b）0.1660.1610.1090.124=1-0.1770.1770.350.1160.1330.35計(jì)算配筋（）=b/464.0464.0304.1348.7實(shí)際配筋（）10/12170=462.010/12170=462.08 160=314.08/10180=358.0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；/b*h=314.0/（100080）=0.392%，此值大于0.45/=0.451.43/270=0.24%，同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率。 4.次梁設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可

9、變和在不考慮梁從屬面積的荷載折減。4.1荷載設(shè)計(jì)值由板傳來的恒載： 3.1862.2=7.0kN/次梁自重： 250.2（0.45-0.08）1.2=2.22kN/次梁150mm抹灰： 170.015（0.45-0.08）21.2=0.3kN/小計(jì) g=9.52kN/板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 q=15.62.2=34.32kN/荷載總計(jì)算值 P=g+q=43.84kN/ 4.2計(jì)算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁在磚墻上的支承長度為370mm。主梁截面為300mm650mm。計(jì)算跨度： 邊跨 =（6000-120-300/2）1.025=5873mm 中間跨=6000-300=5700mm因跨度相差小

10、于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。計(jì)算簡圖如下圖所示 4.3內(nèi)力計(jì)算由表11-1、表11-3可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值：=0=-=（g+q）/11=43.84/11=137.47kNm=（g+q）/16=43.84/16=89.02kNm=-（g+q）/14=-43.84/14=-101.74kNm剪力設(shè)計(jì)值：=0.45（g+q）=0.4543.845.75=113.44kN=0.60（g+q）=0.6043.845.75=151.25kN=0.55（g+q）=0.5543.845.7=134.81kN 4.4承載力計(jì)算 4.4.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按T形截

11、面計(jì)算，翼緣寬度去=/3=6000/3=2000mm；又=b+=200+2000=2200,b+12=200+1280=1160故取=1660mm。除B截面縱向鋼筋排兩排布置外。其余截面均布置一排。環(huán)境類別為2a級(jí)，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=25mm，假定箍緊直徑為10mm，縱向鋼筋直徑20mm,則一排縱向鋼筋=450-25-10-20/2=410mm二排縱向鋼筋=410-25=385mm。C30混凝土，=1.0，=1，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，箍筋采用HRB335鋼筋，=360N/。正截面承載力計(jì)算過程列于下表。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一

12、類T形截面。 次梁正截面受彎承載力計(jì)算截 面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（KNm）137.47-137.4789.02-101.74=/（b）或=/（） =0.05 =0.33 =0.032 =0.22/0.23=1-0.050.330.350.0320.220.35=b/或=/933.08996.23597.17707.85選配鋼筋（） 計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；/b*h=565/（200500）=0.57%，此值大于0.45/=0.451.43/360=0.18%，滿足最小配筋率。4.4.2斜截面受剪承載斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：

13、=-=380-80=300mm，因/b=300/200=1.54，截面按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25114.3200380=2751.17N=151.25N，截面滿足要求。計(jì)算所需腹筋采用采用6雙支箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面?？傻玫焦拷铋g距 =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%或箍筋間距減小20%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8131.82=105.46mm，截面高度在300到500的梁，最大箍緊間距200最后取箍緊間距s=150。為了方便施工，沿梁長度不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配筋率下限為：0.3=0.31.43/300=0.12%。實(shí)際配筋率=28.

14、32/（200150）=0.19%0.12%滿足要求。 5.主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)。5.1荷載設(shè)計(jì)值為了簡化計(jì)算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 9.526.0=57.12kN主梁自重（含粉刷）（0.65-0.08）0.32.225+0.015（0.65-0.08）22.217）1.2=12.05kN永久荷載設(shè)計(jì)值 G=51.12+12.05=69.17kN 可變荷載設(shè)計(jì)值 Q=34.326.0=205.9kN 5.2計(jì)算簡圖因主梁的線剛度與柱線剛度之比大于5，豎向荷載下主梁內(nèi)力近視按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，計(jì)算跨度支承中心線之間的距離，=6600。端部支承在磚墻上，支承長

15、度為370mm，中間支承在350mm350mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度：邊跨 中跨 主梁的計(jì)算簡圖如下，因跨度相差不超過10%，故可利用附表6-2計(jì)算內(nèi)力5.3內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖5.3.1彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.24469.176.6+0.284205.96.6=504.13kNm=-0.26769.176.6-0.311205.96.6=-544.53kNm=0.06769.176.6+0.200205.96.6=302.37kNm 5.3.2剪力設(shè)計(jì)值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得 =0.73369.17+0.866205.9=22

16、9.01kN =-1.26769.17-1.311205.9=-357.57kN =1.069.17+1.222205.9=320.78kN5.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。由附表6-2知支座B或C的彎矩值為=-0.26769.176.6-0.133205.96.6=-302.63kNm在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-302.63kNm的連線為基線。作G=69.17kN，Q=205.9kN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)彎矩值分別為：（G+Q）+=（69.17+205.9）6.6-=504.28kNm（與前面計(jì)算的=504.13

17、kNm接近）（G+Q）+=（69.17+205.9）6.6-=403.4kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-302.63kNm，=-302.63kNm的連線作為基線，作G=69.17kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：G+=69.176.6-302.63=-150.46kNm第1、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-544.53kNm的連線為基線。作G=69.17kN，Q=205.9kN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)彎矩值分別為：（69.17+205.9）6.6-=432.64kNm（69.17+205.9）6.6-=2

18、42.13kNm在第2跨內(nèi)：=-0.26769.176.6-0.089205.96.6=-242.83kNm以支座彎矩=-544.53kNm，=-242.83kNm的連線為基線，作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（69.17+205.9）6.6-242.83+（-544.53+242.83）=161.2kNm（G+Q）+（-）=（69.17+205.9）6.6-242.83+（-544.53+242.83）=261.8kNm第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=-0.26769.176.6-0.133205.96.6=-302.6kNm第2跨兩集

19、中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：（G+Q）+=（69.17+205.9）6.6-302.6=302.55kNm（與前面計(jì)算的=302.37kNm接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：G+=69.176.6-302.6=51.3kNmG+=69.176.6-302.6=-49.56kNm在第1跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒有可變荷載由附表6-2知支座B或C的彎矩值=-0.26769.176.6-0.178205.96.6=-120.0kNm=-0.26769.176.6+0.044205.96.6=-181.68kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-120.0kNm的連線為基線，作G=6

20、9.17kN，Q=205.9kN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)彎矩值分別為：（G+Q）+=（69.17+205.9）6.6-302.63=504.28kNm（G+Q）+=（69.17+205.9）6.6-302.63=403.40kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-120.0kNm，=-181.68kNm的連線作為基線，作G=69.17kN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得第1個(gè)和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：G+（-）+=69.176.6+（-120.0kN+181.68）-181.68=11.42kNmG+（-）+=69.176.6+（-120.0kN+181.68）-18

21、1.68=-8.9kNm彎矩包絡(luò)圖如下（a）所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨=229.01kN；過第1個(gè)集中荷載后為229.01-69.17-205.9=-46.06kN；過第2個(gè)集中荷載后為-46.06-69.17-205.9=-312.13kN=-357.57kN；過第1個(gè)集中荷載后為-357.57+69.17+205.9=-82.5kN；過第2個(gè)集中荷載后為-82.5+69.17+205.9=192.57kN第2跨=320.78kN；過第1個(gè)集中荷載后為320.78-69.17=251.61kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時(shí) =1.069.17+1.0205.9=275.07kN；過第1個(gè)集中荷載

22、后為275.07-69.17-205.9=0。剪力包絡(luò)圖如下（b）所示 主梁的內(nèi)力包絡(luò)圖（a）彎矩包絡(luò)圖；（b）剪力包絡(luò)圖5.4承載力計(jì)算5.4.1正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因=0.120.1。翼緣計(jì)算寬度按=6.6/3=2.2mm和b+=6m中較小值確定取=2.2m。主梁混凝土保護(hù)層厚度的要求以及跨內(nèi)截面有效高度的計(jì)算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度的計(jì)算方法有所不同。板混凝土保護(hù)層厚度20mm、板上部縱筋10mm、次梁上部縱筋直徑18mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm,則一排鋼筋時(shí)，=650-20-10-18-25/2=590mm，二排鋼筋時(shí)

23、，=590-25=565?？v向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均為一排?？鐑?nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值=-b/2=-544.53+263.020.35/2=-498.5kNm。正截面受彎承載力的計(jì)算過程列于下表。 截 面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kNm）504.13544.53302.37-150.456=/（b）或=/（） =0.045 =0.398 =0.027 =0.097=（1+）/20.9770.7260.9860.949=/2388.43687.51419.7734選配鋼筋（）梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。5.4.2斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：=-=

24、565-80=485mm，因/b=485/300=1.624截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25114.3300565=605.96kN=357.57kN，截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用10200雙肢箍筋，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配箍率：=0.52%0.24=0.10%，滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來集中力=57.12+205.9263.02kN，=650-450=200mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2200+3200=1000mm。取附加箍筋8200雙肢，則在長度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=1000/100+1=11排，次梁兩側(cè)各布置5排。另加吊筋118，=254.5，由式m*n=112360157=518KN=263.