鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計任務書

1、.混凝土結構基本原理課程設計一整體式肋梁樓蓋設計指導教師：班級：學生：設計時間：理工大學礦業(yè)工程學院地下工程系.鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計任務書一、設計題目單向板肋梁樓蓋設計二、設計容1、結構平面布置圖: 柱網、主梁、次梁及板的布置2、板的強度計算( 按塑性力重分布計算)3、次梁強度計算( 按塑性力重分布計算)4、主梁強度計算( 按彈性理論計算)5、繪制結構施工圖(1) 、結構平面布置圖 (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 的包絡圖(5) 、鋼筋明細表及圖紙說明

2、三、設計資料1、樓面活荷載：車間工業(yè)樓面活荷載標準值6.5 KN/m3 。2、樓面構造及恒載:樓面為 20mm厚水泥砂漿抹面，20kN/m2；現(xiàn)澆鋼筋混凝土板容重 25kN/m3；梁底、板底、梁側均為15mm厚混合砂漿抹灰粉刷 ,17KN/m3。.3、材料 :混凝土用： C30，ft=1.43N/mm2 ， fc=14.3N/mm2鋼筋：主梁、次梁受力筋用HRB335或 HRB400級鋼筋：板中受力筋用 HRB335級：其它鋼筋采用HRB235級：縱向受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度，主梁、次梁為 25mm，板為 15mm。4、板、次梁、主梁的端支座擱置長度分別為120mm、180mm、240m

3、m。鋼筋混凝土柱截面尺寸為400mm× 400mm?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計計算書一、 平面結構布置 :1、確定主梁的跨度為 6.9m , 次梁的跨度為 6.6m , 主梁每跨布置兩根次梁 , 板的跨度為 2.3m 。樓蓋結構布置圖如下 :2、按高跨比條件 , 當h1時滿足剛度要求,可不驗算撓度。l =57.5mm,40對于工業(yè)建筑的樓蓋板 , 要求 h 80mm , 取板厚 h = 80mm。3、次梁的截面高度應滿足h c = (1 1 )L x = (367550)mm,取 hc = 400mm則 bc = ( 1 1 )h c = (1331812200)mm,取 bc

4、 =150mm。32114、主梁的截面高度應該滿足h =()L =(493 863)mm,h =500mm,則z148yz.? bz=( 1 1 )h z =(167250)mm, 取 bz =200mm。 3 2二、 板的設計 ( 按塑性力重分布計算 ):1、荷載計算 :板的恒荷載標準值 :取 1m寬板帶計算 :20mm水泥砂漿0.02×20=0.4kN/m80mm鋼筋混凝土板0.08×25= 2.0kN/m15mm板底混合砂漿0.015×17=0.225kN/m恒載 : g k =2.625kN/m活載 : q k =6.5 ×1=6.5kN/m恒荷

5、載分項系數取1.2; 因為工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標準值大于4.0kN / m ,所以活荷載分項系數取1.3 。于是板的設計值總值 :g+q=1.2gk +1.3qk =11.636kN/m2、板的計算簡圖 :次梁截面為 150mm×400mm, 現(xiàn)澆板在墻上的支承長度為 120mm。按塑性力重分布設計 , 板的計算邊跨 := ln1+1=2300- 75- 120+80 =2145 l+ 1a=2300-75-120+ 120=2165mm,l01h2n1222取 l01=2145mm (a=120mm)中跨 :l 02 = ln2 =2300- 150=2150mm板為多跨連續(xù)板

6、 , 對于跨數超過五跨的等截面連續(xù)板 , 其各跨受荷相同 , 且跨差不超過 10%時, 均可按五跨等跨度連續(xù)板計算。計算簡圖如下圖 :.3、力計算及配筋 :2用塑性力重分布理論計算,M = a (g + q)l0 ， 系數如下 :截面位置1B2Ca1/11-1/141/16-1/16M = a ( g + q ) L 201/11 × 11.636 ×-1/14 × 11.636 × 2.15 21/16 × 11.636 ×-1/16 × 11.636× 2.15 22.1452=-5.6332.152=-3.3

7、62（ kN/m）=4.876=3.362已知 b=1000mm,設 as =20mm,則 h0 = h- as = 80- 20 = 60mm， fc =14.3N / mm2 ，ft =1.43N / mm2， fy =300N / mm2根據各跨跨中及支座彎矩可列表計算如下:截面1B2C×M 1MBM20.8 M2MC0.8 MCM (kN m)24.867-3.8423.3622.690-3.362-2.6900M = a (g + q)La1 fcbh02 (kN ×m)51.48a s =M0.0950.0.0650.0520.0650.052a21 fcbh0

8、x =1-1- 2as0.1000.0780.0670.0.0670.(= 0.550)xbgs =1- 0.5z0.9500.9610.9660.9720.9660.972s =M(mm2 )284.6222.1193.4153.7193.4153.7Ags fy h0.r = Asbh0.004740.003700.003220.002560.003220.00256(3 r min = 0.45 ft=0.0021)fy12軸線8200825082508250選鋼筋56軸線8200825082508250軸線26軸線2222實際配12302mm252mm252mm252mm56筋軸線26

9、2222軸線302mm252mm252mm252mm對周邊與梁整體相連的多跨連續(xù)板的中間跨中和中間支座( 第一支座除外 ), 可按計算所的彎矩降低 20%采用 ; 但對邊跨跨中的計算彎矩則不應折減。4、確定各種構造鋼筋 :(1) 分布筋選用 A6250。(2) 嵌入墻的板面附加鋼筋選用 A8200，鋼筋長度 130mm。(3) 垂直于主梁的板面附加鋼筋選用 A8200，伸入板的長度，從墻邊算起為 350mm。(4) 板角構造鋼筋 : 選用 A8200,雙向配置板四角的上部，該鋼筋伸入板的長度從墻邊算起為 550mm。(5) 板縱向受力鋼筋的錨固長度為 40mm。三、次梁設計 ( 按塑性力重分布

10、計算 ):1、次梁的支承情況 :2、荷載計算 :× 2.3= 6.107 kN/m由板傳來2.655次梁肋自重0.15 ×(0.4 -0.08)× 25 = 1.2 kN/m次梁粉刷重0.015 × (0.4 - 0.08) × 2×17 = 0.2176 kN/m.恒載 :gk = 7.525kN / mN/活載:k×2.3=14.95km設計值總值 :g.2q =6.5N/k.3km+q=1g +1 q =28.465k3、確定計算跨度及計算簡圖塑性力重分布計算時 , 其計算跨度 :中跨 :l02 = ln2 =6600

11、- 250=6400mm邊跨 :l01= ln1+ 1 a=6600- 120- 200/2+240/2=6500mm1.025 ln1=6560mm2取 l01= 6400mm (a =mm)因跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)梁計算 , 計算簡圖如下 :力計算按式 M = a (g + q)l02 和 V = b(g+ q)l0 分別計算各跨跨中截面和各支座截面的彎矩和剪力。截面位置1B2Ca1/11-1/111/16-1/16M = a (g+ q)l 021/11 × 28.465 ×-1/11 × 28.4651/16 × 28.465 

12、5;-1/16 × 28.465(kN ×m)6.5 2 =109.33× 6.5 2=-109.336.4 2=72.87× 6.4 2=-72.87截面位置ABlBrCb0.4-0.60.50.5V = b(g +q)l00.4 × 28.465 ×-0.6× 28.465 ×0.5 × 28.465 ×0.5 × 28.465 ×(kN)6.5=74.016.5=-111.016.4=91.066.4=91.064、正截面配筋計算(1) 、次梁跨中按 T 形截面計算 ,

13、T 形截面的翼緣寬度 b f , 按11sb2300 1502450mmbL6600 2200mmf330c梁高：hc = 400mm， h = 400- 40 = 360mm0翼緣厚：hf = 80mm.判定 T 形截面類型 :M f fcbf hf ( h0hf) 14.3 2200 80 (3608076.61kNm2)805.4kN mm250.10kN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算，離端第二支座B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取h0= 400 - 60 = 340mm，其他中間支座按布置一排縱向鋼筋考慮，取 h0=360mm(3) 、次梁正截面承載力計算見下表

14、:截面位置1B2CM (kN ×m)109.33-109.3372.87-72.87a1fh2( 或cbf014.3 × 2200×14.3 × 150×14.3 × 2200×14.3 × 200×a 1 fc bh02 )3602=4077.22 × 1063402=247.962 ×106360 2=4077.22 × 106360 2=277.992 × 106a s0.0270.441>0.3990.0180.262x(xb = 0.550)0.02

15、70.0180.310gs0.9860.9910.845雙筋As =M21026.7As=1452.6680.9798.5(mm )gs f yh0As=115.5r(30.002>rmin=0.0018)0.01710.02460.01130.0133選擇鋼筋322雙排 3+122320320受壓 28實際配筋 (mm2 )11401671941941(4) 、次梁斜截面承載力計算見下表 :截面位置ABlBrCV(kN )74.01111.0191.0691.060.25fcbh0 (kN)193.05>V（截面滿足）Vc = 0.7ftbh0 (kN)54.05<V54.

16、05<V54.05<V54.05<V箍筋肢數、直徑26262626Asv = nAsv156.656.656.656.6.s = f yvAsvh0 (mm)306.3107.3165.2165.2V - Vc實配箍筋間距（ mm）15015015015094.76<V不滿足，由Vcs = Vc + f yvAs h094.76>vAsb 補充，94.76>v94.76>vs彎起1 225、構造配筋要求：沿全長配置封閉式箍筋，第一根箍筋距支座邊 50mm 處開始布置，在簡支端的支座圍各布置一根箍筋。四、主梁設計 ( 按彈性理論計算 ):1、支承情況 :

17、柱截面 400 ×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)梁進行計算。 主梁端部支承 于磚壁柱上 , 其支承長度 a=240mm。2、荷載計算 :為簡化計算 , 主梁自重亦按集中荷載考慮。次梁傳來的荷載 :7.525× 6.6 = 49.665kN主梁自重 :(0.5-0.08) ×0.2× 2.3 × 25 = 4.83kN主梁粉刷重 :2×(0.5 -0.08)×0.015 × 2.3 ×17 = 0.493kN恒載 :Gk = 54.998

18、kN恒載設計值 :G = 1.2G k = 65.986kN活載設計值 :Q =6.5 × 2.3 ×6.6 ×1.3=128.27kN3、確定計算跨度及計算簡圖主梁計算跨度 :邊跨.L01 Ln1 ba65804002406900mm Ln1b0.025Ln1 65804000.025 6580 6944.5mm222222近似取 L016900 mm(a = 240mm)中跨: L0Lnb65004006900mm因跨度相差不超過 10%, 可按等跨梁計算 , 計算簡圖如下 :4、力計算1) 、彎矩設計值 :M = k 1GL + k 2QL其中 ,k 1、k

19、2 可由書中表查取 ,L為計算跨度 , 對于 B 支座 , 計算跨度可取相鄰兩跨的平均值。2) 、剪力設計值 :V =k 3G+k4Q,其中 ,k 3、k4 可由書中表查可知。主梁彎矩計算項荷載簡圖k/M1k/MBk/M2k/MC次10.244-0.2670.067-0.267111.09-121.5730.51-121.5720.289-0.133-0.133-0.133255.78-117.71-117.71-117.713-0.044-0.1330.200-0.133-39.83-117.71177.01-117.7140.229-0.3110.170-0.202.68-275.2615

20、0.46-78.77組合項次+M min13141212(kN ×m)組合值70.34-396.83-87.20-239.28組合項次+M max1213(kN ×m)組合值366.87207.52主梁剪力計算.項k/V Ak/V BLk/V BR荷載簡圖次10.733-1.2671.00048.37-83.6065.9920.866-1.1340111.08145.4603-0.133-0.1331.000-10.02-10.0275.3540.689-1.3111.22288.38-168.9157.43+121414±Vmin (kN)-252.50213.

21、4159.454、主梁正截面和斜截面承載力計算:(1) 、主梁跨中按 T 形截面計算 ,T 形截面的翼緣寬度 b, 按fbf1 l16900 2300 mm33bzs0250 6050 6300mm故取 : bf= 2300mm梁高 : hz500mm， h050060440mm ( 邊跨 ),h050040460mm ( 中間跨 )翼緣厚：hf= 80mm判斷 T 形截面類型：fcbf hf (h0hf80325.56kN m2) 14.3 2300 80 ( 440) 1052.48kN m2135.47kN m.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算， 離端第二支座

22、B按布置兩排縱向鋼筋考慮，取h0= 500 - 80 =420mm。正截面配筋計算 :截面位置1B2M (kN ×m)366.87-396.83207.52-87.20138.85V0 b2M - 1 V0b-357.982a1fh2( 或cbf01.0×14.3 × 2300×1.0 ×14.3 × 200×1.0 ×14.3 × 2300×1.0 ×14.3 ×200 ×a 1 fc bh02 )4402=6367.504 ×1064202=504.5

23、04 ×1064402 =6367.504 ×106460 2=605.176 × 106a s0.0.787 >0.390.0300.1449x(xb = 0.550)0.0600.550.0300.156gs0.9700.7250.9850.922As =M(mm2 )2865.328471526.7685.3gs f yh0r (3 r min = 0.0021)0.02860.02850.01530.0069選擇鋼筋625625422222受壓2 8實際配筋 (mm2 )294529451520760斜截面配筋計算 :截面位置ABlBrV(kN)159.45-252.50213.4hw h0 hf 440 80hw3601.8 4 , 截面尺寸按下面式計算360mm, 因200bz300.3>V0.25bc fcbh0 (kN)截面滿足剪跨比：23005 >3取 l =3.0460Vc = 1.75 ft bh0 (kN)55.06<V52.55<V52.55<Vl +1282828箍筋肢數、直徑.Asv = nAsv1100.6100.6100.6s = f yvAsvh0(mm)127.163.478.8V - Vc實配箍筋間距 (mm)150150150Vcs = Vc + fyvAsv h0