鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計任務書與計算書1

1、鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計任務書一、 設計題目及目的題目：設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)力包絡圖和材料圖的繪制方法。 4、了解并熟悉現(xiàn)澆梁板的有關構(gòu)造要求。 5、掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達方式，制圖規(guī)定，進一步提高制圖的基本技能。6、學會編制鋼筋材料表。二、 設計內(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

2、分布計算）4、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的包絡圖（5）、鋼筋明細表及圖紙說明三、 設計資料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，樓面的活荷載標準值為16.0kN/；板跨2.0m時，樓面的活荷載標準值為10.0kN/；次梁（肋梁）間距1.2m時，樓面的活荷載標準值為10.0kN/；次梁（肋梁）間距2.0m時，樓面的活荷載標準值為8.0kN/。數(shù)據(jù)：

3、Lx=6000, Ly=6300。 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。 kN/80 kN/ kN/ kN/ kN/ kN/ 活kN/ kN/, 近似取16.2kN/（4） 配筋計算正截面受彎承載力計算板厚80mm,ho=80-20=60mm,b=10

4、00mm,C25混凝土 a1=1.0,fc=11.9N/ mm2 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。 板的配筋計算截面位置1B2C 彎矩設計值（）4.88-4.883.28-3.75s=M/1fcbh020.114-0.1140.077-0.088 0.1210.1<-0.121<0.350.080.1<-0.092<0.35軸線 計算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy411-411272313實際配筋（mm2）1019010190 8180 8160

5、 As=413As=413As=279As=314軸線計算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy4114110.8×272=218 0.8×313=250實際配筋（mm2）1019010190 81808180 As=413As=413As=279As=279 配筋率驗算pmin= 0.45ft/fy=0.45P=As/bh =0.52%P=As/bh =0.52%P=As/bh =0.47%P=As/bh =0.47% （5）板的配筋圖繪制板中除配置計算鋼筋外，還應配置構(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、次梁設計按考慮塑

6、性內(nèi)力重分布設計（1）荷載設計值：恒荷載設計值 板傳來的荷載：3.186次梁自重： 0.2小計 g=9.149（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=240mm，主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計算跨度按以下二項的較小值確定：計算簡圖如圖所示。（3） 彎矩設計值和剪力設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)和剪力系數(shù)。次梁的彎矩設計值和剪力設計值見表：次梁的彎矩設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)1/11-1/111/16-1/1

7、4計算跨度l0(m)l01=6.15l01=6.15l02=6.0l02=6.0(kN.m)35.15-35.1535.15-35.15 次梁的剪力設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) 0.450.60.550.55凈跨度lnln1=6.03ln1=6.03ln2=6.0ln2=6.0(kN)=95.38kN=127.17kN=116kN=116kN（4）配筋計算 正截面抗彎承載力計算次梁跨中正彎矩按T形截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面二項的較小值：bf=lo/3=6000/3=2000mmbf=b+Sn=200+2000-

8、2000=2000mm 故取bf2000mm C25混凝土 a1=1.0, fc=11.9 N/ mm2, ft=1.27 N/ mm2 ; 縱向鋼筋采用HRB335，fy=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB235，fyv=210 N/ mm2 ,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。截面1B2C 彎矩設計值（）120.86-120.8679.1-90.4s=M/1fcbh02120.86x106/(1x11.9x2000x4652)=0.023120.86x106/(1x11.9x200x4652)=0.23579.1

9、x106/(1x11.9x2000x4652)=0.015490.4x106/(1x11.9x2000x4652)=0.1760.0230.1<0.272<0.350.01550.1<0.195<0.35選配鋼筋計算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy0.023x2000x465x1x11.9/300=848.50.272x200x465x1x11.9/300=1003.40.0155x2000x465x1x11.9/300=571.80.195x2000x465x1x11.9/300=719.4實際配筋（mm2）218+122222+118122+ 212220+1

10、12As=889.1As=1014.5As=606.1As=741.1 次梁正截面受彎承載力計算斜截面受剪承載力計算(包括復核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算)。復核截面尺寸： hw =ho- bf=465-80=385mm且hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式計算：0.25bcfcbho65=276.7kN > Vmax =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ACV95.381277>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82.7<V

11、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2222100.6100.6100.6100.6968.4276.1368.8368.8實配箍筋間距200200200200144.1>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=0.14×300×22/1.27=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=1218=

12、216mm,取250mm.梁底面縱筋伸入中間支座的長度應滿足l>12d=1222=264mm，取300mm.縱筋的截斷點距支座的距離: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm, 取1650mm.5、主梁設計主梁內(nèi)力按彈性理論設計：（1）荷載設計值。（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： 9.149kN恒荷載設計值： G=57.64+10.958活荷載設計值： Q=26（2）計算簡圖端部支承在墻上的支承長度a=370mm,中間支承在400mm（3）、內(nèi)力設計值計算及包絡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：，式中k1和k

13、2由附表1查得  主梁的彎矩設計值計算（）項次荷載簡圖      彎矩圖示意圖1恒載0.244100.8-0.2674-110.30.06727.6-0.2674-110.32活載0.289285.1-0.133-130.95-0.133-130.7-0.133-130.95 3活載-0.044-43.4-0.133-130.950.200196.6-0.133-130.95  4活載0.229225.9-0.311-306.20.09694.3-0.089-87.65活載-0.089/3-29.3-0.089-87.60.17167

14、.1-0.311-306.2 組合項次Mmin(kN·m)+57.4+-416.5+-103.1+-416.5 組合項次Mmax(kN·m)+385.9+-197.9+224.2+-197.9 、剪力設計值：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 恒載0.73350.3-1.267-86.91.0068.6活載0.866141.9-1.134-185.700活載0.689112.9-1.311-214.71.222200.2活載-0.089-14.6-0.089-14.60.788127.4組合項次Vmax(kN

15、) +192.2+-101.5+268.8組合項次Vmin(kN) +35.7+-301.6+68.6彎矩、剪力包絡圖繪制荷載組合+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=0， 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) -1/3MB=386.1 kN . m Mmax第二集中荷載作用下彎矩值為1/3(G+Q) -2/3MB=305.7 kN·m。中間跨跨中彎矩最小時，兩個支座彎矩值

16、均為241.25kN·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 MB =-104.05 kN·m.荷載組合+時支座最大負彎矩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&

17、#183;m，第一跨在集中荷載G作用下的彎矩值分別為857.3kN·m，-23.1kN·m,第二跨在集中荷載作用下的彎矩值為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格等跨所致。主梁的彎矩包絡圖見下圖。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 40.2232.4=272.6 kN，荷載組合+時，最大，其VBl=-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

18、按此計算。主梁的剪力包絡圖見圖。（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fy=300 N/ mm2 ,箍筋采用HPB235 ，fyv=210 N/ mm2 .正截面受彎承載力計算及縱筋的計算跨中正彎矩按形截面計算，因翼緣計算寬度按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=2000mm支座處的彎矩設計值：。MB= Mmax-Vo kN·m判別跨中截面屬于哪一類T形截面 a1fcbfhf(ho-hf/2)=1.0x11.9x200

19、0x80x(615-40)=1094.8kN .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彎矩設計值（kN.m）385.9370224.2103.1s=M/1fcbh020.0470.3080.0250.080.048<0.5180.380<0.5180.025<0.5180.083<0.518選配鋼筋計算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy2246.73622.81219.8592.6實際配筋(mm2)622622120420220As=2281As=2595.2As=

20、1256As=628 箍筋計算斜截面受剪承載力計算 驗算截面尺寸：hw =ho- bf=580-80=500mm且hw/b=500/300=1.7<4,故截面尺寸按下式計算：0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x300x500=446.25kN > Vmax =301.6kN故截面尺寸滿足要求斜截面配筋計算：截 面AV192.2-301.6368.8548.9>V截面滿足517.7>V截面滿足517.7>V截面滿足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282828100.6100.6100.6Vcs=+1.25fyv Asv ho/s272.3>V256.8<V307.85>V實配箍筋間距150 150 100 _264_選配彎起鋼筋_120 (As=314.2)_驗算最小配筋率Psv=Asv/bs=100.6/300x150=0.00224>0.24