鋼筋溷凝土課程設(shè)計單向肋板

1、 課程設(shè)計(綜合實驗)報告( 2011- 2012年度第1學期)名 稱： 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學 題 目：某建筑鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋設(shè)計 院 系： 可再生能源學院 班 級： 水電0902班 學 號： 學生姓名： 指導教師： 孫萬泉老師 設(shè)計周數(shù)： 2 成 績： 日期：2012年6月19日目錄一設(shè)計資料1(一)樓層平面如任務(wù)書附圖1所示。墻體厚度370mm。樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計不予考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。1(二)該建筑位于非地震區(qū)。1(三)建筑物安全級別為二級。1(四)結(jié)構(gòu)環(huán)境類別一類。1(五)建筑材料等級：1(六)荷載：1(七)結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板伸入墻內(nèi)120m

2、m，次梁伸入墻內(nèi)240mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm；柱的截面尺寸b×h= 400 mm×400 mm。1(八)采用的規(guī)范：水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（(SL/T191-96 )。1二板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力1(一)板的設(shè)計11.荷載計算（按單向板計算）22.計算簡圖23.彎矩設(shè)計值34.正截面承受彎載力計算3(二)次梁設(shè)計31.荷載設(shè)計值32.計算簡圖43.內(nèi)力計算44.承載力計算4(三)主梁設(shè)計（按彈性方法設(shè)計）51.荷載設(shè)計值52.計算簡圖53.內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖54.承載力計算8三繪制施工圖9四設(shè)計心得9一 設(shè)計資料(一) 樓層平面如任務(wù)書附圖1所示。墻體

3、厚度370mm。樓梯位于該層平面的外部，本設(shè)計不予考慮。樓蓋采用整體式單向板肋形結(jié)構(gòu)。(二) 該建筑位于非地震區(qū)。(三) 建筑物安全級別為二級。(四) 結(jié)構(gòu)環(huán)境類別一類。(五) 建筑材料等級：1. 混凝土強度等級：梁、板、C20級。2. 鋼筋：板中鋼筋、梁中箍筋、構(gòu)造鋼筋I(lǐng)級，梁中受力筋I(lǐng)I級。(六) 荷載：1. 鋼筋混凝土重力密度為25KN/m3 。2. 樓面活荷載標準值：6KN/m2 。3. 樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（重力密度為20KN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（重力密度為17KN/m3）(七) 結(jié)構(gòu)平面布置及初估尺寸：板伸入墻內(nèi)120mm，次梁伸入墻內(nèi)2

4、40mm，主梁伸入墻內(nèi)370mm；柱的截面尺寸b×h= 400 mm×400 mm。1. 板厚h 80毫米2. 次梁：高h500mm，寬b200mm。3. 主梁：高h650mm，寬b300mm。(八) 采用的規(guī)范：水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（(SL/T191-96 )。二 板和次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力由水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學第48頁可知：安全系數(shù)k=1.20；并，經(jīng)查表，得fc=9.6N/mm2；ft=1.10N/mm2；fy1=210N/mm2；fy1'=210N/mm2fy=300N/mm2；fy'=300N/mm2由于是一極環(huán)境保護層厚度：板和墻

5、取20毫米，梁和柱取30毫米。(一) 板的設(shè)計按工業(yè)建筑的樓蓋板，h80mm，所以，h=80mm。次梁的截面高度h=l0÷18l0÷12=375563 取h=500，截面寬度b=200mm主梁的截面高度h=l0÷15l0÷10=450675 取h=650，截面寬度b=300mm1. 荷載計算（按單向板計算）圖1 樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖板的恒荷載標準值：樓面面層：0.4KN/m2樓面底層：0.255KN/m2鋼筋混凝土鋼板：2KN/m2合計：2.655KN/m2板的活荷載標準值：6KN/m2由此恒荷載的設(shè)計值：g=2.655×1.05=2.79KN/

6、m2活荷載的設(shè)計值：q=6×1.2=7.2KN/m2荷載的總設(shè)計值：9.99KN/m22. 計算簡圖圖2 板的計算簡圖邊跨l0=ln+h÷2=2300-100-120+80÷2=2120mm<ln+a÷2=2140mm中間跨l0=ln=2100mm相差小于10%，可以按連續(xù)梁計算。3. 彎矩設(shè)計值由表查得：板的彎矩系數(shù)m分別為：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：M1=g+ql012÷11=9.99×2.02×2.02÷11=3.71KNmMB=-g+ql012

7、÷11=-9.99×2.02×2.02÷11=-3.71KNmMc=-g+ql012÷14=-9.99×2.02×2.02÷14=-2.91KNmM2=g+ql012÷16=9.99×2.02×2.02÷16=2.55KNm4. 正截面承受彎載力計算板厚h=80mm；h0=80-20=60mm;板寬b=1000mm。配筋過程如下：(對于M1)s=M1÷1fcbh02=0.126=1-1-2s=0.135<bAs=fcbh0÷fy=260s=As

8、47;bh0=0.43%>0.2%=min選配鋼筋214120同理，分別計算MB、Mc、M2將結(jié)果列于表1表1 不同彎矩值下的配筋情況（2級鋼筋）彎矩值（KNm）M1MBMcM2選配鋼筋214120214120212120210120計算結(jié)果表明，均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的設(shè)原則；同時；最小配筋率也滿足要求，因此，此配筋滿足設(shè)計要求。(二) 次梁設(shè)計按考慮內(nèi)力重分布的設(shè)計。根據(jù)樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的活荷載不考慮從屬面積的荷載折減。1. 荷載設(shè)計值由板傳來的恒荷載：2.655×2.3=6.1065KN/m次梁自重：（0.5-0.08）×0.2&

9、#215;25=2.1KN/m次梁粉刷：（0.5-0.08）×0.2×17=1.428KN/m合計：9.6345KN/m由板傳來的活荷載：7.2×2.3=16.56KN/m荷載設(shè)計值：26.19KN/m2. 計算簡圖圖3 次梁計算簡圖其中，邊跨l0=6450mm；中間跨跨ln=6300mm3. 內(nèi)力計算（1） 彎矩設(shè)計值M1=g+ql012÷11=26.19×6.45×6.45÷11=99.05KNmMB=-g+ql012÷11=-26.19×6.45×6.45÷11=-99.05KN

10、mMc=-g+ql012÷14=-26.19×6.45×6.45÷14=-77.83KNmM2=g+ql012÷16=26.19×6.45×6.45÷16=68.10KNm（2） 剪力設(shè)計值VA=0.45g+qln1=0.45×26.19×6.45=76.02KNVB1=0.60g+qln1=0.60×26.19×6.45=101.36KNVBr=0.55g+qln=0.55×26.19×6.30=90.75KNVC=0.55g+qln=0.55×

11、;26.19×6.30=90.75KN4. 承載力計算（1） 正截面承載力由設(shè)計要求知，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度bf'=l÷3=2200mm；結(jié)算過程列于表2。表2 次梁不同彎矩值下的配筋情況（2級鋼筋）截面1B2C彎矩設(shè)計值（KNm）99.05-99.05-77.8368.10s0.0260.2830.0200.2240.02630.3410.02250.257As732898626677配筋220+112（彎起）222+114（彎起）218+114（彎起）218+114（彎起）計算結(jié)果表明，均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的設(shè)原則；同時；最小配筋率也滿足要

12、求，因此，此配筋滿足設(shè)計要求。（2） 斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：hw=h0-hf'=440-80=360mm，因hw÷b=1.8<4，截面尺寸按下式計算：0.25cfcbh0=0.25×1×9.6×200×440=211.2KN>Vmax=101.36KN(截面滿足要求)0.7ftbh0=0.7×1.1×200×440=67.8KN<Vmin=68.10KN(應(yīng)配置腹筋）計算所需要的腹筋：采用6的雙肢箍筋（一級鋼筋），計算B左側(cè)截面間距s=1.25fyvAsvh0÷VBl-0

13、.7ftbh0=1.21×210×56.6×440÷101.36×103- 0.7×1.1×200×440=195mm梁局部范圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加20%或者箍筋間距減小20%，取箍筋間距為150毫米。驗算配箍筋率下限值：sv=Asv÷bs=56.6÷200×150=18.9%>0.3ft÷fyv=0.3×1.1÷210=15.7%滿足要求。(三) 主梁設(shè)計（按彈性方法設(shè)計）1. 荷載設(shè)計值次梁傳來的荷載：9.6345×6.6=63.59

14、KN主梁自重：0.65-0.08×0.3×0.2×25+2×0.65-0.8×0.02×2.2×1.7× 1.2=12.31KN恒荷載：G=63.59+12.31=75.9KN活荷載：Q=16.56×6.6=109.3KN2. 計算簡圖按連續(xù)梁計算，端部支撐在磚墻上，支撐長度為370毫米；中間支撐在400mm×400mm的混凝土柱上，其計算跨度：ln=6580mm，l01=6945，中跨l0=6900mm圖4 主梁計算簡圖3. 內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖彎矩設(shè)計值M1,max=(0.244×7

15、5.9+0.289×109.3)×6.9=346KNmMB,max=-0.267×75.9-0.311×109.3×6.9=-374KNmM2,max=0.067×75.9+0.200×109.3×6.9=186KNm剪力設(shè)計值V1,max=0.733×75.9+0.822×109.3=145.78KNVBl,max=-1.276×75.9-1.311×109.3=-240.14KNVBr,max=1×75.9+1.222×109.3=209.46KN彎矩

16、、剪力包絡(luò)圖彎矩包絡(luò)圖：1) 第1、3跨有活荷載，第2跨沒有活荷載，制作B或C的彎矩值為MB=MC=-0.267×75.9×6.9-0.133×109.3×6.9=-240.14KNm在第一跨中內(nèi)以支座彎矩MA=0，MB=-240.14KNm的連線為基線，做G=75.9KN，Q=109.3KN的簡支梁圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載這一點處的彎矩值為：G+Ql0÷3+M B÷3=75.9+109.3×6.9÷3-240.14÷3=346KNm=M1,maxG+Ql0÷3+2M B÷

17、3=75.9+109.3×6.9÷3-2×240.14÷3=266KNm在第二跨中內(nèi)以支座彎矩MC=-240.14KNm，MB=-240.14KNm的連線為基線，做G=75.9KN，Q=0的簡支梁圖，得集中荷載作用點的彎矩值為：75.9×6.9÷3-240.14=-65.57KNm2) 第1、2跨有活荷載，第3跨沒有活荷載第一跨內(nèi)：在第一跨中內(nèi)以支座彎矩MA=0，MB=-374KNm的連線為基線，做G=75.9KN，Q=109.3KN的簡支梁圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載這一點處的彎矩值為：G+Ql0÷3+M B

18、47;3=75.9+109.3×6.9÷3-374÷3=301KNmG+Ql0÷3+2M B÷3=75.9+109.3×6.9÷3-2×374÷3=177KNm第2跨內(nèi)：MC=-0.267×75.9×6.9-0.089×109.3×6.9=-175KNm，MB=-374KNm的連線為基線，做G=75.9KN，Q=109.3的簡支梁圖，得集中荷載作用點的彎矩值為：G+Ql0÷3+MC+2（M B-MC)÷3=75.9+109.3×6.9&

19、#247;3-175+2×(-374+175)÷3=118KNmG+Ql0÷3+MC+（M B-MC)÷3=75.9+109.3×6.9÷3-175+(-374+175)÷3=185KNm3) 第1、3跨沒有活荷載，第2跨有活荷載MC=-240.14KNm，MB=-240.14KNm第2跨集中荷載作用點處的彎矩G+Ql0÷3+M B÷3=75.9+109.3×6.9÷3-240.14=186KNm=M2,max第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩設(shè)計值為：75.9×6.9

20、47;3-240.14÷3=95KNm75.9×6.9÷3-2×240.14÷3=14KNm由此，確定彎矩包絡(luò)圖（見圖5）圖5 彎矩包絡(luò)圖剪力包絡(luò)圖1) 第一跨V1,max=145.78KN；過第一個集中荷載后為145.78-75.9-109.3=-39.42KN過第二個集中荷載-39.42-75.9-109.3=-224.62KN； VBl,max=-240.14KN，過第一個集中荷載后為-240.14+75.9+109.3=-54.94KN過第二個集中荷載-54.94+75.9+109.3=130.26KN；2) 第二跨VBr,max=20

21、9.46KN，過第一個集中荷載后209.46-75.9=133.56KN當活荷載僅作用在第二跨時VBr=75.9+109.3=185.2KN，過第一跨后荷載為0。剪力包絡(luò)圖見（見圖6）圖6 剪力包絡(luò)圖4. 承載力計算1) 正截面承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因為bf'÷h0=0.13>0.1，翼緣計算寬度按l÷3=2.3m和b+sn=6m中的較小值，因此，取bf'=2.3。B支座的彎矩設(shè)計值MB=MB,max-V0b÷2=-374+185.2×0.4÷2=-336.96KNm。縱向手里鋼筋除B截面外，其余均為一排?？鐑?nèi)截面也屬

22、于第一類T形截面，正截面承載力收彎計算如下：表3 主梁正截面承載力計算(二級鋼筋)截面1B2彎矩設(shè)計值（KNm）346-374186-65.67s0.04290.3860.02230.0623s0.9780.7390.9890.968As191727431019367配筋322+112232+122225+112214+110計算結(jié)果表明，均小于0.468，滿足要求；最小配筋率>min=0.45×ft÷fy=0.165%，同時，也大于0.2%，滿足要求。2) 斜截面的承載內(nèi)力計算驗證截面尺寸hw=h0-h'f=500mm，因hw÷b=1.67<4，截面尺寸驗算如下0.25cfcbh0=0.25×1×9.6×300×580=417.6KN>Vmax=240.14KN(截面滿足要求)0.7ftbh0=0.7×1.1×200×580=134KN<Vmin=145.78KN(應(yīng)配置腹筋）計算所需要的腹筋：采用8200雙肢箍筋，Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv÷s=134