鋼筋混凝土單向板樓蓋設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、設(shè)計(jì)題目 1\o"CurrentDocument"二、設(shè)計(jì)資料 1\o"CurrentDocument"（一）樓蓋梁格布置 1\o"CurrentDocument"（二）樓面做法 2（三）樓面荷載 2（四）材料 2三、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置 2四、單向板的設(shè)計(jì) 3\o"CurrentDocument"（一）荷載計(jì)算 3\o"CurrentDocument"（二）計(jì)算簡(jiǎn)圖 4（三）彎矩設(shè)計(jì)值 4（四）正截面受彎承載力計(jì)算 4五、次梁的設(shè)計(jì) 5（一）荷載計(jì)算 5（二）計(jì)算簡(jiǎn)圖 6（三）內(nèi)力計(jì)算 6\o"CurrentDocument"（四）承載力計(jì)算 7\o"CurrentDocument"六、主梁設(shè)計(jì) 8（一）荷載設(shè)計(jì)值 8（二）計(jì)算簡(jiǎn)圖 9（三）內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖 9（四）承載力計(jì)算 11六、繪制施工圖 13（一）施工說明 13（二）結(jié)構(gòu)平面布置圖 14\o"CurrentDocument"（三）板配筋圖 14（四）次梁配筋圖 14（五）主梁配筋圖 14七、參考文獻(xiàn) 15一、設(shè)計(jì)題目某工業(yè)廠房現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)資料㈠樓蓋梁格布置樓蓋梁格布置如圖1所示(樓梯間在此平面外)，主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置，主梁、次梁的跨度見表1。每位學(xué)生根據(jù)表1選取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖1樓蓋梁格布置平面圖表1樓面活荷載、主梁、次梁跨度序號(hào)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)次梁跨度(mm)主梁跨度(mm)16.563006600266300660037.56300660046.563006300566300630067.56300630076.560006300866000630095.560006300106.56000660011660006600125.560006600136.56000600014660006000155.560006000（二）樓面做法25mm水泥砂漿面層（20kN/m3）（1-7組），或水磨石面層（8-15組），鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，25mm混合砂漿抹底。（三）樓面荷載均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表1。（四）材料混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25（1-7組）或C30（8-15組）；梁鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋，板鋼筋采用HPB300級(jí)鋼筋。三、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。主梁的跨度為6.3m,次梁的跨度為6.3m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為6.3/3二2.1m，l/1二6.3/2.1二3，因0201此按單向板設(shè)計(jì)。按高跨比條件，對(duì)于兩端連續(xù)的單向板，當(dāng)h±2100/30=70mm時(shí)，滿足剛度要求，對(duì)于工業(yè)建筑的樓板，要求h=80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=1/18~1/12二6300/18~6300/12二350~525mm，00

取h二500mm。截面寬度b二一h?h，取b二200mm。3 2主梁的截面高度應(yīng)滿足h二l115?l/1O二6300/15?6300/10二420?630mm取00h=600mm,b=300mm。樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖所示。1■111■■十—1■111■■十— 一――——L1:?2QGX5Q0「,B5 _土一一——-―Ll（^h隹/111 i1"-1厶/ 璽Y:Ll（?iffiKSOS-/ 直-1^.5； 50C11/g111//LH：5&20DM500/関 一 —— L1（E）2^KIX=<?11----1_-———1—~1—————1■■ 1 L ■KL3（"）2COXXO￡200?2O>G3?315W圖一結(jié)構(gòu)平面布置圖四、單向板的設(shè)計(jì)（一）荷載計(jì)算板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值25mm厚水泥砂漿面層:0.025X20=0.50kN/m280mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板:25mm混合砂漿：0.08X25=2.00kN/m20.025x17=0.43kN/m2小計(jì):6kN/m20.50+2.00+0.43=2.93小計(jì):6kN/m2板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值: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/m2，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值：g二2.93x1.2=3.52kN/m2可變荷載設(shè)計(jì)值；q=6x1.3=7.8kN/m2荷載設(shè)計(jì)總值：g+q=11.32kN/m2,近似取為計(jì)q=12.0kN/m2計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁截面為200mmX500mm，板的計(jì)算跨度：邊跨：l二l二2100-2002二2000mm01n中間跨：l二l二2100-200二1900mm02n因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示：q+g=12KN/n△合1公2△(?3 AB1ZM圖二板的計(jì)算簡(jiǎn)圖彎矩設(shè)計(jì)值不考慮板拱作用截面彎矩的折減，用塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算，查表可得系a數(shù)m分別為：邊支座-1/16；邊跨中，1/14；離端支座，-1/11；邊跨中，1/16;中間支座，-1/14。故M=一(g+q)l2/16=一12.0x2.02/16=一3?00kN?mTOC\o"1-5"\h\zA 01M=(g+q)l2/14=12.0x2.02/14=3.43kN?m101M=-(g+q)l2/11=-12.0x2.02/11=-4.36kN?mB 01M=-(g+q)l2/14=-12.0x1.92/14=-3.10kN?mc 02M=M=(g+q)l2/16=12.0x1.92/16=2.71kN?m2 3 02正截面受彎承載力計(jì)算環(huán)境類別為一類，C25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，則截面的有效咼度h=h—c—d2=55mm；板寬b=1000mm。C25混凝土，a=1.0,f二11.9N/mm2；HPB300鋼筋，1cf=270N/mm2。板配筋計(jì)算的過程列于下表y表一板的配筋計(jì)算截面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kN?m）-3.003.43-4.362.71-3.10Ma= safbh21c 00.0830.0930.1210.0750.086g=1-Jl-2a+ s0.087<0.350.0980.130<0.350.0780.090<0.35計(jì)算配筋(mm2)A=gbha1f/fs 0 c y158.2178.2236.3141.8163.6實(shí)際配筋（mm2）06/8@200A=196S06/8@20(A=196S08@200A=251S06/8@200A=196S06/8@200A=196S計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的g均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；A/bh=196/（1000x55）=0.36%大于0.45fh/fh=0.31%，同時(shí)大于0.2%,滿s0t y0足最小配筋要求。五、次梁的設(shè)計(jì)（一）荷載計(jì)算由板傳來的永久荷載：3.52x2.1=7.39kN/m次梁自重：0.2x(0.5-0.08)x25x1.2=2.52kN/m次梁粉刷重0.02x(0.5—0.08)x2x17x1.2=0.34kN/m

g=10.25kNg=10.25kN/mq=7.8x2.1=16.38kN/mq+g=26.63kN/m可變荷載設(shè)計(jì)值：荷載總設(shè)計(jì)值：（二）計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí)，其計(jì)算跨度：邊跨l=l=6300-100-300/2=6050mm01n中間跨i二i二6300-300=6000mm02n因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖q+g=26,23KN/nI111△AL02△C3ZX2AB1AA[ 6050Jzfeooa\tacio\eaoti\ 6050—圖三次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖內(nèi)力計(jì)算由表可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值：TOC\o"1-5"\h\zM=一(g+q)l2/24=一26.63x6.052/24=一40?61kN?mA 01M=(g+q)l2/14=26.63x6.052/14=69.62kN?m101M=-(g+q)l2/11=-26.63x6.052/11=一88.61N?mB 01M=M=(g+q)l2/16=26.63x6.02/16=59.92kN?m2 3 02M=-(g+q)l2/14=-26.63x6.02/14=一68.48kN?mC 02剪力設(shè)計(jì)值：=0.50(g+q)l=0.50x26.63x6.05=80.56kNA n1=0.55(g+q)l=0.55x26.63x6.05=88.61kNBl n1=V=0.55(g+q)l=0.55x26.63x6.0=87.88kNBr c n2（四）承載力計(jì)算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形截面計(jì)算，翼緣寬度取b/=1/3=6300/3=2100、、/=b+s=200+1900=2100mm,b+12h'=1160mmffnf三者的較小者，故取b/=1160mm。f環(huán)境類別為一類，C25混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度c=25mm。設(shè)箍筋直徑10mm，縱向鋼筋直徑20mm，則一排縱向鋼筋h=500-25-10-20/2=455mm，0二排縱向鋼筋h=455-25=430mm。0C25混凝土a=1,P=1,/=11.9N/mm2，f=1.27N/mm2；縱向鋼筋采用1 c c tHRB400鋼，f=360N/mm2,f=360N/mm2。正截面承載力計(jì)算過程列于表中。y yv經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T型截面。表二 次梁正截面受彎承載力計(jì)算截面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值(kN?m)-40.6169.62-88.6159.92-68.48a=M/(afbh2)S 1c 0或0.0820.0240.2010.0210.139a=M/(afb'h2)s 1cf00.086<0.350.0240.227<0.350.0210.147<0.35^=1-Jl-2aV sA=?haf/f或S 0 1c y或A=^b'haf/fS f0 1c y258.7418.7571.4366.4418.1選配鋼筋23143業(yè)145曲142並162業(yè)14+1並16(mm2)A=308A=461A=769A=402A=509sssss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;A/(bh)二308/(200x455)二0.34%，大于0.45fh/fh二0.17%同時(shí)大于0.2%,S 0 ty0滿足最小配筋率的要求。斜截面受剪承載力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)算和最小配箍率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：h=h-h'=430-80=350mm，因h/b二350/200二1.75<4，截面尺寸按w0f w下式驗(yàn)算：0.250fbh二0.25x1x11.9x200x430二255.85x103N>V二88.61kN截面cc0 max尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用坐6雙肢箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面。由AV=0.7fbh+f svh，可得到箍筋間距：cs t0 yvs0fAh 360x56.6x430s= yvsv0 = =721mmV-0.7fbh 88.61x103-0.7x1.27x200x430Bl t0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，截面高度在300?500mm的梁，最大箍筋間距200mm最后取箍筋間距s=200mm。為方便施工沿梁長(zhǎng)不變。驗(yàn)算配箍率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配箍率下限為：0.3f/f=0.3x1.27/360=0.11%，實(shí)際tyv配箍率p=A/(bs)=56.6/(200x200)=0.14%>0.11%，滿足要求。sv sv六、主梁設(shè)計(jì)主梁按弾性方法設(shè)計(jì)。荷載設(shè)計(jì)值為簡(jiǎn)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： 10.25x6.3=64.58KN主梁自重(含粉刷)：[(0.60-0.08)x0.3x2.1x25+2x(0.60-0.08)x0.02x2.1x17]x1.2=10.72KN永久荷載設(shè)計(jì)值G二64.58+10.72二75.30KN可變何載設(shè)計(jì)值Q=16.38x6.3=103.19KN（二）計(jì)算簡(jiǎn)圖因主梁的線剛度與柱剛度之比大于5,豎向荷載下主梁內(nèi)力近似按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，計(jì)算跨度取支承中心線之間的距離，l=6300mm。主梁0的計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖四所示?？衫酶奖?-2計(jì)算內(nèi)力。GGHGGG圖四 主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖（三）內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=kGl+kQl試中系數(shù)k、k由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得。102012M=0.244x75.30x6.30+0.289x103.19x6.30二303.63KN?mTOC\o"1-5"\h\zmaxM 二—0.267x75.30x6.30-0.311x103.19x6.30二—328.84KN?mB,maxM二0.067x75.30x6.30+0.200x103.19x6.30二161.80KN?m\o"CurrentDocument"max剪力設(shè)計(jì)值剪力V二kG+kQ3 4式中系數(shù)k、k由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得。3 4二0.733x75.30+0.866x103.19二144.56kNA,max二—1.267x75.30—1.311x103.19二—230.69kNBl,max二1.0x75.30+1.222x103.19二201.40kNBr,max彎矩包絡(luò)圖第1、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載支座B或C的彎矩值為:M二M=—0.267x75.30x6.3-0.133x103.19x6.3=—213.13kN?mBc第1跨內(nèi)：以支座彎矩M=0,M=—213.13kN?m的連線為基線，作ABG=75.30kN,Q=103.19kN的簡(jiǎn)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)處彎矩值分別為：3(G+Q"。+Mb=3(75.30+103.19)x6.3—21；13=303.79kN?m|(G+Q"°+尹=*(75.30+103.19)x6.3—x3. =232.74kN?m在第2跨內(nèi)：以支座彎矩M=—213.13KN?m,M=—213.13kN?m的連線為Bc基線，作G=75.30kN,Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中作用點(diǎn)處的彎矩值：1GI+M=1x75.30x6.3—213.13=—55.00kN3 0B3第1、2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M=0,M=—328.84kN?m的連線為基AB線，作G=75.30kN,Q=103.19kN的簡(jiǎn)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)處彎矩值分別為：1 328.84(75.30+103.19)x6.3—3=265.22kN?m*(75.30+103.19)x6.3—x3. =155.60kN?m在第2跨內(nèi)：M=—0.267x75.30x6.3—0.089x103.19x6.3=—184.52kN?m。c以支座彎矩M=—328.84KN?m,M=—184.52kN?m的連線為基線，作BCG=75.30kN,Q=103.19kN的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，的第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：i(G+Q)l+M+2(M—M)3 0C3BC

=3(75.30+103.19)x6.3-184.52+3(—328.84+184.52)=94.10kN?m](G+Q)l+M+!(M-M)3 0C3BC=3(75.30+103.19)x6.3-184.52+1(-328.84+184.52)=142.20kN?m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載M=M=-0.267x75.30x6.3-0.133x103.19x6.3=-213.13kN?mTOC\o"1-5"\h\zB C第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩為：i(G+Q)l+M=1(75.30+103.19)x6.3-213.13=161.70KN?m3 0B3第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)的彎矩分別為：111 21313Gl+M=—x75.30x6.3- =87.09kN?m303B3 31Gl+-M=1x75.30x6.3--x213.13=16.04kN?m3 0 3B3 3彎矩包絡(luò)圖如圖所示圖五彎矩包絡(luò)圖94.52彎矩包絡(luò)圖如圖所示圖五彎矩包絡(luò)圖94.52（四）承載力計(jì)算1.正截面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因跨內(nèi)設(shè)有間距小于主梁間距的次梁，翼緣計(jì)算寬度按1/3二6.3/3二2.1m和b+s=5.7m中較小值確定，取b=2.1m。主梁混凝土保

n f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14mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm，鋼筋為，h二600-20-10-14-25/2二544nm；二排縱向鋼筋時(shí)，0h=544一25=519mm。0跨內(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M二M-Vb/2=-328.84+178.49x0.40/2=-293.14KN?m。正截面受彎承載B Bmax0力的計(jì)算過程列于下表。表三主梁正截面承載力計(jì)算截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kN?m）303.63-293.14161.80-55.00a=M/(a/bh0)或303.63x106293.14x106161.80x10655x106s11.9x2100x560211.9x300x519211.9x2100x560211.9x300x5602a=M/(afb'h2)s1cf0=0.038=0.305=0.021=0.049Ys=(1+Jl-2a)/2L s0.9800.8120.9900.975As=M/(yfh)sy01536.81932.2810.7279.84非22+1非184業(yè)22+2業(yè)183非222非22選配鋼筋（mm2）A=1774A=2029A=1140A=760SSSS主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。2.斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：h二h-h，二519-80二439mm，因h/b二439/300二1.46<4，截面尺寸按TOC\o"1-5"\h\zw 0f w下式驗(yàn)算：\o"CurrentDocument"0.250fbh二0.25x1x11.9x300x439二391.8x103N>V二230.69kN截cc0 max面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用10-200雙肢箍筋，A 157\o"CurrentDocument"V=0.7fbh+f 比h=0.7x1.27x300x519+360x x519cs t0yvs 0 200二285.1KN>V，不需要配置彎起鋼筋。max驗(yàn)算最小配箍率：\o"CurrentDocument"A 157 fP二sv二 二0.26%>0.24—二0.09%，滿足要求。svbs 300x200 fyv次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算：次梁傳來的集中力F=64.58+103.19=167.77kN，h=600-500=100mm，l 1附加箍筋布置范圍s=2h+3b=2x100+3x200=800mm。取附加箍筋1:110-200雙肢，則在長(zhǎng)度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m二800/200+1二5排,次梁兩側(cè)各布置三排。由式m?nfA=5x2x360x78.5=282.6x103kN>F，滿yvsv1 l足要求。因主梁腹板高度大于450mm，需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不小于腹板面積的0.1%，且間距不大于200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置2坐14,308/(300x519)=0.19%>0.1%，滿足要求。六、繪制施工圖施工說明1?本工程設(shè)計(jì)使用年限50年，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，環(huán)境類別為一類。2?荷載取值：樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值bMN/m2。3?混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25；梁內(nèi)鋼筋采用HRB400級(jí)，用*表示；板內(nèi)鋼筋采用HPB300級(jí)，用°表示。4?板縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度15mm；梁最外層鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度20mm。（二） 結(jié)構(gòu)平面布置圖結(jié)構(gòu)平面布置圖上應(yīng)表示梁、板、柱、墻等所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置圖、截面尺寸、水平構(gòu)件的豎直位置以及編號(hào)，構(gòu)件編號(hào)由代號(hào)和序號(hào)組成，相同構(gòu)件可以用一個(gè)序號(hào)。樓蓋平面布置圖見圖11-25，圖中柱、梁、次梁、板的代號(hào)