整體式現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計

整體式現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計目錄料1.設(shè)計資況 11.1建造地點與基本概下）31.2樓面構(gòu)造層做法（至上而 3案1.3設(shè)計方用 31.4材料選置 32.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布計 33.板的設(shè) 53.1荷載 5計算簡圖 5彎矩計算值 6正截面受彎承載力計算 74.次梁設(shè)計 7荷載設(shè)計值 7計算簡圖 8內(nèi)力計算 承載力計算 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 10荷載設(shè)計值 105.2計算簡圖 內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖 115.3.1彎矩設(shè)計值 115.3.2剪力設(shè)計值 115.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖 12承載力計算 14正面受彎承載力 145.4.2斜截面受剪承載力 156、繪制施工圖 16施工說明 166.2結(jié)構(gòu)平面布置圖 16板配筋圖 16次梁配筋圖 17主梁配筋圖 17整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計1、設(shè)計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17頁共1、1建造地點與基本概況建造地點為西安市某地，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)2 樓面水泥砂漿面層厚20mm (Y=20kN/m);現(xiàn)澆混凝土樓板厚80mm (Y=25kN/m2)混合砂漿天棚抹灰厚15mm (Y=17kN/m3)。1、31、 4材料選用樓板、次梁及主梁的混凝土強(qiáng)度等級均為C30(fc=14.3N/mm2；ft=1.43N/mm2)板中鋼筋和梁中箍緊采用HPB335級鋼筋；主梁、次梁受力鋼筋采用HRB400級鋼筋。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bXh=350mmX 350mm,結(jié)構(gòu)層高為4.2m2、 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lo2/lo1=6.6/2=2.2，因此按單向板設(shè)計。按跨高比條件，要求板厚h?2200/30=73mm，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h?80mm，取

板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=lo/18?10/12=6000/18?6000/12=333?500mm?？紤]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=l0/15?l0/12=6600/15?6600/10=440?660mm。取h=650mm截面寬度為b=300mm17頁共17頁共3、板的設(shè)計3.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.08X25=2kN/m20.08X25=2kN/m20.02X20=0.4kN/m20.015X17=0.255kN/m22.655kN/m板的可20mm厚樓面水泥砂漿面層15mm厚混合砂漿抹灰小計變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 12.0kN/m2永久荷載分項系數(shù)取1.2,因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m2，所以可變荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計值可變荷載設(shè)計值g=2.655永久荷載設(shè)計值可變荷載設(shè)計值g=2.655X1.2=3.186kN/m2q=12.0X1.3=15.6kN/m2荷載總設(shè)計值g+q=3.186+15.6=18.786kN/m2視值為g+q=18.8kN/m23、2計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，次梁截面為200mmX450mm，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，板的計算跨度：邊跨lo=ln+h/2=2200-120-100+80/2=2020mm中間跨：lo=ln=2200-200=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。取1m寬板帶作為計算單元，計算簡圖如圖所示17頁共2彎矩計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)am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2M1=-MB=(g+q)l01/11=18.8X2.022/11=6.97kN?m2MC=-(g+q)l02/14=-=-18.8X2.02/14=-5.37kN?m2M3=M2=(g+q)l02/16==18.8X2.02/16=4.70kN?m這是對端區(qū)單向板而言的，對于中間區(qū)格單向板，其MC和M2應(yīng)乘以0.8,MC=0.8X-2.24=-1.79kN?m；M2=0.8X1.96=1.57kN?m17頁共正截面受彎承載力計算環(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,ho=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板寬b=1000mm。30混凝土，a1=1.0,fc=14.3kN/m2；HPB335鋼筋，fy=300N/m2。板配筋計算的過程于下表。樓面板的配筋計算As/b*h=314.0/計算結(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；(1000X80)=0.392%，此值大于0.45ft/fy=0.45X1.43/270=0.24%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率。次梁設(shè)計按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。根據(jù)本車間樓蓋的實際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變和在不考慮梁從屬面積的荷載折減。4.1荷載設(shè)計值由板傳來的恒載：3.186X2.2=7.0kN/m2次梁自重：25X0.2X(0.45-0.08)X1.2=2.22kN/m2次梁150mm抹灰：17X0.015X(0.45-0.08)X2X1.2=0.3kN/m217頁共小計g=9.52kN/m板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=15.6X2.2=34.32kN/m2荷載總計算值P=g+q=43.84kN/m2計算簡圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。次梁在磚墻上的支承長度為370mm。主梁截面為300mmX650mm。計算跨度：邊跨lo1=In二(6000-120-300/2)X1.025=5873mm中間跨lo2=ln=6000-300=5700mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。計算簡圖如下圖所示2內(nèi)力計算由表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)計值：MA=02M1=-MB=(g+q)101/11=43.84X5.8732/11=137.47kN?m2M2=(g+q)102/16=43.84X5.72/16=89.02kN?m2MC=-(g+q)I02/14=-43.84X5.72/14=-101.74kN?m剪力設(shè)計值：VA=0.45(g+q)In1=0.45X43.84X5.75=113.44kNVBI=0.60(g+q)In1=0.60X43.84X5.75=151.25kNVBr=VC=0.55(g+q)In2=0.55X43.84X5.7=134.81kN17頁共承載力計算4.4.1正截面受彎承載力正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣寬度去b'f=l/3=6000/3=2000mm；又b'f=b+sn=200+2000=2200,b+12h'f=200+12X80=1160故取b'f=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，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ho=450-25-10-20/2=410mm二排縱向鋼筋ho=410-25=385mm。Bc=1,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2；縱向鋼筋采用HRB400C30混凝土，a1=1.0，鋼，fy=360N/mm2，箍筋采用HRB335鋼筋，fyv=360N/mm2。正截面承載力計算過程列于下表。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。計算結(jié)果表明，支座截面的?均小于0.35；As/b*h=565/(200X500)=0.57%,此值大于0.45ft/fy=0.45X1.43/360=0.18%，滿足最小配筋率。17頁共4.4.2斜截面受剪承載斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：hw=ho-h'f=380-80=300mm，因hw/b=300/200=1.5<4，截面按下式驗算：0.25Bcfcbho=0.25X1X14.3X200X380=2751.17X103N〉

Vmax=151.25N,截面滿足要求。計算所需腹筋米用米用①6雙支箍筋，計算支座B左側(cè)截面。AVcs?0.7ftbh0?fyvsvh0可得到箍筋間距sfyvAsvh0360?56.6?380?131.82mmS?=?134.81?103?0.7?1.43?200?380VBr?0.7ftbh0調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng),梁局部范圍內(nèi)將計算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%。現(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8X131.82=105.46mm，截面高度在300到500m的梁，最大箍緊間距200m最后取箍緊間距s=150mm。為了方便施工，沿梁長度不變。驗算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為：0.3ftfyv=0.3X1.43/300=0.12%。實際配筋率?sv二nAsvbs=28.3X2/(200X150)=0.19%〉0.12%滿足要求。主梁設(shè)計主梁按彈性方法設(shè)計。5.1荷載設(shè)計值為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。次梁傳來的永久荷載 9.52X6.0=57.12kN主梁自重(含粉刷)[(0.65-0.08)X0.3X2.2X25+0.015X(0.65-0.08)X2X2.2X17)]X1.2=12.05kN永久荷載設(shè)計值 G=51.12+12.05=69.17kN可變荷載設(shè)計值Q=34.32可變荷載設(shè)計值Q=34.32X6.0=205.9kN5.2計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)梁計算，按彈性理論設(shè)計，計算跨度支承中心線之間的距離，10=6600。端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在350mmX350mm的混凝土柱上，其計算跨度：邊跨l01?1.025ln?l01?ln?l01b400?1.025?(6600?120?200)??6637mm22ab??6600?120?200?370/2?400/2?6665mm22?6640mmbb??6200?400/2?400/2?6600mm2217頁共中跨I0?ln?主梁的計算簡圖如下，因跨度相差不超過10%,故可利用附表6-2計算內(nèi)力內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖5.3.1彎矩設(shè)計值彎矩M二k1GI0+k2QI0式中系數(shù)k1、k2由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得M1,max=0.244x69.17x6.6+0.284x205.9x6.6=504.13kN?mMB,max=-0.267x69.17x6.6-0.311x205.9x6.6=-544.53kN?mM2,max=0.067x69.17x6.6+0.200x205.9x6.6=302.37kN^m5.3.2剪力設(shè)計值剪力V=k3G+k4Q式中系數(shù)k3、k4由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得VA,max=0.733X69.17+0.866X205.9=229.01kNVBI,max=-1.267X69.17-1.311x205.9=-357.57kNVBr,max=1.0x69.17+1.222x205.9=320.78kN17頁共5.3.3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MB二MC=-0.267x69.17x6.6-0.133x205.9x6.6=-302.63kN?m在第1跨內(nèi)以支座彎矩MA=0,MB=-302.63kN?m的連線為基線。作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：M11(G+Q)I0+B二(69.17+205.9)X6.6-302.63=504.28kN?m(與前面計算的3333M1,max=504.13kN?m接近)2?302.632MB11(G+Q)I0+=(69.17+205.9)X6.6-=403.4kN?m3333在第2跨內(nèi)以支座彎矩MB=-302.63kN?m,MC=-302.63kN?m的連線作為基線,作11G=69.17kN,Q=0的簡支彎矩圖,得集中荷載作用點處的彎矩值：GI0+MB=X69.17X336.6-302.63=-150.46kN?m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MA=0,MB=-544.53kN?m的連線為基線。作G=69.17kN,Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖,得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：1544.53(69.17+205.9)X6.6-=432.64kN?m332?544.531(69.17+205.9)X6.6-=242.13kN?m33在第2跨內(nèi)：MC=-0.267X69.17X6.6-0.089X205.9X6.6=-242.83kN?m以支座彎矩MB=-544.53kN?m,MC=-242.83kN?m的連線為基線，作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得1122l0+MC+MB-MC)G+Q)=69.17+205.9)X6.6-242.83+-544.53+242.83)3333=161.2kN?m1111l0+MC+MB-MC)G+Q)=69.17+205.9)X6.6-242.83+-544.53+242.83)3333=261.8kN?m第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載MB=MC=-0.267x69.17x6.6-0.133x205.9x6.6=-302.6kN^m第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：11(G+Q)10+MB二(69.17+205.9)X6.6-302.6=302.55kN?m(與前面計算的33M2,max=302.37kN?m接近)第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：1111GI0+MB=x69.17x6.6-x302.6=51.3kN?m33331122GI0+MB=x69.17x6.6-x302.6=-49.56kN?m333317頁共在第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MB=-0.267x69.17x6.6-0.178x205.9x6.6=-120.0kN?mMc=-0.267x69.17x6.6+0.044x205.9x6.6=-181.68kN?m在第2跨內(nèi)以支座彎矩MA=0,MB=-120.0kN?m的連線為基線，作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點彎矩值分別為：1111(G+Q)I0+MB二X(69.17+205.9)X6.6-X302.63=504.28kN?m33331122(G+Q)10+MB二X(69.17+205.9)X6.6-X302.63=403.40kN?m3333在第2跨內(nèi)以支座彎矩MB=-120.0kN?m,Mc=-181.68kN?m的連線作為基線，作G=69.17kN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得第1個和第2個集中荷載作用點處彎矩值分別為：1122GI0+MB-Mc)+Mc=X69.17X6.6+-120.0kN+181.68)-181.68=11.42kN?m33331111GI0+MB-Mc)+Mc=X69.17X6.6+-120.0kN+181.68)-181.68=-8.9kN?m3333彎矩包絡(luò)圖如下(a)所示。剪力包絡(luò)圖：①第1跨VA,max=229.01kN；過第1個集中荷載后為229.01-69.17-205.9=-46.06kN；過第2個集中荷載后為-46.06-69.17-205.9=-312.13kNVBI,max=-357.57kN；過第1個集中荷載后為-357.57+69.17+205.9=-82.5kN；過第2個集中荷載后為-82.5+69.17+205.9=192.57kN②第2跨VBr,max=320.78kN；過第1個集中荷載后為320.78-69.17=251.61kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時VBr=1.0X69.17+1.0X205.9=275.07kN；過第1個集中荷載后為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17頁共5.4承載力計算5.4.1正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因b'fh0=665=0.12〉0.1。翼緣計算寬度按l=6.6/3=2.2mm和b+sn=6m中較小值確定取b'f=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,ho=650-20-10-18-25/2=590mm，二排鋼筋時，ho=590-25=565。縱向受力鋼筋除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)計值MB二MB,max-V0b/2=-544.53+263.02X0.35/2=-498.5kN?m。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。17頁共5.4.2斜截面受剪承載力驗算截面尺寸：hw=h0-h'f=565-80=485mm，因hw/b=485/300=1.62<4截面尺寸按下式驗算：0.25?cfcbho=0.25X1X14.3X300X565=605.96X103kN〉Vmax=357.57kN，截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用①10@200雙肢箍筋，AVcs?0.7ftbh0?fyvsvh0s17頁共?0.7?1.43?300?565?360?2?157?385200?489.0?103N?489.0kNVA,max?229.01kN<Vcs，VBr,max?357.57kN<Vcs，VBl,max?320.78<Vcs因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗算最小配箍率：f1.43A157?sv二sv==0.52%〉0.24t?0.24?=0.10%，滿足要求。300?100f360bsyv次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來集中力FI=57.12+205.9?263.02kN,h1=650-450=200mm,附加箍筋布置范圍s=2h1+3b=2X200+3X200=1000mm。取附加箍筋①8@200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1018,Asb=254.5mm2,由式m*nfyvAsv1=11X2X360X157=518X103KN〉Fl=263.02，滿足要