現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計

1、現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計目 錄摘 要3引 言4任務(wù)與分析5現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計61設(shè)計資料62樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置63板的設(shè)計83.1荷載83.2計算簡圖83.3彎矩計算值83.4正截面受彎承載力計算84.次梁設(shè)計104.1荷載設(shè)計值104.2計算簡圖104.3內(nèi)力計算104.4承載力計算114.4.1正截面受彎承載力114.4.2斜截面受剪承載力115.主梁設(shè)計135.1荷載設(shè)計值135.2計算簡圖135.3內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖135.3.1彎矩設(shè)計值135.3.2剪力設(shè)計值145.3.3彎矩、剪力包絡(luò)圖145.4承載力計算165.4.1正面受彎承載力165.4.2斜截面受剪

2、承載力17結(jié) 論19致 謝20參考文獻(xiàn)21摘 要本設(shè)計主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中單向板肋梁樓蓋設(shè)計。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計算，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力）。完成了板，次梁、主梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制、樓蓋的設(shè)計完成了板的配筋和次梁的配筋設(shè)計。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 板 次梁 主梁引 言從本階段設(shè)計起正式進(jìn)入建筑技術(shù)設(shè)計階段，本階段完成結(jié)構(gòu)平面布置，即建筑物的內(nèi)部板，次梁、主梁的具體設(shè)計。在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段主要是根據(jù)所給與的設(shè)計資料進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。是將具體的建筑物給結(jié)果組成表示的過程，這種表述是關(guān)系到建筑物的使用壽命及業(yè)主的切身利益。本設(shè)計說明書的目的

3、就是將建筑概念設(shè)計階段得出的總體概貌反映到具體的施工圖紙上。本說明書的讀者定位于建造師,需要對本說明書及圖紙進(jìn)行一個徹底的分析,然后組織水電，設(shè)備，管線等其他相應(yīng)工程師來實(shí)現(xiàn)設(shè)計，也供施工人員參考。任務(wù)與分析本課程設(shè)計的任務(wù)是：根據(jù)所給設(shè)計資料進(jìn)行現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋的設(shè)計目的是通過本設(shè)計使學(xué)生了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般程序和內(nèi)容，理解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計算簡圖的確定，熟悉掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制方法，熟悉現(xiàn)澆板的有關(guān)構(gòu)造要求，掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方法、制圖規(guī)定進(jìn)一步提高制圖的基本技能，并學(xué)會編制鋼筋

4、材料表等。任務(wù)分析：根據(jù)本課程設(shè)計的具體情況，設(shè)計包括樓蓋板、次梁、主梁的設(shè)計計算式的書寫，其中包括板、次梁、主梁內(nèi)力計算，正斜截面的配筋計算；施工圖的繪制，包括：樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖、板配筋圖、次梁配筋圖及剖面圖、主梁配筋圖及剖面圖、彎矩和剪力包絡(luò)圖；編制板、次梁、主梁鋼架表等工作?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計1設(shè)計資料1、 荷載樓面水泥砂漿面層厚20mm(=20kN/m2);樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=5kN/m2、梁、板均用15mm厚紙石灰砂漿抹底（=17kN/m3）。2、 材料：混凝土： C30；鋼筋：板HPB235級鋼筋；主梁、次梁受力鋼筋采用HRB335級鋼筋3、 板伸入墻內(nèi)120mm

5、，次梁及主梁伸入墻內(nèi)240mm，柱的截面尺寸bh=400 mm400mm4、題號L1（m）L2（m）可變荷載618.024.85kN/m22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6m，次梁的跨度為4.96m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2m，/=4.96/2=2.48，因此按單向板設(shè)計。按跨高比條件，要求板厚h2000/40=50mm，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=/18/12=4960/184960/12=276414mm?？紤]到樓面可變荷載比較大，取h=400mm。截面寬度取b=200mm主梁截面高度應(yīng)滿足h=/1

6、4/8=6000/156000/10=429750mm。取h=700mm截面寬度為b=300mm梁板布置簡圖3板的設(shè)計3.1荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值80mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 0.0825=2kN/20mm厚樓面水泥砂漿面層 0.0220=0.4kN/15mm板底混合砂漿抹灰 0.01517=0.255kN/小計 2.655kN/板的可變標(biāo)準(zhǔn)荷載值 5kN/永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值等于4.0kN/，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計值 g=2.6551.2=3.186 kN/可變荷載設(shè)計值 q=51.3=6.5 kN/荷載總設(shè)計值 g+q=9.686 kN/

7、 3.2計算簡圖次梁截面為200mm400mm，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=+h/2=2000-100-120+80/2=1820mm1.025=1824mm，取=1820mm中間跨=2000-200=1800mm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3.3彎矩計算值由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)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=-=（g+q）/11=9.686/11=2.92kNm=-（g+q）/

8、14=-=9.686/14=-2.24kNm=（g+q）/16=9.686/16=1.96kNm這是對端區(qū)單向板而言的，對于中間區(qū)格單向板，其和應(yīng)乘以0.8，=0.8-2.24=-1.79kNm；=0.81.96=1.57kNm3.4正截面受彎承載力計算環(huán)境類別為一級，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。板厚80mm，=80-20=60mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB235鋼筋，=210N/。板配筋計算的過程于下表。樓面板的配筋計算截 面1B2或3C彎矩設(shè)計值（kNm）2.92-2.921.96-2.24=/（b）0.0560.0560.0

9、380.043=1-0.0580.0580.0390.044軸 線、計算配筋（）=b/238.6238.6158.3162.4實(shí)際配筋（）8160=314.08160=314.06/8160=246.06/8160=246.0軸 線計算配筋（）=b/238.6238.6158.3162.4實(shí)際配筋（）8160=314.08160=314.06/8160=246.06/8160=246.0*對軸線間的板帶，其跨內(nèi)截面2、3和支座截面的彎矩設(shè)計值都可折減20%。為了方便，近似對鋼筋面積乘以0.8.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；/bh=246/（100080）=0

10、.308%，此值大于0.45/=0.451.43/210=0.306%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率。4.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(shí)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： 2.6552.0=5.31 kN/次梁自重： 250.2（0.4-0.08）=1.6 kN/次梁20mm抹灰： 170.015（0.4-0.08）2=0.163 kN/小計 7.073kN/板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 10kN/荷載總計算值g+q=17.073kN/ 近似取P=18kN/4.2計算簡圖次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面

11、為300mm700mm，計算跨度：邊跨 =+a/2=4960-120-150+120=4620=1.025=1.0254690=4620，中間跨=4960-300=4660mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算。計算簡圖如圖所示4.3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：=-=（g+q）/11=18/11=37.85kNm=-（g+q）/14=-18/14=-27.92kNm=（g+q）/16=18/16=24.43kNm剪力設(shè)計值：=0.45（g+q）=0.45184.62=38.96kN=0.60（g+q）=0.60184.66=50.33kN=0

12、.55（g+q）=0.55184.66=46.14kN4.4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=/3=4960/3=1654mm；又=b+=200+2000=2200。故取=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)境類別為一級，C30混凝土，梁的最小保護(hù)厚度c=25mm，一排縱向鋼筋=400-35=365mm二排縱向鋼筋=400-60=340mm。C30混凝土，=1.0，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB335鋼，=300N/，箍筋采用HPB235鋼，=210N/。正截面承載力計算過程列于下表。經(jīng)

13、判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。次梁正截面受彎承載力計算截 面1B2C彎矩設(shè)計值（kNm）37.85-37.8524.43-27.92=/（b）或=/（）=0.013=0.115=0.007=0.073=1-0.0130.1220.350.0070.076=b/或=/375.5395.4202.2264.5選配鋼筋（）212+210彎=350212+212彎=452210+18彎=207.3210+112彎=270.1計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；/bh=207.3/（200400）=0.26%，此值大于0.45/=0.451.43/300=0.21%，滿足最小配筋率。4.4.2斜

14、截面受剪承載力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(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：=-=365-80=285mm，因/b=285/200=1.4254，截面按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25114.3200365=104.39N=37.85N，截面滿足要求。驗(yàn)算是否需要按計算配置箍筋0.7b=0.71.43200365=73.073N=37.85N構(gòu)造配筋，選用6160=0.17% =0.24=0.24=0.16%采用6雙支箍筋，計算支座B左側(cè)截面。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%?，F(xiàn)調(diào)整箍筋間距s=0.8160=128mm最后取箍筋

15、間距s=130mm。為了方便施工，沿梁長度不變。驗(yàn)算配筋率下限值：彎矩彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為：0.3=0.314.3/210=0.20%。實(shí)際配筋率=56.6/（200130）=0.22%0.20%滿足要求。5.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 84.96=39.68kN主梁自重（含粉刷）（0.70-0.08）0.32.025+0.02（0.70-0.08）22.017）1.2=10.31kN永久荷載設(shè)計值 G=39.68+10.31=49.99kN 取G=50kN可變荷載設(shè)計值 Q=10.316=61.86kN 取Q=6

16、2kN5.2計算簡圖主梁按連續(xù)梁計算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，中間支承在400mm400mm的混凝土柱上，其計算跨度邊跨 =6000-200-120=5680mm因0.025=142mma/2=185mm，取=1.025+b/2=1.0255680+400/2=6020mm近似取=6030mm中跨 =6000mm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5.3內(nèi)力設(shè)計值及包絡(luò)圖5.3.1彎矩設(shè)計值彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.244506.03+0.289626.03=162.91kNm=-0.267506.03-0.3116

17、26.03=-105.62kNm=0.067506.03+0.200626.03=94.97kNm5.3.2剪力設(shè)計值剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得=0.73350+0.86662=90.34kN=-1.26750-1.31162=-144.63kN=1.050+1.22263=126.99kN5.3.3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=-0.267506.03-0.133626.03=-130.22kNm在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-130.22kNm的連線為基線。作G=50kN，Q=62kN的簡支梁彎

18、矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載作用點(diǎn)彎矩值分別為：（G+Q）+=（50+62）6.03-=162.71kNm（與前面計算的=162.91kNm接近）（G+Q）+=（50+62）6.03-=138.30kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-130.22kNm，=-130.22kNm的連線作為基線，作G=50kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：G+=506.03-130.22=-29.72kNm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=0，=-105.62kNm的連線為基線。作G=50kN，Q=62kN的簡支梁彎矩圖，得第1個集中荷載和第2個集中荷載

19、作用點(diǎn)彎矩值分別為：（50+62）6.03-=189.85kNm（50+62）6.03-=154.58kNm在第2跨內(nèi)：=-0.267506.03-0.089626.03=-113.77kNm以支座彎矩=-105.62kNm，=-113.77kNm的連線為基線，作G=50kN，Q=62kN的簡支梁彎矩圖，得（G+Q）+（-）=（50+62）6.03-113.77+（-105.62+113.77）=111.43kNm（G+Q）+（-）=（50+62）6.03-113.77+（-105.62+113.77）=114.0kNm第2跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載=-0.267506.03-0.1

20、33626.03=-132.63kNm第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處可變彎矩分別為：（G+Q）+=（50+62）6.03-132.63=92.49kNm（與前面計算的=94.97kNm接近）第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：G+=506.03-132.63=56.29kNmG+=506.03-132.63=12.08kNm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=-0.267506.03-0.178626.03=-147.04kNm=-0.267506.03+0.044626.03=-64.05kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-147.04kNm的連

21、線為基線，作G=50kN，Q=62kN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(diǎn)彎矩值分別為：（G+Q）+=（50+62）6.03-132.63=180.91kNm（G+Q）+=（50+62）6.03-132.63=136.7kNm在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-147.04kNm，=-64.05kNm的連線作為基線，作G=50kN，Q=0的簡支梁彎矩圖，得第1個和第2個集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：G+（-）+=506.03+（-147.04+64.05）-64.05=-18.87kNmG+（-）+=506.03+（-147.04+64.05）-64.05=8.78kNm彎矩包絡(luò)圖如下（

22、a）所示。剪力包絡(luò)圖：第1跨=90.34kN；過第1個集中荷載后為90.34-50-62=-21.66kN；過第2個集中荷載后為-21.66-50-62=-113.66kN=-144.63kN；過第1個集中荷載后為-144.63+50+62=-32.63kN；過第2個集中荷載后為-32.63+50+62=79.37kN第2跨=126.99kN；過第1個集中荷載后為126.99-50=76.99kN。當(dāng)可變荷載僅作用在第2跨時=1.050+1.062=112kN；過第1個集中荷載后為112-50-62=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5.4承載力計算

23、5.4.1正面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計算，因=0.120.1。翼緣計算寬度按=6/3=2mm和b+=6m中較小值確定取=2.0mB支座邊的彎矩設(shè)計值=-b/2=-105.62-1640.4/2=-347.22kNm。縱向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均1排。跨內(nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。截 面1B2彎矩設(shè)計值（kNm）162.91-105.6294.97-29.72=/（b）或=/（）=0.013=0.009=0.008=0.015=（1+）/20.9930.9950.9950.992=/822.34561.64478.43151.43選配鋼筋（

24、）214+316彎=911310+312彎=575214+116彎=509.1210=157主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。5.4.2斜截面受剪承載力驗(yàn)算截面尺寸：=-=630-80=550mm，因/b=550/300=1.834截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25b=0.25114.3300630=675.675kN=144.63kN，截面尺寸滿足要求。計算所需腹筋：采用8200雙肢箍筋，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。驗(yàn)算最小配箍率：=0.17%0.24=0.16%，滿足要求。次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：次梁傳來集中力=39.68+62102kN，=700-500=200mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2200+3200=1000mm。取附加箍筋8200雙肢，則在長度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=1000/200+1=6排，次梁兩側(cè)各布置3排。另加吊筋118，=254.5，由式2sin+mn=2210254.50.707+6221050.3=202.3kN，滿足要求。因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造筋，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%，且其間距不大于200mm?，F(xiàn)每側(cè)配置214，308/（300620）=0.17%0.1%，滿足要求主梁邊支座需設(shè)置梁墊，計算從