整體式單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)

1、整體式單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)班級：土木2012-03班姓名:呂鵬舉學(xué)號：學(xué)110364教師:林擁軍某多層工廠建筑平面尺寸為30X21米，采用多層破混結(jié)構(gòu), 內(nèi)框架承重體系，外墻厚370nm對其做如下柱網(wǎng)布置。柱截面尺寸為 400X400mm。圖1（一）設(shè)計(jì)資料1 .樓面做法15mn板底粉刷。20mm水磨石面層；鋼筋混凝土現(xiàn)澆板；2 .樓面活荷載樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：6. 0kN/m2o3 .材料混凝土強(qiáng)度等級為C30;主梁、次梁、受力主筋采用HRB335HRB400級，板及梁內(nèi)其他鋼筋采用HPB300級。（二）樓面梁格布置及截面尺寸1 .梁格布置梁格的布置入圖2所示。主梁跨度為7m,次梁的跨度

2、為6m板的邊跨和中跨分別為2. 33m和2. 34m。主梁沿橫向布置，每跨主梁均承受兩個(gè)次梁傳來的集中力，梁的彎矩圖較平緩，對梁工 作有利。2 .截面尺寸板:hA0詈6175mm可取板厚為80mm(2) 次梁：截面高 h (_L_L) 1 (_L_L) 6000 333400mn,取 18 151815截面高h(yuǎn)=500mm截面寬b=200mm(3)主梁：截面高 h (_L】)1 (_L 7410 529926mr,取 14 8 148'截面高h(yuǎn)=600mm截面寬b=300mm(三)板的設(shè)計(jì)按考慮內(nèi)力重分布方法進(jìn)行。1.荷載計(jì)算荷載計(jì)算見表1。表1荷載計(jì)算何載種類P何載標(biāo)準(zhǔn)值/kN -

3、m永久何載g20mn水磨石面層80mni岡筋混凝土板15mn板底粉刷20 0.020.425 0.082.017 0.0150.225小計(jì)2.625 （取 2.7 ）活何載q均布活何載6.0永久荷載分項(xiàng)系數(shù)12樓面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于G4. OkN/m f故其何載分項(xiàng)系數(shù)則板上永久何載設(shè)計(jì)值活何載設(shè)計(jì)值板上總何載設(shè)計(jì)值2.設(shè)計(jì)簡圖g 2.7 1.2 3.24kN m2q 6.0 1.3 7.8kN m2g q 3.247.8 11.04kN m2此時(shí)2，|y2.564 3,宜按雙向板設(shè)計(jì)，依規(guī)范可按單向板 計(jì)算設(shè) 計(jì)，之后在長邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。計(jì)算跨度可以查規(guī)范得到:h20080邊跨 (

4、2330 250-2-) 22020mm中跨 o21 n 2340200 2140 mmm I f I .t. In2 ini2140 2020珀r因 | 與 | 有 |。2 100% 100% 5.94% 10%, 故可01 02 1 oi 2020以按等跨計(jì)算。取1米寬板帶作為計(jì)算單元。故1米寬板帶上沿跨度的總均布荷載設(shè)計(jì)值g q 324 7.8 11.04kNm,如圖3所7J o3. 彎矩設(shè)計(jì)值人力右(9丁Miq)lo 2.Mb曹q)£M2 潘 q)loMe-(gq)lo1 A171 11.04 2.0224.095kN m111 211.04 2.0224.095kN m11

5、上 11.04 2.1423.160kN mI61 211.04 2.1423.611 kN m4, 配筋計(jì)算/g+q = IL04kN/nI I II I I I II I I Ifl I II I I I I I I II I II I I I ITTT宿 公 0 Q * © 8 25 2ND ,21，。,2 冏，20?。板厚 80mm, h) 80 20 60mm , C30 混凝土的強(qiáng)度 f 14.3N. mm2 ；板內(nèi)米用HPB300級鋼筋，其f 270 N mm2。y軸線間的板帶，其四周均與梁整體澆筑，故這些板的中 間跨以及中間支座的彎矩均可減少20% (見表2中括號內(nèi)數(shù)

6、 值)，但 是邊跨以及第一內(nèi)支座的彎矩(Mb)不予減少。表2板的配筋計(jì)算計(jì)算截面1B2C設(shè)計(jì)彎矩/N m4095-40953160(3160 >0.8=2528)-3611(-3611 X).8=-2889)sM fcbh：0.0800.0800.061(0.049)0.070(0.056)1 J1-2S I -0.0830.0830.063(0.050)0.073(0.058)fcbhc/, /mmAsfy2263.8263.8200.2(158.9)232(184.3)選配鋼筋軸線 A81802As 279mmA81802A 279mmA82002As 251mmA82002A 25

7、1mm軸線 SA81802As 279mmA81802As 279mmA81802As 279mmA81802As 279mma.選配鋼筋各板帶鋼筋選配如表2所示，各板面負(fù)鋼筋直徑不小于mm可以防止施工時(shí)負(fù)鋼筋因過細(xì)而被踩下。且鋼筋間距不小于70mm不大于200mm滿足構(gòu)造要求。b.受力鋼筋的截?cái)啾驹O(shè)計(jì)采用分離式配筋，因?yàn)閝.g7.8 3.24 2.407 3,故中跨上部負(fù)鋼筋切斷距離取a1屏42140/4535mm,取550mm上部鋼 筋應(yīng)該用直鉤下彎頂住模板，以保持其有效高度。C.鋼筋錨固下部受力縱筋伸入支座的錨長度|a邊支座la250 10 240mm 5d 5 8 40mm中間支座 l

8、a b 2 200 2 100mm 5d 5 8 40mm滿足要求。d.構(gòu)造鋼筋(1)分布鋼筋用A8200 (2)與主梁垂直的附加短筋。采用A8200中跨上部切斷距離取b2140535mm, 取 550mm 44，故不必重新考慮角 4與承重墻垂直的附加短負(fù)筋。采用A8200上部伸出墻邊距離不少于102140 391mm,取550mm 77區(qū)伸入墻邊長度。板配筋圖見附圖1O(四)次梁設(shè)計(jì)按考慮內(nèi)力重分補(bǔ)方法進(jìn)行。本樓蓋作用于主梁次梁上的活載一律不考慮折減，即取折減系數(shù)為 1.001.荷載計(jì)算 荷載計(jì)算表見表3.荷載類型何載設(shè)計(jì)值/ kN ?m 1永久何載g板傳來的何載3.24 >2.34=

9、7.58次梁自重25X 0.2 > (0.5-0.08) > 1.2=2.52梁側(cè)的粉刷荷載17X 0.015 X (0.5-0.08) X 2X 1.2=0.26小計(jì)g=10.36活何載qP均布活荷載q=18.26表3次梁的荷載計(jì)算故沿次梁跨度總的設(shè)計(jì)荷載g q 28.62kN m2 .計(jì)算簡圖次梁在砌體上支承寬度為370rrm故、+iq太300邊跨 loi 1.025lni 1.025 (6000 250) 5740mm 2t 一 ,300、370或 loi Im 0.5a (6000 250)5785mm22故取兩者較小者bi 5740mm 0中跨Io2 In 6000 30

10、0 5700mm跨度相差,5740 5700111 叵 100%100% 0.7% 10%l025700故可以按等跨進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。計(jì)算簡圖如圖4所示/次梁±J/n45'主梁"觀5腳*冊;2)3.內(nèi)力計(jì)算設(shè)計(jì)彎矩值M1_ (gq) 1 1m B-(g 幅 111Va 0.45 (g1 228.62 5.74285.73kN m111-28.62 5.742-85.73kN m (此處支座11彎矩應(yīng)按相鄰兩跨中較大跨長計(jì)算）M2 (gG 1 2 28.62 5.72 58.12kN m 1616Meq) I02 _ 1 28 62 5 72 2 -66.42kN m14

11、q) Ini 0.4528 62 5-6 72.13kNVBl0.6 (g q) Im 0-6 28.62 5.696.17kNVBr 0.55 (g q) ln2 0.5528.62 5.7 89.73kN設(shè)計(jì)剪力4.正面承載力計(jì)算次梁的跨內(nèi)截面應(yīng)當(dāng)考慮板的共同作用按T型截面梁進(jìn)行計(jì)算,b可按規(guī)范中的最小值確定。其畤彖的計(jì)算寬度Vc0.55 (g q) In2 0.55 28.62 5.789.73kN按跨度, h 5ZP0 1900mmbf 33按梁的凈距b； bso 200 2140 2340mm因 hf -8017故匕不受此條件限制，取b，f1900mm計(jì)算。ho 460bthffc

12、(h)h()1900 80 14.3 (500 40912.9 103N m 85.73 103N m80)故為第一類T型梁。次梁用C30混凝土，f 14.3N mm2,用HRB335級鋼筋,fy 300 N mm2o表4次梁的正截面配筋計(jì)算表計(jì)算截面1B2C設(shè)計(jì)彎矩/kN -m85.73-85.7358.12-66.42支座M s fcbh2跨內(nèi)Ms fB笊MMs fcbhc20.142（一排，矩形 截面梁）MMsfcbh ；0.110（一排，矩形截 面梁）s fc bt ho0.0149（一排，T形 截面梁）S'2fcbth0.0101（一排，T形 截面梁）1 - J1 -2 s0

13、.01500.1540.01020.117支座Afcbhcfy跨內(nèi)Afcb'f hg4fy/mm2624.91675.34424.94513.09選配鋼筋2B18+1B12/4 621.7mm22B16+1B182A 656.3mm1B16+2B122A 427mm2B16+1B122A 515mm(超過-（超過-2.8% ）(超過（超過 0.36%）(1)各截面的實(shí)際配筋和計(jì)算配筋有出入，各截面均未超過5%,且驗(yàn)算各縱筋之間距離均滿足規(guī)范要求。(2)次梁縱筋的截?cái)啵捍瘟嚎玳L相差在20%以內(nèi)，且qg 18.2610.361.76 3,故可以按規(guī)范給定經(jīng)驗(yàn)建議配筋。配筋 圖見附圖2次梁配

14、筋圖。上部縱筋：號鋼筋為1B18鋼筋，其左側(cè)截?cái)帱c(diǎn)距B支座邊緣 距離為1500mm . 5 20d1480mm ,其截?cái)嗝娣e為254.34mm2 0.5 656.3 328.15mm2,符合要求。同理，可以檢驗(yàn)號 鋼筋在B支座右側(cè)鋼筋截?cái)帱c(diǎn)滿足要求；號鋼筋在C支座左右兩側(cè)也均滿足要求。下部縱筋：號鋼筋伸入A支座長度為300mm 12d 12 16 192mm,' 號縱筋伸入B支座長度為250mmi2dl2 16 192mm, 滿足要求。(3)根據(jù)規(guī)范要求，梁寬為200mm寸，至少應(yīng)采用兩根上部鋼筋 貫通。此設(shè)計(jì)中各跨均用2B16受力縱筋兼作架立筋，以簡 化施工。5.斜截面強(qiáng)度計(jì)算a.復(fù)

15、核梁截面尺寸0.25 fcbh. 0.25 14.3 200 460328.9kN Vb, 96.17kN故截面尺寸符合要求。b.驗(yàn)算是否按計(jì)算配置腹筋A(yù) 支座： 0.7ftbh«0.7 1.43 200 460 92.1 kN Va 72.13kN 應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼筋。1 430.335% 0.24100% 0.127%2700.7 1,43200 460 92.1 kN Vbi 96.17 kN應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼 月力。nAsviV 0.7 ftbg(96.17 92.1)1030.02621ho.25 T yv1.25 270 4600.0262 0.02623835m m

16、取雙肢A8150箍筋,2 50 24SV200 150100% 0.335%0.241.43270100% 0.127%滿足要求。B支座右側(cè)：0.7ftbh。0.7 1.4320046092.1 kNVb F89.73kN應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼A1月力。取雙肢A8150箍筋,2 5024sv200100%1500.335%0.24 他 I。0.127%270滿足要求。C支座:O.7ftbho0.7 1.43 200460 kN92.1Vc 89.73kN應(yīng)按構(gòu)造配置橫向鋼ZrAr月力。取雙肢A8150箍筋，則SV2 50 24100% 0.335%200 150024境100% 0.127%取雙肢

17、A8150箍筋，則sv 氏 100%滿足要求。B支座左側(cè)：0.7ftbh (滿足要求。最后均取A8150（五）主梁設(shè)計(jì)主梁設(shè)計(jì)采用彈性方法。1.荷載計(jì)算荷載計(jì)算見表5。（說明：主梁自重實(shí)際是均布荷載，但是為了簡化計(jì)算，可近似將2. 34m長度的自重按集中荷載考慮。）表5主梁荷載計(jì)算荷載類型何載設(shè)計(jì)值/ kN永久何載g次梁傳來的荷載10.36 >6=62.16主梁自重25X 0.3 > 2.34 > (0.6-0.08) > 1.2=10.95梁側(cè)的粉刷荷載17X 0.015 X (0.6-0.08) X 2.34 X 2X 1.2=0.74小計(jì)G=73.85(取 74)

18、活何載q次梁傳來的荷載Q=18.26X 6=109.56 (取 110)總何載G+Q=74+110=1842.計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖如圖5所示。計(jì)算跨度為:邊跨 loi 7000-2503706935mm2或 loi 1.0251 ni 0.5b 1.025 (7000 250 10)6914mm22故取兩者較小者h(yuǎn) 6914mm o中跨 1o2 7000 mm跨度相差應(yīng)100%旃34 100% 124%1oi691410%0取跨度按7.0m進(jìn)行計(jì)算。本建筑中，柱對主梁的約束作用很小，故忽略柱對主梁的約束作用，柱的中間支承近似地按錢支座考慮074kS 1A1ra1i圖 5(b)3 .內(nèi)力計(jì)算根據(jù)主梁

19、的計(jì)算簡圖及荷載情況，可求得各控制截面的最不利內(nèi)力，見 表6表6主梁最不利內(nèi)力計(jì)算序號項(xiàng)目何載布置內(nèi)力計(jì)算1第1、3跨內(nèi)正彎矩 最大，支座A、D剪 力最大，第2跨內(nèi)彎 矩最小10G衛(wèi)GIG 1G-QGQGMimax 0.244 74 70.289 1107348.92kN m M 3maxVAmax0.733 740.866 110149.50kN VDmaxM2min 0.067 74 70.133 110767.70kN m2-2第2跨內(nèi)正彎矩最 大，第1、3跨內(nèi)彎矩最小in1JC AnVcM2max 0.067 74 70.2 1107188.71 kN mM 1 min M 3min0

20、.244 74 7 0,0)44 110792.51 kN ma3支座B負(fù)彎矩最大， 支座B左右的剪力最大QA y GQ r;F JG 1G0.31MBmax0.267 74 711107377.78kN mVbi 1.267 74 1.311110237.97kNVBr1 74 1.222 110208.42kNaa4 .主梁正面承載力計(jì)算主梁的正截面承載力計(jì)算表見表 7o跨內(nèi)翼緣計(jì)算寬度bt:按跨度b； 7000 3 2333.3mm按梁凈距b； 300 5700 6000mm因hf； h»80 560 0.14 0.1,不受此條件限制,故取翼緣計(jì)算寬度 b： 7000 3 23

21、33.3mm oh；80bfhffc(ho )2333.3 80 14.3 (600 40)1388 103N m 348.92 103N m故為第一類T形梁。次梁用C30混凝土，f 14.3N mm2,用HRB400級鋼筋, fy360N . mm2o表7主梁的正截面配筋計(jì)算表計(jì)算截面1B2設(shè)計(jì)彎矩/kN - m348.92-377.78188.72bMb Mb Vb -2/kN mQ4a Q9377.78 （74 110） 0.2240 9879Msf bh2ic5gM或 fcbtho348.92 106340.98 10188.72 10614.3 2333.3 53520.0365（二

22、排，T形截面 梁）14.3 2333.3 56020.0180（一排，T形截面 梁）214.3 300 535 0.278（二排，矩形截面梁）1 - J1 -2 s0.03720.3370.0182afcbho aA 或t Vafcbf h oA f y/mm21844.62148.5944.6選配鋼筋6C202A 1RR4 mm3C22 （直）+1 C22 （彎）+2C20 （彎）As 2147.8mm22C20+1C222Ae 1 007 9mm5 .主梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算a.復(fù)核梁截面尺寸因hb 480 300 1.6 4,故屬于一般梁，取0.25cfcbho 0.25 1 14.3 300

23、 535573.79kN Vbi 237.97kN故截面尺寸滿足要求。b.驗(yàn)算是否需按計(jì)算配置橫向筋A(yù)支座:0.7ftbho 0,7 q 14 300 560 168.17kN Va 149.50kN應(yīng)該按構(gòu)造配置橫向鋼筋。支座左：0.7 ftbho0.7 1.43 300 535 160.66kN Vbi 237.97 kN應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼筋。支座右:0.7 ftbho0.7 1.43 300 535 160.66kN Vb208.42kN應(yīng)該按計(jì)算配置橫向鋼筋。C.橫向鋼筋計(jì)算 采用雙肢A8180箍筋，間距小于Smax250mm,配筋率2 50.3300 1800.186% 0.241

24、 430.240.127%270驗(yàn)算支座A：Vcs 0.7ftbhs2 50.30.7 1.43 300 560270 560180252.67kN Va 149.50k N教材上此公式第二項(xiàng)前有系數(shù)1.5, GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中沒有此系數(shù)，此處參考GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中公式。驗(yàn)算支座2 50.3535180Vcs 0.7ftbg fyvdho s0.7 1.43 300 535 270241.39kN Vbi 237.97kNVcs0.7ftbho fy-hos241.39kN VBr208.42kN可知支座B配置雙肢A8180箍筋已經(jīng)能滿足斜截

25、面受剪要 求,彎起鋼筋可以按照構(gòu)造處理。本設(shè)計(jì)中因分與Vbi接近，支座B左側(cè)的彎起鋼筋偏于安全仍按計(jì)算需要配置。因主梁受集中荷 載， 彎矩圖呈矩形分布，故在在2. 33m范圍內(nèi)應(yīng)該布置兩道彎起 鋼筋以便 覆蓋最大剪力區(qū)段。d.主梁吊筋計(jì)算由次梁傳給主梁的集中荷載F 62.16 110 172.16kNo F中未計(jì)入主梁自重和梁側(cè)粉刷。設(shè)附加 A8雙肢箍筋，只設(shè)箍筋時(shí)FmnfMv,則附加箍筋個(gè)數(shù)為172.16 103m -2 270 50.3次箍筋分布范圍s2% 3b 2 60 3 300 1020mm,取A8100次梁兩側(cè)各4個(gè)。6 .配筋布置支座B根據(jù)斜截面受剪承載力要求，于第一跨先后彎起2c20,第二跨彎起1C22,則支座截面可計(jì)入2c20+1C22承擔(dān)支 座負(fù)彎矩。按正截面強(qiáng)度計(jì)算，尚需增加3c22直鋼筋，滿足B支座鋼筋面積要求，且滿足主梁三個(gè)控制截面的實(shí)際配筋量與計(jì)算的差值盡量滿足5%o7 .繪制抵抗彎矩圖根據(jù)繪制梁的抵抗彎矩圖（又稱材料圖）的方法，來確定除 控制截面的以外截面的鋼筋布置。a.鋼筋承擔(dān)的極限彎矩計(jì)算對于1截面1884MC1 g帚 348 . 9