課程設(shè)計(jì)--現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、<p>　　鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　?、?設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　設(shè)計(jì)某多層工業(yè)廠房的中間樓面，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋</p><p><b>　?、?設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)平面布置圖：柱網(wǎng)、板、次梁及主梁的

2、布置。</p><p>　　板的強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）。</p><p>　　次梁強(qiáng)度計(jì)算（按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算）。</p><p>　　主梁強(qiáng)度計(jì)算（按彈性理論計(jì)算）。</p><p><b>　　繪制結(jié)構(gòu)施工圖：</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)平面布置圖</

3、b></p><p><b>　　板的配筋圖</b></p><p><b>　　次梁的配筋圖</b></p><p>　　主梁的配筋圖及彎矩包絡(luò)圖、材料圖</p><p>　　鋼筋明細(xì)表及圖紙說(shuō)明</p><p><b>　　Ⅲ.設(shè)計(jì)資料</b>

4、</p><p><b>　　廠房平面示意圖</b></p><p>　　建筑四周采用370mm承重墻</p><p><b>　　建筑構(gòu)造</b></p><p>　　生產(chǎn)車間的四周外墻均為承重賺磚墻，內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱，其截面尺寸為400mm×400mm，層高4.5m。樓蓋面層做法：水磨

5、石地面（20mm厚水泥砂漿找平厚做10mm厚水磨石面層）。板低采用20mm厚混合砂漿天棚抹灰。</p><p><b>　　3.荷載參數(shù)</b></p><p>　　（1）樓面活荷載，qx=6.5。</p><p>　?。?）樓面面層：水磨石地面0.65KN/m2。</p><p>　?。?）鋼筋混凝土容重：γ=24~2

6、5KN/m2。</p><p>　?。?）混合砂漿容重：γ=17KN/m2。</p><p><b>　　5．建筑材料</b></p><p>　?。?）混凝土：C25或C30。</p><p>　?。?）鋼筋:主梁及次梁受力筋建議采用HRB335級(jí)或HRB400級(jí)鋼筋，板內(nèi)及梁內(nèi)的其他鋼筋建議采用HPB235級(jí)鋼筋。&

7、lt;/p><p>　　現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算書</p><p>　　一、樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置及截面尺寸確定：</p><p>　　1、確定主梁（L1）的跨度為6.3m,次梁（L2）的跨度為6.6m,主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.1m。樓蓋的平方米按結(jié)構(gòu)布置圖如下圖所示：</p><p>　　廠房樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖</p&

8、gt;<p>　　按高跨比條件，要求板厚h≥l/40≥2100/40=52.5mm,對(duì)工業(yè)建筑樓板，要求h≥70mm,所以板厚取h=70mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h≥l/18~ l/12=367~550mm,取h=500mm,截面寬b=(1/2~1/3)h,取b=200mm。</p><p>　　主梁截面高度應(yīng)滿足h=l/15~ l/10=420~630,取h=600mm,截面寬度取為b=250，柱的

9、截面尺寸b×h=400mm×400mm。</p><p>　　二、板的設(shè)計(jì)——按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)</p><p>　?、俸奢d計(jì)算 恒載標(biāo)準(zhǔn)值（自上而下）</p><p>　　10mm水磨石面層：0.650 KN/m2</p><p>　　20mm水泥砂漿找平層： 0.020×20=0.400KN/m2<

10、;/p><p>　　70mm鋼筋混凝土板： 0.070×25=1.75KN/m2</p><p>　　20mm板底石灰砂漿： 0.020×17=0.340KN/m2</p><p>　　小計(jì) gx=3.14 KN/m2</p><p>　　活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qx=6.5 KN/m2</p><p>　　因?yàn)?/p>

11、是工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0 KN/m2，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3，恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2。</p><p>　　恒荷載設(shè)計(jì)值：g=3.14×1.2=3.768 KN/m2</p><p>　　活荷載設(shè)計(jì)值：q=6.5×1.3=8.45 KN/m2</p><p>　　荷載總設(shè)計(jì)值：g+q=3.768+8.45=12.218 KN

12、/m2；近似取12.2 KN/m2</p><p>　?、谟?jì)算簡(jiǎn)圖 取1m板寬作為計(jì)算單元，板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p><b>　　板的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　由圖可知：次梁截面寬度為b=200mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度為a=120mm≥h=70mm,按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，則板的計(jì)算跨度為：l01=ln+h/2=

13、（2100-120-200/2）+70/2=1915mm</p><p>　　所以邊跨板的計(jì)算跨度取l01=1920mm。</p><p>　　中跨l01=ln=2100-200=1900mm。</p><p>　　板的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：</p><p>　?、塾?jì)算彎矩設(shè)計(jì)值 因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差（1920-1900）/1900=1.

14、05%，小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算，板的彎矩系數(shù)a，板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過(guò)程見下表：</p><p>　　板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算表</p><p>　?、馨宓呐浣钣?jì)算——正截面受彎承載力計(jì)算 </p><p>　　板厚70mm,h0=70-20=50mm,b=1000mm,C30混凝土，a1=1.0，</p><p>　　fc=14.3N/mm

15、2;HPB235鋼筋，fy=210 N/mm2。</p><p>　　對(duì)軸線②~⑤間的板帶，考慮起工作用，其跨內(nèi)2截面和支座C截面的彎矩設(shè)計(jì)值可折減20%，為了方便，折減后的彎矩值標(biāo)于括號(hào)內(nèi)。板配筋計(jì)算過(guò)程見下表：</p><p><b>　　板的配筋計(jì)算表</b></p><p>　　⑤板的配筋圖繪制 板中除配置計(jì)算鋼筋外，還應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋

16、如分布鋼筋和嵌入墻內(nèi)的板的附加鋼筋。板的配筋圖如下圖所示：</p><p><b>　　板的配筋示意圖</b></p><p>　?。?）次梁設(shè)計(jì)——按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)</p><p>　?、俸奢d設(shè)計(jì)值 恒荷載設(shè)計(jì)值 </p><p>　　次梁自重：0.20×（0.5-0.07）×25×

17、;1.2=2.58KN/m</p><p>　　次梁粉刷：2×0.02×（0.5-0.07）×17×1.2=0.35KN/m</p><p>　　小計(jì) g=10.84KN/m</p><p>　　活荷載設(shè)計(jì)值：q=8.45×2.1=17.75 KN/m</p><p>

18、;　　荷載總設(shè)計(jì)值：q+g=10.84+17.75=28.59 KN/m，取荷載p=28.6 KN/m</p><p><b>　?、谟?jì)算簡(jiǎn)圖 </b></p><p><b>　　次梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　由次梁實(shí)際結(jié)構(gòu)圖可知，次梁在墻上的支撐長(zhǎng)度為a=240mm,主梁寬度為b=250mm。次梁邊跨的

19、計(jì)算跨度按以下兩項(xiàng)的較小值確定：</p><p>　　邊跨 l01=ln+a/2=(6600-120-250/2)+240/2=6475mm</p><p>　　1.025ln=1.025×6355=6514mm</p><p>　　次梁邊跨的實(shí)際計(jì)算跨度取l01=6480mm</p><p>　　中間跨l02= ln=6600

20、-250=6350mm</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：</p><p><b>　　次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　?、蹚澗卦O(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算 因?yàn)檫吙绾椭虚g跨的計(jì)算跨度相差（6480-6350）/6350=2.05%，小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。分別查得彎矩系數(shù)α和剪力系數(shù)β。次梁的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值分別見下

21、表：</p><p>　　次梁彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算表</p><p>　　次梁剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算表</p><p><b>　?、芘浣钣?jì)算</b></p><p>　　⑴正截面抗彎承載力計(jì)算 次梁跨中正彎矩按T形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面二項(xiàng)的較小值：</p><p>　　=l0/3=6350

22、/3=2117mm</p><p>　　=b+Sn=200+2100-200=2100mm</p><p>　　故取=2100mm,</p><p>　　已知條件：C30混凝土，α1=1.0,fc=14.3 N/mm2,ft=1.43 N/mm2;縱向鋼筋采用HRB335, fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210 N/mm2,預(yù)計(jì)縱筋布置為單排

23、，則h0=500-35=465mm。</p><p>　　判別跨中截面屬于哪一類T形截面</p><p>　　(/2)=1.0×14.3×2100×70×(465-35)=903.9(KN·m)>M1>M2,跨中截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　支座截面按矩形截面計(jì)算，正截面承載力計(jì)算過(guò)程列

24、于下表：</p><p><b>　　次梁正截面配筋計(jì)算</b></p><p>　?、菩苯孛媸艹休d力計(jì)算</p><p>　　復(fù)核截面尺寸：=-=465-70=395mm，因/b=395/200=1.98＜4，截面尺寸按下式驗(yàn)算：</p><p>　　0.25b=0.25×1×14.3×2

25、00×465=332.5×N＞=109.2KN，故截面滿足要求。又：0.7b=0.7×1.43×200×465=93.09×N＞=72.1KN</p><p>　　所以除A支座處按構(gòu)造配筋外，其他支座各截面均需要按計(jì)算配置箍筋。采用φ6雙肢箍，nAsv1= Asv=2×28.3=56.6,計(jì)算B支座左側(cè)截面VB1的配箍。</p>

26、<p>　　由VB1≤VCS=0.7ftbho+1.25fyvho可得箍筋間距</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍的箍筋面積應(yīng)增加20%，現(xiàn)調(diào)整箍筋間距，s=0.8×429=343.2mm，為滿足最小配筋率的要求，可取箍筋間距s=300mm。為方便施工，取箍筋間距s=100mm</

27、p><p><b>　　配箍筋率驗(yàn)算：</b></p><p>　　彎矩調(diào)幅時(shí)要求配筋率下限是0.3=0.3×1.43/210=2.04×10-3。</p><p>　　實(shí)際配筋率ρsv==56.6/(200×100)=2.83×10-3＞2.04×10-3，滿足要求。</p><

28、;p>　　因各個(gè)支座處的剪力相差不大，沿梁長(zhǎng)均勻配置雙肢φ6@100的箍筋。</p><p>　　施工圖的繪制 次梁配筋圖如下圖所示：</p><p><b>　　次梁配筋示意圖</b></p><p>　　其中次梁錨固長(zhǎng)度確定。深入墻支座時(shí)，梁頂面縱筋的錨固長(zhǎng)度按下式確定：=la==0.14××16=469.9mm，

29、取470mm。</p><p>　　伸入墻支座時(shí)，梁底面縱筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足：l=12d=12×16=192mm，取200mm。</p><p>　　梁底面伸入縱筋的長(zhǎng)度應(yīng)滿足＞12d=12×16=192mm，取200mm。</p><p>　　縱筋的截?cái)帱c(diǎn)距支座的距離：=ln/5+20d=6480/5+20×16=1616mm，取l=

30、1650mm。</p><p>　　⑷主梁設(shè)計(jì)——按彈性理論設(shè)計(jì)</p><p>　　荷載設(shè)計(jì)值（為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁的自重等效為集中荷載）</p><p>　　次梁傳來(lái)的恒載：10.84×6.6=71.544</p><p>　　主梁自重（含粉刷）：</p><p>　　[(0.6-0.07) ×0

31、.25×2.1×25＋2×(0.6-0.07) ×0.02×17×2.1] ×1.2=9.256KN</p><p>　　恒荷載：G=71.544+9.256=80.8KN</p><p>　　活荷載：Q=17.75×6.6=117.15KN 取Q=117.2KN</p><p>　　計(jì)

32、算簡(jiǎn)圖 主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：</p><p><b>　　主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　由圖可知，主梁端部支承在墻上的支承長(zhǎng)度α=370mm，中間支承在400mm×400mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度按以下方法確定：邊跨ln1=6300-200-120=5980mm，因?yàn)?.025 ln1=149.5mm＜=185mm,所以邊跨取 l1

33、=1.025 ln1+=1.025×5980+200=6329.5mm，近似取l1 =6350mm</p><p>　　中跨：l2=6300mm</p><p>　　平均跨度：l0=(6650+6600)/2=6625mm</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：</p><p><b>　　主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖</b>

34、;</p><p>　　③內(nèi)力設(shè)計(jì)計(jì)算及包絡(luò)圖繪制 因跨度相差不超過(guò)10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。</p><p>　　a.彎矩設(shè)計(jì)值: 彎矩M=k1Gl+ k2Ql</p><p><b>　　主梁彎矩設(shè)計(jì)計(jì)算表</b></p><p>　　b．剪力設(shè)計(jì)值： 剪力 V=k3G+ k4Q</p>

35、<p><b>　　主梁剪力計(jì)算表</b></p><p>　　配筋計(jì)算——截面承載力計(jì)算 </p><p>　　C30混凝土，α1=1.0，fc=14.3N/mm2，ft=1,43 N/mm2；</p><p>　　縱向鋼筋采用HRB400級(jí)，fy=360 N/mm2，預(yù)計(jì)跨中截面

36、縱筋按兩排布置，h0=h-αs=600-60=540mm，箍筋采用HRB235，fyv=210 N/mm2。</p><p>　　正截面受彎承載力及縱筋的計(jì)算</p><p>　　跨中正彎矩按T形截面計(jì)算，因f/h0=70/540=0.130>0.10</p><p>　　翼緣計(jì)算寬度按l0/3=6.3/3=2.1和b+Sn=6.6m中較小值確定，取f=<

37、;/p><p>　　2100mm。B支座處的彎矩設(shè)計(jì)值：KN.m</p><p>　　判別跨中截面屬于哪一類T形截面</p><p>　　=1.0×14.3×2100×70×(540-35)=1061.6(kN.m)>M1>M2,均屬于第一類T形截面。</p><p>　　正截面受彎承載力的計(jì)

38、算過(guò)程如下。</p><p>　　第一跨跨內(nèi)正截面設(shè)計(jì)，最大彎矩M1=340.27KN,第一類T形截面。</p><p>　　αs=M/α1fc h02=340.27×106/（1.0×14.3×2100×540 ²）=0.0389</p><p>　　ξ=1-=1-=0.0397＜=0.518</p>

39、<p>　　As=α1fch02ξ/fy=1.0×14.3×2100×540×0.0397/360=1788㎜²</p><p>　　選配2φ14﹢4φ22，鋼筋實(shí)際面積為1828㎜²，滿足要求。</p><p>　　B支座正截面設(shè)計(jì)，最大彎矩MB=-329.05KN，矩形截面，縱筋按兩排考慮，h0=h-αs=600-

40、70=530mm。</p><p>　　αs=M/α1fc bh02=329.05×106/（1.0×14.3×250×530 ²）=0.0328</p><p>　　ξ=1-=1-=0.0413＜=0.518,不超筋。</p><p>　　As=α1fcbh02ξ/fy=1.0×14.3×250

41、×530×0.413/360=2174㎜²</p><p>　　選配3φ14﹢4φ25,鋼筋實(shí)際面積為2425㎜²。</p><p>　　其余截面的配筋計(jì)算見下表：</p><p>　　主梁正截面承載力配筋計(jì)算表</p><p>　　b．箍筋計(jì)算——主梁斜截面受剪承載力計(jì)算</p><

42、;p><b>　　驗(yàn)算截面尺寸：</b></p><p>　　hw=h0－h(huán)'f=530－70=460,因hw/b=530/250=1.84<4,截面尺寸按下式驗(yàn)算</p><p>　　0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×250×530=473.69KN＞Vmax=256.02KN，</

43、p><p>　　故截面尺寸滿足要求。</p><p>　　驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋</p><p>　　0.7ftbh0=0.7×14.3×250×530=132.6KN＜Vmin=160.73KN。均需進(jìn)行計(jì)算配置箍筋。</p><p>　　計(jì)算所需腹筋：采用Ф6@100雙肢箍</p><p&g

44、t;　　ρsv=Asv/bs=33.2×2/（250×100）=0.266%>0.24ft/fyv=0.163%,滿足要求</p><p>　　Vcs=0.7ftbh0＋1.25fyvAsvh0/s</p><p>　　=0.7×1.43×250×530＋1.25×210×33.2×2×530&

45、#247;100</p><p>　　=225.01kN＞(VA=160.73kN,VBr=224.02kN)</p><p>　　Vcs＜VBl=256.02kN</p><p>　　因此應(yīng)在B支座截面左面按計(jì)算配置彎起鋼筋，由于主梁剪力圖呈矩形，故在B截面左邊的2.1m范圍內(nèi)需布置3排彎起鋼筋才能覆蓋最大剪力區(qū)段，現(xiàn)先后彎起第一跨跨中的2φ14和支座處的一根1φ

46、14鴨筋，驗(yàn)算如下：</p><p>　　Asb=153.9㎜²,彎起角取αs=45 º</p><p>　　Vsb=0.8fyAsb=0.8×360×153.9×=31.34KN</p><p>　　Vcs＋Vsb=225.01＋31.34=256.35＞Vmax=256.06 kN (滿足要求)</p>

47、;<p>　　c.次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋計(jì)算。</p><p>　　次梁傳來(lái)的集中力，F(xiàn)=71.544＋117.2=188.744 kN≈188.74kN</p><p>　　h1=650－500=150mm,附加箍筋布置范圍</p><p>　　s=2h1＋3b=2×100＋3×200=800mm</p><p&

48、gt;　　采用附加箍筋Ф8@100，雙肢箍，則長(zhǎng)度s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)：</p><p>　　m=(800－200)÷100＋1=7, 次梁兩側(cè)各布置3排，實(shí)際取m=6，另加吊筋1φ20，As=314.5㎜²</p><p>　　2fyvAs＋mnfyvAsv1=2×360×314.2×0.707＋6×2×210&#

49、215;33.2=243.60kN>188.74kN，滿足要求。</p><p>　　主梁正截面抗彎承載力（材料圖）、縱筋的彎起和截?cái)?lt;/p><p>　　按比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖；</p><p>　　按同樣比例繪出主梁的抗彎承載力圖（材料圖），并滿足以下構(gòu)造要求：</p><p>　　彎起鋼筋之間的間距不超過(guò)箍筋的最大容許間距Sm

50、ax；鋼筋的彎起點(diǎn)距充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)大于等于h0/2。</p><p>　　當(dāng)V>0.7ftbh0時(shí)，且實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到理論不需要點(diǎn)的距離不應(yīng)小于等于h0或20d，鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)≥1.2la+h0。</p><p>　　按以上方法確定的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)仍位于負(fù)彎矩的受拉區(qū)，其實(shí)際截面斷電到理論不需要點(diǎn)的距離不應(yīng)小于等于1.3h0或20d。鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)到充分利用點(diǎn)的距

51、離應(yīng)≥1.2la+1.7h0。</p><p>　　主梁縱筋的伸入墻中的錨固長(zhǎng)度確定：</p><p>　　梁頂面縱筋的錨固長(zhǎng)度：</p><p>　　l=la=αd=0.14×360/1.43×22=775㎜,取800㎜。</p><p>　　梁底面縱筋的錨固長(zhǎng)度：12d=12×22=264㎜，取300㎜。&l