整體式現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.設計資料1</b></p><p>　　1.1建造地點與基本概況3</p><p>　　1.2樓面構(gòu)造層做法（至上而下）3</p><p><b>　　1.3設計方案3</b></p>

2、;<p><b>　　1.4材料選用3</b></p><p>　　2.樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置3</p><p><b>　　3.板的設計5</b></p><p><b>　　3.1荷載5</b></p><p><b>　　3.2計算簡圖5&l

3、t;/b></p><p>　　3.3彎矩計算值6</p><p>　　3.4正截面受彎承載力計算7</p><p><b>　　4.次梁設計7</b></p><p>　　4.1荷載設計值7</p><p><b>　　4.2計算簡圖8</b></p&

4、gt;<p><b>　　4.3內(nèi)力計算8</b></p><p>　　4.4承載力計算9</p><p>　　4.4.1正截面受彎承載力9</p><p>　　4.4.2斜截面受剪承載10</p><p><b>　　5.主梁設計10</b></p><

5、p>　　5.1荷載設計值10</p><p>　　5.2計算簡圖10</p><p>　　5.3內(nèi)力設計值及包絡圖12</p><p>　　5.3.1彎矩設計值12</p><p>　　5.3.2剪力設計值12</p><p>　　5.3.3彎矩、剪力包絡圖12</p><p>

6、;　　5.4承載力計算15</p><p>　　5.4.1正面受彎承載力15</p><p>　　5.4.2斜截面受剪承載力16</p><p>　　6、繪制施工圖16</p><p>　　6.1施工說明16</p><p>　　6.2結(jié)構(gòu)平面布置圖16</p><p>　　6.3板

7、配筋圖17</p><p>　　6.4 次梁配筋圖17</p><p>　　6.5主梁配筋圖17</p><p>　　整體式單向板肋梁樓蓋設計 </p><p><b>　　1、設計資料</b></p><p>　　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

8、圖所示</p><p>　　1、1建造地點與基本概況</p><p>　　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。</p><p>　　1、2樓面構(gòu)造層做法（至上而下）</p><p>　　樓面水泥砂漿面層厚20mm

9、 (γ=20kN/m2);</p><p>　　現(xiàn)澆混凝土樓板厚80mm (γ=25kN/m2)</p><p>　　混合砂漿天棚抹灰厚15mm （γ=17kN/m3）。</p><p><b>　　1、3設計方案</b></p><p><b>　　1、

10、4材料選用</b></p><p>　　樓板、次梁及主梁的混凝土強度等級均為C30（fc=14.3N/mm2 ；ft=1.43 N/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。</p><p>　　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b×h=350mm× 350m

11、m， 結(jié)構(gòu)層高為4.2m</p><p>　　2、樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置</p><p>　　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/=6.6/2=2.2，因此按單向板設計。</p><p>　　按跨高比條件，要求板厚h2200/30=73mm，對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h80mm，取板厚h=80mm。

12、</p><p>　　次梁截面高度應滿足h=/18～/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</p><p>　　主梁截面高度應滿足h=/15～/12=6600/15～6600/10=440～660mm。取h=650mm截面寬度為b=300mm</p><p><b>

13、　　結(jié)構(gòu)表</b></p><p><b>　　3、板的設計</b></p><p><b>　　3.1荷載</b></p><p><b>　　板的永久荷載標準值</b></p><p>　　80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.08

14、×25=2kN/</p><p>　　20mm厚樓面水泥砂漿面層 0.02×20=0.4kN/</p><p>　　15mm厚混合砂漿抹灰 0.015×17=0.255kN/</p><p>　　小計

15、 2.655kN/</p><p>　　板的可變標準荷載值 12.0kN/</p><p>　　永久荷載分項系數(shù)取1.2，因樓面可變荷載標準值大于4.0kN/，所以可變荷載分項系數(shù)應取1.3。于是板的</p><p>　　永久荷載設計值 g=2.655

16、15;1.2=3.186kN/</p><p>　　可變荷載設計值 q=12.0×1.3=15.6kN/</p><p>　　荷載總設計值 g+q=3.186+15.6=18.786kN/ </p><p>　　近視值為g+q=18.8kN/ </p><

17、;p><b>　　3、2計算簡圖</b></p><p>　　按塑性內(nèi)力重分布設計，次梁截面為200mm×450mm，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)力重分布設計，板的計算跨度：</p><p>　　邊跨=+h/2=2200-120-100+80/2=2020mm</p><p>

18、;　　中間跨：==2200-200=2000mm</p><p>　　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</p><p><b>　　3.3彎矩計算值</b></p><p>　　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)分別為：邊支座為0，邊跨中，1/11；離端第二支座，

19、-1/11；中跨中，1/16；中間支座，-1/14。故</p><p>　　=-=（g+q)/11=18.8×/11=6.97kN·m</p><p>　　=-（g+q）/14=-=-18.8×2.02 /14=-5.37kN·m</p><p>　　==（g+q）/16==18.8×2.02 /16=4.70kN&

20、#183;m</p><p>　　這是對端區(qū)單向板而言的，對于中間區(qū)格單向板，其和應乘以0.8，=0.8×-2.24=-1.79kN·m；=0.8×1.96=1.57kN·m</p><p>　　3.4正截面受彎承載力計算</p><p>　　環(huán)境類別為2a類，C30混凝土，板的最小保護層厚度c=20mm。假定縱向鋼筋直徑d為

21、10mm,板厚80mm，=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm；板寬b=1000mm。C30混凝土，=1.0，=14.3kN/；HPB335鋼筋，=300N/。板配筋計算的過程于下表。</p><p><b>　　樓面板的配筋計算</b></p><p>　　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；/b*h=314.0/（1000&

22、#215;80）=0.392%，此值大于0.45/=0.45×1.43/300=0.21%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率。</p><p><b>　　4.次梁設計</b></p><p>　　按考慮塑性內(nèi)力重分布設計。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。</p><p><b

23、>　　4.1荷載設計值</b></p><p>　　由板傳來的恒載： 3.186×2.2=7.0kN/</p><p>　　次梁自重： 25×0.2×（0.45-0.08）×1.2=2.22kN/</p><p>　　次梁150mm抹灰：

24、 17×0.015×（0.45-0.08）×2×1.2=0.3kN/</p><p>　　小計 g=9.52kN/</p><p>　　板的可變荷載標準值 q=15.6×2.2=34.32

25、kN/</p><p>　　荷載總計算值 P=g+q=43.84kN/ </p><p><b>　　4.2計算簡圖</b></p><p>　　按塑性內(nèi)力重分布設計。次梁在磚墻上的支承長度為370mm。主梁截面為300mm×650mm。計算跨度：</p>

26、<p>　　邊跨 ==（6000-120-300/2）×1.025=5873mm</p><p>　　中間跨==6000-300=5700mm</p><p>　　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</p><p><b>　　4.3內(nèi)力計算</b></p><p>　　由

27、表11-1、表11-3可分表查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。</p><p><b>　　彎矩設計值：</b></p><p><b>　　=0</b></p><p>　　=-=（g+q）/11=43.84×/11=137.47kN·m</p><p>　　=（g+q）/16=43.8

28、4×/16=89.02kN·m</p><p>　　=-（g+q）/14=-43.84×/14=-101.74kN·m</p><p><b>　　剪力設計值：</b></p><p>　　=0.45（g+q）=0.45×43.84×5.75=113.44kN</p>&

29、lt;p>　　=0.60（g+q）=0.60×43.84×5.75=151.25kN</p><p>　　==0.55（g+q）=0.55×43.84×5.7=134.81kN</p><p><b>　　4.4承載力計算</b></p><p>　　4.4.1正截面受彎承載力</p>

30、<p>　　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=6000/3=2000mm；又=b+=200+2000=2200,b+12=200+12×80=1160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。</p><p>　　環(huán)境類別為2a級，C30混凝土，梁的最小保護厚度c=25mm，假定箍緊直徑為10mm，縱向鋼筋直徑20mm,則一排縱向鋼筋=

31、450-25-10-20/2=410mm二排縱向鋼筋=410-25=385mm。</p><p>　　C30混凝土，=1.0，=1，=14.3N/，=1.43N/；縱向鋼筋采用HRB400鋼，=360N/，箍筋采用HRB335鋼筋，=360N/。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。</p><p>　　次梁正截面受彎承載力計算</p><p

32、>　　計算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35；/b*h=565/（200×500）=0.57%，此值大于0.45/=0.45×1.43/360=0.18%，滿足最小配筋率。</p><p>　　4.4.2斜截面受剪承載</p><p>　　斜截面受剪承載力計算包括：截面尺寸的復核、腹筋計算和最小配筋率驗算。驗算截面尺寸：</p><p>　

33、　=-=380-80=300mm，因/b=300/200=1.5＜4，截面按下式驗算：</p><p>　　0.25b=0.25×1×14.3×200×380=2751.17×N＞=151.25N，截面滿足要求。</p><p><b>　　計算所需腹筋</b></p><p>　　采用采用Φ6

34、雙支箍筋，計算支座B左側(cè)截面。</p><p><b>　　可得到箍筋間距</b></p><p><b>　　=㎜</b></p><p>　　調(diào)幅后受剪承載力應加強，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=0.8×131.82=105.46mm，截面高度在300到500㎜

35、的梁，最大箍緊間距200㎜最后取箍緊間距s=150㎜。為了方便施工，沿梁長度不變。</p><p><b>　　驗算配筋率下限值：</b></p><p>　　彎矩彎矩調(diào)幅時要求的配筋率下限為：0.3=0.3×14.3/360=0.12%。實際配筋率==56.6/（200×150）=0.19%＞0.12%滿足要求。</p><p

36、><b>　　5.主梁設計</b></p><p>　　主梁按彈性方法設計。</p><p><b>　　5.1荷載設計值</b></p><p>　　為了簡化計算將主梁自重等效為集中荷載。</p><p>　　次梁傳來的永久荷載 9.52×6

37、.0=57.12kN</p><p>　　主梁自重（含粉刷）[（0.65-0.08）×0.3×2.2×25+0.015×（0.65-0.08）×2×2.2×17）]×1.2=12.05kN</p><p>　　永久荷載設計值 G=51.12+12.05=69.17kN </p&

38、gt;<p>　　可變荷載設計值 Q=34.32×6.0=205.9kN </p><p><b>　　5.2計算簡圖</b></p><p>　　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，按彈性理論設計，計算跨度支承中心線之間的距離，=6600。端部支承在磚墻上，支承長度為370mm，

39、中間支承在350mm×350mm的混凝土柱上，其計算跨度：</p><p><b>　　邊跨 </b></p><p><b>　　中跨 </b></p><p>　　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</p><p>　　5.3內(nèi)力設計值及包絡圖

40、</p><p>　　5.3.1彎矩設計值</p><p>　　彎矩M=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應欄內(nèi)查得</p><p>　　=0.244×69.17×6.6+0.284×205.9×6.6=504.13kN·m</p><p>　　=-0.267×69.17×6.

41、6-0.311×205.9×6.6=-544.53kN·m</p><p>　　=0.067×69.17×6.6+0.200×205.9×6.6=302.37kN·m</p><p>　　5.3.2剪力設計值</p><p>　　剪力V=G+Q式中系數(shù)、由附表6-2相應欄內(nèi)查得</

42、p><p>　　=0.733×69.17+0.866×205.9=229.01kN</p><p>　　=-1.267×69.17-1.311×205.9=-357.57kN</p><p>　　=1.0×69.17+1.222×205.9=320.78kN</p><p>　　5.3.

43、3彎矩、剪力包絡圖</p><p><b>　　彎矩包絡圖：</b></p><p>　?、俚?、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載。</p><p>　　由附表6-2知支座B或C的彎矩值為</p><p>　　==-0.267×69.17×6.6-0.133×205.9×6.6=

44、-302.63kN·m</p><p>　　在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-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：</p><p>　　（G+Q）+=（69.17+205.9）×6.6-=504.28kN·m（與前面計算的=504.13kN·

45、;m接近）</p><p>　?。℅+Q）+=（69.17+205.9）×6.6-=403.4kN·m</p><p>　　在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-302.63kN·m，=-302.63kN·m的連線作為基線，作G=69.17kN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點處的彎矩值：G+=×69.17×6.6-302.63=-150.

46、46kN·m</p><p>　?、诘?、2跨有可變荷載，第3跨沒有可變荷載</p><p>　　第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-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：</p><p>　　（69.17+205.9）×6.6-

47、=432.64kN·m</p><p>　　（69.17+205.9）×6.6-=242.13kN·m</p><p>　　在第2跨內(nèi)：=-0.267×69.17×6.6-0.089×205.9×6.6=-242.83kN·m以支座彎矩=-544.53kN·m，=-242.83kN·m的連線

48、為基線，作G=69.17kN，Q=205.9kN的簡支梁彎矩圖，得</p><p>　?。℅+Q）++（-）=（69.17+205.9）×6.6-242.83+（-544.53+242.83）=161.2kN·m</p><p>　?。℅+Q）++（-）=（69.17+205.9）×6.6-242.83+（-544.53+242.83）=261.8kN

49、3;m</p><p>　?、鄣?跨有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載</p><p>　　==-0.267×69.17×6.6-0.133×205.9×6.6=-302.6kN·m</p><p>　　第2跨兩集中荷載作用點處可變彎矩分別為：</p><p>　?。℅+Q）+=（69.17+

50、205.9）×6.6-302.6=302.55kN·m（與前面計算的=302.37kN·m接近）</p><p>　　第1、3跨兩集中荷載作用點處的彎矩分別為：</p><p>　　G+=×69.17×6.6-×302.6=51.3kN·m</p><p>　　G+=×69.17

51、5;6.6-×302.6=-49.56kN·m</p><p>　?、茉诘?跨內(nèi)有可變荷載，在第2、3跨內(nèi)沒有可變荷載</p><p>　　由附表6-2知支座B或C的彎矩值</p><p>　　=-0.267×69.17×6.6-0.178×205.9×6.6=-120.0kN·m</p&g

52、t;<p>　　=-0.267×69.17×6.6+0.044×205.9×6.6=-181.68kN·m</p><p>　　在第2跨內(nèi)以支座彎矩=0，=-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：</p><p>　

53、　（G+Q）+=×（69.17+205.9）×6.6-×302.63=504.28kN·m</p><p>　?。℅+Q）+=×（69.17+205.9）×6.6-×302.63=403.40kN·m</p><p>　　在第2跨內(nèi)以支座彎矩=-120.0kN·m，=-181.68kN·m的

54、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：</p><p>　　G+（-）+=×69.17×6.6+（-120.0kN+181.68）-181.68=11.42kN·m</p><p>　　G+（-）+=×69.17×6.6+（-120.0kN+181.68）-181.68=-8

55、.9kN·m</p><p>　　彎矩包絡圖如下（a）所示。</p><p><b>　　剪力包絡圖：</b></p><p><b>　?、俚?跨</b></p><p>　　=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

56、后為-46.06-69.17-205.9=-312.13kN</p><p>　　=-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=192.57kN</p><p><b>　　②第2跨</b></p><p>　　=320.78kN；過第1

57、個集中荷載后為320.78-69.17=251.61kN。</p><p>　　當可變荷載僅作用在第2跨時</p><p>　　=1.0×69.17+1.0×205.9=275.07kN；</p><p>　　過第1個集中荷載后為275.07-69.17-205.9=0。</p><p>　　剪力包絡圖如下（b）所示<

58、;/p><p><b>　　主梁的內(nèi)力包絡圖</b></p><p>　?。╝）彎矩包絡圖；（b）剪力包絡圖</p><p><b>　　5.4承載力計算</b></p><p>　　5.4.1正面受彎承載力</p><p>　　跨內(nèi)按T形截面計算，因==0.12＞0.1。翼緣計

59、算寬度按=6.6/3=2.2mm和b+=6m中較小值確定取=2.2m。</p><p>　　主梁混凝土保護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，=650-20-10-18-25/2=590mm，二排鋼筋時，

60、=590-25=565。</p><p>　　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支座邊的彎矩設計值=-b/2=-544.53+263.02×0.35/2=-498.5kN·m。正截面受彎承載力的計算過程列于下表。</p><p>　　梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡圖確定。</p><p>　　

61、5.4.2斜截面受剪承載力</p><p><b>　　驗算截面尺寸：</b></p><p>　　=-=565-80=485mm，因/b=485/300=1.62＜4截面尺寸按下式驗算：0.25b=0.25×1×14.3×300×565=605.96×kN＞=357.57kN，截面尺寸滿足要求。</p>

62、<p><b>　　計算所需腹筋：</b></p><p>　　采用Φ10@200雙肢箍筋，</p><p>　　，，，因此支座B截面左右不需配置彎起鋼筋。</p><p><b>　　驗算最小配箍率：</b></p><p>　　===0.52%＞0.24=0.10%，滿足要求。<

63、;/p><p>　　次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋的計算：</p><p>　　次梁傳來集中力=57.12+205.9263.02kN，=650-450=200mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2×200+3×200=1000mm。取附加箍筋Φ8@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1Φ18，=254.5，由式

64、m*n=11×2×360×157=518×KN＞=263.02，滿足要求。</p><p>　　因主梁的腹板高度大于450mm，需在梁側(cè)設置縱向構(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2Φ14，308/（300×565=0.18%＞0.1%，滿足要求</p><p>　　主梁邊支座需設

65、置梁墊，計算從略。</p><p><b>　　6、繪制施工圖</b></p><p>　　樓蓋施工圖包括施工說明、結(jié)構(gòu)平面布置圖、板配筋圖、次梁和主梁配筋圖。</p><p><b>　　6、1施工說明</b></p><p>　　1,、本工程設計使用年限為50年，結(jié)構(gòu)安全等級為1.0的安全重要性

66、系數(shù)，使用環(huán)境類別為二a類。</p><p><b>　　采用下列規(guī)范</b></p><p>　　（1）《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010—2010，</p><p>　　（2）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB5009—2001。</p><p>　　荷載取值：樓面可變荷載標準值12kN/。</p><p

67、>　　樓板，次梁及主梁的混凝土強度等級均為C30;版中鋼筋，梁中箍緊采用HRB335級鋼筋。梁中受力鋼筋采用HRB400級鋼筋。</p><p>　　板的縱向鋼筋的混凝土保護層厚度為20mm,梁最外層鋼筋的混凝土保護層厚度為25mm。</p><p>　　6、2結(jié)構(gòu)平面布置圖</p><p>　　圖中柱、主梁、次梁、板的代號分別用表示，主、次梁的跨數(shù)寫在括號內(nèi)

68、。</p><p><b>　　6、3板配筋圖</b></p><p>　　板配筋采用分離式，板面配筋從支座邊伸出長度，板配筋圖見附圖（板配筋圖）。</p><p><b>　　6、4 次梁配筋圖</b></p><p>　　次梁支座截面上部鋼筋的第一批切斷點要求離支座邊，取1500mm,切斷面積要

69、求小于總面積的二分之一，支座切斷2Φ16,402/1005=0.4<0.5，C支座第二批切斷1Φ16，離支座邊，剩余2Φ16兼做架立筋。端支座上部鋼筋伸入主梁（0.14×360/d)=564mm。下部縱向鋼筋在中間支座的錨固長度12d=216mm。次梁配筋見附圖（梁配筋圖）。</p><p><b>　　6、5主梁配筋圖</b></p><p>　　主