1、混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)題目鋼筋混凝上現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋二、基本資料某多層廠房，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝上單向板肋梁樓蓋，其二層樓而結(jié)構(gòu)布置如下圖所 示，板伸入境內(nèi)120mm,次梁伸入墻內(nèi)240mm,主梁伸入墻內(nèi)370mm,樓面而層為水磨 石，自重為n?,板底及梁側(cè)用15mm厚石灰砂漿粉刷。樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取qk=+（n：學(xué)號）“ 柱網(wǎng)尺寸為kX5k= 12=6+0.3m,其中m取值為:當(dāng)學(xué)號n=l10時(shí)，m=3；當(dāng)學(xué)號n=ll 20時(shí)，m=2；當(dāng)學(xué)號n=2130時(shí)，m=l：當(dāng)學(xué)號n=3140時(shí)，m=0。混凝上強(qiáng)度等級為 C20或C25,主次梁縱向受力鋼筋采用HRB335或HRB400其余鋼筋均采用

2、HPB235.）三、基本任務(wù)及成果要求（-）撰寫混凝土樓蓋設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1 .設(shè)計(jì)資料2 .板的設(shè)計(jì)（按可塑性內(nèi)力重頒布理論進(jìn)行設(shè)計(jì)）3 .次梁的設(shè)計(jì)（按可塑性內(nèi)力重頒布理論進(jìn)行設(shè)計(jì)）4 .主梁的設(shè)計(jì)（按彈性理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求滿足承載力及裂寬度條件）5 .設(shè)計(jì)總結(jié)（對設(shè)計(jì)的合理性方面及存在的不足進(jìn)行總結(jié)）（-）繪制樓而結(jié)構(gòu)施工圖（2#圖紙2張）1 .樓而結(jié)構(gòu)平而布置圖（1： 100）圖中需標(biāo)注墻、柱定位軸線編號，梁、柱定位尺寸及構(gòu)件編號（建議代號：板一Bn,次梁 -CLn,主梁一ZLn）。2 .板的配筋圖（可直接繪在結(jié)構(gòu)平面布置圖上）圖中需標(biāo)明板厚、鋼筋直徑、間距及其長度定位尺寸。3 .次梁模

3、板及配筋圖（1： 50, 1： 20）圖中需標(biāo)注次梁截面尺寸，箍筋形式、直徑及間距，縱向鋼筋直徑、根數(shù)、編號及縱向長 度定位尺寸。4 .主當(dāng)模板及配筋圖（1： 30, 1： 20）包括主梁的彎矩包絡(luò)圖及材料抵抗彎矩圖。圖中需標(biāo)注主梁截面尺寸、箍筋形式、直徑及 間距，縱向鋼筋直徑、根數(shù)、編號及縱向長度定位尺寸，其中縱筋的縱向長度定位應(yīng)依據(jù)材料抵抗彎矩圖進(jìn)行。5 .結(jié)構(gòu)施工圖說明主要說明構(gòu)件的確混凝土強(qiáng)度等級、鋼筋代號與級別的對應(yīng)（如中代表HPB235等）、保 護(hù)層厚度，尺寸單位以及樓面荷載值等。某工業(yè)廠房鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)資料圖1是某多層工業(yè)廠房的樓蓋建筑平面布置（樓梯間不在此

4、平面內(nèi)），樓蓋擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋，試進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中板、次梁按考慮塑性內(nèi)力重頒布設(shè)計(jì)，主梁按彈性理論設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)資料如下：樓面做法如下：水磨石而層20mm厚（自重mD鋼筋混凝土現(xiàn)澆板（容重25 kn/m2）板下混合砂漿抹而15mm（容重17 kn/m2）樓面活荷載q= kn/m 2材料：混凝上，C25,鋼筋，梁內(nèi)受力鋼筋為HRB335,其余用HPB235鋼筋。梁板入墻長度：板為120mm；次梁為240mm:主梁為360mm。 柱：bX b=500mm X 500mmo®恒載分項(xiàng)系數(shù)為：活荷載分項(xiàng)系數(shù)為（因?yàn)闃敲婊詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值大于4 kn/m?）。1 . I2 .根據(jù)構(gòu)造確定

5、板厚及主、次梁的截而尺寸確定主梁跨度為6.3m,次梁跨度為6.3m,主梁每跨跨內(nèi)布置兩根次梁，板 跨度為2100mm。按高跨比條件，要求板厚h22100/W=525mm,對工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h270mm, 取板厚h=80mm。次梁截而尺寸：h=l/181/12=350525mm取h=450mm1/2=150225mm取 b=200mm主梁截而尺寸：h=l/141/8=450787.5mm取 h=650mm,b=300mm3 .：&板的設(shè)計(jì)（塑性內(nèi)力重頒布法）（1）確定板的計(jì)算跨度次梁截面200X450,板在墻上支承寬度為120mm,板跨長如附圖1邊跨：lm=ln+h/2=1760+

6、80/2=1800m中跨：lo2=ln=21OO-2OO=-19OOmm邊跨和中跨相差小于10%,可按等跨連續(xù)板計(jì)算，取1m寬板帶為計(jì)算單元，其計(jì)算 簡圖如下:5 .次梁設(shè)計(jì)(塑性內(nèi)力重頒布法)6 .主梁設(shè)計(jì)(彈性理論法)二、計(jì)算L板的計(jì)算:(1)荷載計(jì)算:恒載標(biāo)準(zhǔn)值:20mm水磨石而層X = kn/m80mm鋼筋混凝土板20mm混合砂漿頂棚抹灰X25= kn/m2X17= kn/m2；gk= kn/m2恒載設(shè)計(jì)值g=義=kn/m 2;活荷載設(shè)計(jì)值p=X=kn/m2；合計(jì)kn/m 2；即每米板寬g+p= kn/m J(2)內(nèi)力及配筋計(jì)算：板彎短系數(shù)a：力跨為VII,離端第二支座為-1/11,中

7、跨中為V16,中間支座為了-1/14, 固有Mi=-Mb=VH(P+g)(loi)2=ll) X= mM2=M3=l/16(p+g)(lo2)2=16) X= mMc=-l/14(p+g)(loi)2=-14) X= kn m板厚 h=8Omm,ho=8O-2O=6Omm：混凝上 C25, a=lfc=mm2； HPB235 鋼筋，fy=210n/mm2： 板按考塑性內(nèi)力重頒布方法計(jì)算，取lm寬板帶作為計(jì)算單元(b=1000mm),板的配筋計(jì)算見 下表。板的配筋計(jì)算板帶部位截而1B2C1M (kn m)as=M/(Gifcbho2)»Y $=l+(l-2a$)As=M/fy y sh

8、o(mm2)248248189216選配鋼筋 8200 8200 8200中 8200實(shí)配鋼筋面積(mm?)251251251251板配筋如下圖:2 .次梁的計(jì)算：次梁按考慮塑性內(nèi)力重頒布方法計(jì)算。(1)荷載計(jì)算：恒載設(shè)計(jì)值：由板傳來永久荷載：X=m：次梁自重：X25XX () =m：梁側(cè)抹灰：X17XX () X2=m：g=m：活荷載設(shè)許值：由板傳來：p=X=m： 合計(jì)：g+q=24kn/mo(2)內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算跨度：邊跨：loi=X591O=6O58mm：lOi=ln+o/2=5910+240/2=6030mm ：取較小值6030mm中間跨：10=1行6000mm；跨度齋戒：(6058-6

9、000) /6058<10%： /按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。查得彎矩系數(shù)。值；邊跨中為1/11，離端第二支座為-1/11,中跨中為1/16,中間支座為-1/14, 故彎矩設(shè)計(jì)值為：M1=-MB=(g+q)lOi2/ll=24X 11= mM2=(g+q)lo22/16=24 X 62/16=54kn mMc=-(g+q)lo22/14=-24 X 6/14= m剪力設(shè)計(jì)值為VA=(g+q)loi= X24X =VBL=(g+q)lni= X 24 X =* .VBr=(g+q)ln2= X 24 X 6=Vc=(g+q)lo2= X 24 X 6=(3)承載力計(jì)算1)正截而受彎承載力計(jì)算支座

10、B、C按200X450的矩形截面計(jì)算，跨內(nèi)按T形截而計(jì)算，其翼緣寬度取下面二都是較小值：bf=l/3 X 6000=2000mm < b+sn=200+1900=2100mm取 b' f=2000mm梁高：h=450mmh0=450-35=415mm翼緣厚:b' t=80mm判別T形截而類型：aifcb* fhf f/2)=X X2000X80X(415-80/2)=714kn 故各跨中截面均屬于第一類T形截而。支座截面按矩形截面計(jì)算,按布置一排縱筋考慮，ho=415mm,混凝上C25, s=l, fc=mm2,fy=300n/mm2次梁正截面及斜截面承載力計(jì)算分別見下表

11、：次梁正截而承載力計(jì)算.截而1B2CM (kn m)54Os=M/(aifcbho2)Y $=(l+(l-2as)*As=M/fy Y sh0(mm2)選配鋼筋2 18+1 142223中14216+14實(shí)配鋼筋面積（mm?）7604612）斜截面承載力計(jì)算混凝土 C25, ft=mm2；箍筋采用 HPB235, fyv=210n/mm2； hw/h=(465-80)/200<4,屬厚腹梁。次梁斜截面承載力計(jì)算截面ABiBrCV (kn)P cfcbho=vA<構(gòu)造配筋<Vbi<計(jì)算配筋<VBr<計(jì)算配筋<Vc<計(jì)算配筋選用箍筋中8中6中64)6

12、Asv=nAsvi(mm2)S=-1349X=10794486X=35893589實(shí)際配筋 8200 8200 8200中 8200驗(yàn)算(fjfyv) =%/%>%>%>%>%滿足最小配筋率。次梁配筋圖見附圖3。3 .主梁的計(jì)算：主梁按彈性理論計(jì)算。主梁兩端支承于磚墻，入墻360mm，高柱截面尺寸為500X 500mm>主梁的 有關(guān)尺寸及支承情況如圖所示。（1）荷載恒載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來：X =主梁自重（折算為集中荷載）X25XX （） X=；梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）X17XX （） X2X = ；G=+=活荷載設(shè)計(jì)值：由次梁傳來：P=X =合計(jì)：G+P=(2)

13、計(jì)算跨度主梁兩端支承于磚墻，入墻360mm,中間支承柱500X500,按連續(xù)梁計(jì)算邊跨：loi=lni+(a+b)/2=581O+(36O+5OO)/2=624Omm；loi= X ln+b/2= X 5810+500/2=6205mm ： 取 loi=621Omm中間跨 ln=6300mm；跨度差V10%,可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。(3)內(nèi)力計(jì)算由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為較支柱頂上的連續(xù)梁。在各種不同頒布的荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，跨中和支座截面 最大彎矩及剪力按下列公式計(jì)算，則：M=kiGi+k2Qi： G= P=V=k3G+k4P：G=P=A邊跨：G

14、i=X= mPi=X= m 式中系數(shù)k值由查表得。(4)主梁承載力計(jì)算1)正截面受彎承載力計(jì)算跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因?yàn)閔f/ho=80/615=>所以 b* f=iy3=3=2.1m<b+sn=+6=6.3m )取 br f=2100mm 計(jì)算判斷1、2截面類型：Gifcb' fhf f(ho-hz f/2)=X X2100X80X(615-40)= m>Ml>M2 屬第一類T形截而。B支座按矩形截而計(jì)算，其彎矩設(shè)計(jì)值MB=MBmax-Vo (b/)=+)斜截面受力計(jì)算(h0=580mm) Hw/b=(h0hf)/b=(58080)3004,屬厚腹梁。將以上最不

15、利內(nèi)立縱使下的彎矩圖及剪力圖分別又疊畫在同一坐標(biāo)圖上，即可得主梁的 彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖，參見圖紙。主梁正截面及斜截而承載力計(jì)算分別見表主梁正截面承載計(jì)算截而邊跨跨中中間支座中間跨跨中M (kn m)<as=M/(Oifcbho2)Ys=l+(l-2as)As=M/fy y sho(mm2)14411590755228選配鋼筋222 (直)+2022 (彎)4622 (直)+222 (彎)2中222018!實(shí)配鋼筋面積(mm?)15201777760509主梁斜截面承載力計(jì)算截面A支座Ar支座比支座BrV (kn)P cfcbho= VA<<Vbi<<Vbr<選用箍筋2 中 62002<1>62002<I>6200y nA5V.mm2)Vc$=+s(kn)A5b=V-Vcs/-選配彎筋1中14-實(shí)際彎筋面