1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋指導(dǎo)教師：一學(xué)生姓名：_學(xué) 號(hào)： 班 級(jí):一、設(shè)計(jì)題目：現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋某輕工業(yè)廠房，二樓包裝車間樓面結(jié)構(gòu)擬采用現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土單向 板肋形樓蓋，要求按所設(shè)定的結(jié)構(gòu)支承條件、尺寸關(guān)系、材料與荷載作用等情 況，進(jìn)行樓蓋結(jié)構(gòu)的板、次梁、主梁的內(nèi)力計(jì)算與配筋設(shè)計(jì)，并繪制施工圖。二、設(shè)計(jì)條件1 .結(jié)構(gòu)形式：樓蓋的縱向?yàn)?個(gè)柱距，主梁橫向?yàn)?跨，支承形式是周邊為24。厚的 承重砌體墻，在擱置主梁處墻體設(shè)壁柱承重，中間支座為鋼筋混凝土柱(300mmX 300mm)。圖一梁板結(jié)構(gòu)平面布置2 .材料：混凝土采用 C25 ( fc=1

2、1.9 N/mm2, ft =1.27 N/mm2, fck=16.7 N/mm2, Ec=2.80X104 N/mm 2)鋼筋采用 HPB235 (fy=210N/mm2, Es=2.1 X IO5 N/mm 2)或 HRB335 (ly=300N/mm2 , ES=2.OX1O5 N/mm 2)3 .荷載：1)恒載樓面構(gòu)造層做法：采用20mm厚水泥砂漿找平，面層用10mm耐磨砂漿壓關(guān)抹平；板底梁側(cè)與頂棚均采用20厚混合砂漿抹面(參考標(biāo)準(zhǔn)容重可分 別取 20kN/m3, 22 kN/m3, 18 kN/m 3)。2)活載標(biāo)準(zhǔn)值為7.0 kN/m2o恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2,活載分項(xiàng)系數(shù)為1.3。

3、三、板的計(jì)算6000 mm板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算。板的 =2.7= 3,宜按雙 11 2200 mm向板設(shè)計(jì)，按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。本設(shè)計(jì)按單向板設(shè)計(jì)。板的厚度按構(gòu)造要求取h80>220°mm =55 mmo次梁截面高度取4040h=450mm>6000mm mm,截面寬度b=200mmo板尺寸及支承情況1515圖二板的尺寸g + qz12.68kN/m2J JLI R 1 I J 1 I X w 1 111 Jr Jr EL311I， JJll 1 1 J J J/ 1 1 1 J J L I I77rTTTfj77

4、777TZZ/jTTZTjfrfif2020202020202020圖三計(jì)算簡(jiǎn)圖i）荷載恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值20 mm厚水泥砂80mm鋼筋混凝土板10mm耐磨砂漿20mm厚混合砂漿0.02m X 20 kN/m 3 =0.4 kN/m2 O.O8mX25 kN/m3 =2.0 kN/ itf 0.01mX22 kN/m3 =0.22 kN/m2 0.02m X 18 kN/m3 =0.36 kN/m2gk=2.98 kN / m2線恒載設(shè)計(jì)值線活載設(shè)計(jì)值即每米板寬2）內(nèi)力計(jì)算板計(jì)算跨度為:g=l.2X2.98 kN/m2 =3.58 kN/m2q=l.3X7.00 kN/m2=9.10kN/m2g+q

5、=3.58 kN/m24-9.10kN/m2=12.68 kN/m212.68 kN/m2邊跨 1 n + 4=2.2m -0.12m -Or2m + O.O8fr = 2.02m 2221 n +e = 2.2m -0.12m- 0.2m + 0.12m = 2.04m >2.02m222取 lo=2.O2m中間跨lo=2.2m-O.2Om=2.Om跨度差 （2.02m-2.0m） /2.0m=0.01<10%因此可以采用等跨連續(xù)梁板計(jì)算內(nèi)力（為簡(jiǎn)化計(jì)算，統(tǒng)一取10=2.02m) o取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如上所示，連續(xù)板各截面的彎矩計(jì)算見(jiàn)下表表1連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算截

6、 面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)a m1111116J14M =ot m(g+ q)lo/ (kN.m).4.7-4.73.2-3.73）截面承載力計(jì)算b= 1000 mm, h=80 mm, ho= （ 80-20） =60 mm, oti =1.0 ,連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算見(jiàn)下表：表2連續(xù)板各截面配筋計(jì)算邊區(qū)板帶（，軸線間）中間區(qū)板帶（軸線間）板帶部位截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座中間跨跨內(nèi)中間支座邊跨跨內(nèi)離端第二支座中間跨跨內(nèi)中間支座M/(KN m)4.7-4.73.2-3.74.7-4.72.562.96a =a!fcbho20.110.110.0750.

7、0860.110.110.060.069七=1 - J1 _ 2cts0.1170.1170.0780.090.1170.1170.0620.072As 8晶i翅/fy/( mm 2)398398266306398398211245選配鋼筋力10180101804)81808160610180101804)81804)8180實(shí)配鋼筋 /mm 2436436279314436436279279四、次梁計(jì)算次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算=650mm,梁寬 b=250 mm。次主梁的高度按 "忍生2°生550mm，故UXh1212梁有關(guān)尺寸及支撐情況如下圖所示1）荷載恒載設(shè)計(jì)

8、值由板傳來(lái)3.58 kN/m1 2 X 2.2m=7.88 kN/m次梁自重1.2X 25 kN/m3 X0.2mX ( 0.45m-0.08m) =2.22 kN/m梁側(cè)抹灰1.2X18 kN/m3 X 0.02m X ( 0.45m-0.08m) X 2=0.32 kN/mg=10.42 kN/m活荷載設(shè)計(jì)值由板傳來(lái)合計(jì)q=9.10 kN/m10=5.875 m X 2.2m=20.02 kN/mg+q=30.44 kN/m2）內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：邊跨In 十一=5 . 7 5m5+225 .m8 7 5In =6.0m0.12m0.25/2=5.75 5m中間跨跨度差5755GOOD12

9、sS7S0600U圖4次梁尺寸q+q = 30, JkN/n2)575057505785 Y T圖5計(jì)算簡(jiǎn)圖連續(xù)次梁的彎矩及剪力計(jì)算分別見(jiàn)表3和表4：表3連續(xù)次梁彎矩計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)%.11_11_11614M =<Xm ( g + q)l 02/ (kN.m)95.51-95.5162.90-71.89表4連續(xù)次梁剪力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間支座剪力計(jì)算系數(shù)"v0.450.60.550.55V =«v(g+q)ln/kN78.83105.1196.2796.273）截面承載力計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按T形截

10、面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度為：邊跨=乂=v + =+=bf 31 o 3 5875mm 1960mm b so 200mm 2000mm 2200mm 離端第二跨、中間跨 bf - - x5 7 5 mO m= 1 9 2mom3梁高h(yuǎn)=450mm, ho=45Omm _35mm=415mm翼緣厚hf = 80mm判別T形截面類型：按第一類T形截面試算。跨內(nèi)截面已=0.02Th f/h0 =80mm/415mm=0.193,故各跨內(nèi)截面均屬于第 一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，取 ho=45Omm-6Omm=39Omm ,其他中間支座按布置一排縱筋考慮， 取 ho

11、=415mmo表5連續(xù)次梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間支座M95.51-95.5162.90-71.89a s = M / a 1 fc b / h 02s = M / a i fcbf ho2)0.0240.2640.0160.199-=1-Jl-2as0.0240.3130.0160.224=5 f bh /fAs1 c f 0y(As=lfcbho/fy/( mm 2)774.4968.4505.7693.1選配鋼筋3”03918+1.41202A 16+19184±16實(shí)配鋼筋面積/mm 29421077.26038044）斜截面強(qiáng)度計(jì)算表6連續(xù)

12、次梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座外側(cè)離端第二支座內(nèi)側(cè)中間支 座外側(cè)、內(nèi)側(cè)V/kN78.83105.1196.2796.27O.25Pcfcbho/kN246.9>V232.0>V232.0V246.9>V0.7 fi bho / kN73.8<V69.3<V69.3<V73.8<V選用箍筋2682 6826826 8Asv =nASvi / mm21011011011011.25 f yv Asvho s =V -0.7 ft bho /mm按構(gòu)造配筋351.3384.0489.4實(shí)配箍筋間距s/mm200200200200五、主梁計(jì)算主

13、梁按彈性理論計(jì)算。由已知條件得,300 mmX 300 mm.主梁的有關(guān)尺寸及支承情況如圖示。1）荷載計(jì)算恒載設(shè)計(jì)值10.42 KN/mX 6.0 m= 62.52 kN由次梁傳來(lái)主梁自重1.2X 25KN/m3X 0.25mX ( 0.65m-0.08m) X 2.2m=9.41 kN梁側(cè)抹灰 1.2X 18KN/m3X 0.02mX ( 0.65m-0.08m) X 2X2.2m=1.08kN G=73.01 kN活載設(shè)計(jì)值Q=20.02KN/mX6.0m=120.12 kN由次梁傳來(lái) 合計(jì)Q Q竄二jQQ120.12kNG = 7*1kN20%療?20TTTTj TfiJT少002200

14、?200220220(122006640660060006640圖7計(jì)算簡(jiǎn)圖2）內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度:邊跨中間跨取In0.3m2b 、/一 0 , m3lo = 1 . 0 12 5 + =1 ?0 2 m3 6.3 3*工n 22j j_ a b0.36 m 上 0.3m、ln 一 二 6.33m= 6.66m2222In-=6.60m 0.30m=6.30mlo n=1 +b=6.30m+0.30=6.60m6.64m跨度差(6.64m 6.6m) /6.6 m=0.61%<10%,則可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多，故主梁可視為錢支柱頂上的連續(xù) 梁，計(jì)算簡(jiǎn)圖如上所示

15、。在各種不同分布分布的荷載下作用下的內(nèi)力計(jì)算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，跨內(nèi)和支座截面最大彎矩及剪力按下式計(jì)算，則M=KGlo +KQloV=KG+KQ式中系數(shù)K查表可得，具體計(jì)算結(jié)果以及最不利荷載組合見(jiàn)表7,表8。將以上最不利荷載組合下的彎矩及剪力圖分別疊畫在同一坐標(biāo)圖下，即可得主梁的彎矩彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖，如圖4示。表7 主梁彎矩計(jì)算序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖邊跨跨內(nèi)第二支 座中間跨內(nèi)中間支座KMiKMbKM2KMe01f ULa « 6 C G C G0.238115.37一0.286-137.810.11153.49R.192-92.522OQ C 4)Q Q0.286-0.14

16、3-0.095228.11-113.37一 62.9C-75.323OQl Q1 Q QQ q0.226-0.3210.194-0.048180.26-254.49153.80-38.05040 Q Q Q-25.11一 0.095-75.320.175138.74F.286-226.745OQ Q_ 40.274218.540.178-141.12一 59.7：0.04838.0506qTMT-J G34.6-0.131-0.14321-03.8672.4L113.37-最不 利荷 載組 合O1 +02343.48-251.18116.39-167.84O1 +03295.63-392.32

17、07.29-130.57O1 +04140.48-213.13192.23-319.26O1 +05333.91-278.93-6.23-54.47O1 +0680.75-241.67125.9-205.89最大值343.48-392.3207.29-319.26序號(hào)計(jì)算簡(jiǎn)圖端支座KVAinO1G G G G C G 5 G 1 bl )1 1 10.71452.13工JU402Q QQ Q1 f1 i:0.85,102.9dfel上Jife.03Q & Q QQ Q11“II0.67S81.504Q Q Q Q H II-0.09-11.4小一擊405Q Q 110.82298.74

18、&4=flMii第二支座中間支座KVBexKVBinKVcexKVeinT.286-93.891.09579.95-0.905- 66.070.90566.07一 L1434- 137.300.0485.770.0485.770.95：114.3f 0.726一 87.21-0.101一 12.8 0.72(i- 87.2-o.io:12.8;5一 1.191- 142.941.19142.94-1.19-142.91.194142.9/0.22627.15 0.06-7.210.22627.15一0.06-7.2表8主梁剪力計(jì)算06Q G1 1 4alx.4a-0.131-1.013

19、0.178-1.01：50.178821.3845.74-121.6821.38-121.6最不 利荷 載組 合O1 +02155.1-231.285.7-71.84180.4O1 +03133.7-181.192.8-153.378.92O1 +0463.5-236.8222.9-209.0209.0O1 +05150.9-66.7472.7-38.958.9O1 +0636.39-215.6101.3-187.887.5最大值155.1-236.8222.9-209.0209.0-3913圖8主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖3）截面承載力計(jì)算主梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，其翼緣計(jì)算寬度為:b f

20、 31 o 3 6600mm 2200mm b so 6000mm并取 ho=650mm-35mm=615mmo判別T形截面類型0.060<hf/h 0= 80mm/615mm=0.130 ,故各跨內(nèi)截 面均屬于第一類T形截面。支座截面按矩形截面計(jì)算，取ho=65Omm-8Omm=57Omm （因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋，并布置在次梁主筋下面）?？鐑?nèi)截面在負(fù)彎矩作用下按矩形 截面計(jì)算，取 ho=65Omm-6Omm=59Ommo表9主梁正截面承載力計(jì)算截面邊跨跨內(nèi)第二支座中間跨內(nèi)中間支座M/ (kN.m) b343.48-392.3207.29-319.26Vo 一/( kN.m)2

21、8.9728.97bM Vo l /(kN.m) 2363.3290.3%=M/ ffcbfho2 (叱=M / 付c bho2)0.0350.3760.0210.3001 9=- a0.0360.5020.0210.368As - '% fcbf ho / f y (As 二 一a】 jbho/fy11932.12703.61127.02080.1選配鋼筋222+2252 色22+4 型 252包22+2252 包 22+4W25實(shí)配鋼筋面積/mm 21960272019602720表9主梁斜截面承載力計(jì)算截面端支座 內(nèi)側(cè)離端第 二支座外 側(cè)離端第二 支座內(nèi) ,側(cè)中間支 座外側(cè)、 內(nèi)

22、側(cè)V/kN155.1-236.8222.9209.00.25 Pc fcbho/kN457.41>V423.94>V423.94>V423.94>V0.7 ft bho /kN136.68<V126.68<V126.68<V126.68<V箍筋肢數(shù)、直徑2682 4)82682 68_2Asv = nAsvi / mm1011011011011.25 f A h zs 0 / mnV -0.7 fl bho1885.4實(shí)配箍筋間距s /mm2002002002001.25 f yv As cs 0.7 f t bho +s/KNho1371371

23、37VA = V cs sb 0.8 f y si內(nèi) / mm588.1506.2424.3選配彎筋±J)281苴28L28實(shí)配彎筋面積/ mm?615.8615.8615.84)主梁吊筋計(jì)算由次梁傳至主梁的全部集中力為：G+Q=62.52+120.12=182.64kN皿G + Q 1 8 2.6<4 3 1N02則a=-q =4 3 0mm62 fy s in 2 3N0 0mm/ 0.707選 2-18 (A、=509 mm2)六、裂縫寬度驗(yàn)算1）板的裂縫寬度驗(yàn)算截面1B2C3Mk=am(gk+qk)lo 2 (kN.m)6.306.174.254.854.25As (mm2)436436279314279Osk =(Mpa )0.87 Asho276.8271.1291.8295.9291.8P =2 teAte0.0110.0110.0070.0080.007山0.65 ftk= 1.1cPteQsk0.830.720.700.750.70lm = 1.9c t).08d/ pte (nm) 4848484848aco max2T W sk Im (