鋼筋混凝土課程設計--某民用建筑單向板肋梁樓蓋設計

1、<p><b>　　單向板肋形樓蓋</b></p><p><b>　　設計計算書</b></p><p><b>　　設計者： </b></p><p><b>　　學 號：</b></p><p><b>　　班 級：</

2、b></p><p>　　2012年12 月 20日</p><p>　　一．某民用建筑單向板肋梁樓蓋設計任務書</p><p>　　1．設計任務：某民用建筑樓蓋設計</p><p><b>　　2．設計條件：</b></p><p>　　某多層民用建筑平面尺寸如下圖所示，采用磚混結構，樓蓋

3、要求采用單向板肋形樓蓋。墻厚370mm，中柱為鋼筋混凝土柱，截面尺寸為 。</p><p>　　樓蓋面層具體做法：</p><p>　　B類, 20mm水泥砂漿找平面層；混凝土板底20mm厚混合砂漿抹灰。</p><p><b>　　材料選用：</b></p><p>　　II類, C30混凝土，梁內(nèi)受力縱向鋼筋為

4、HRB400級，板筋、箍筋采用HPB300級。</p><p>　　樓面可變荷載標準值：4.5</p><p>　　框架主梁跨度 ：(邊7.3)7.5m</p><p>　　3.樓蓋的平面結構布置：</p><p>　　主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁跨度為7.5 m（邊7.3），次梁跨度為6.3 m(邊6.2)；主梁每跨布置兩根次梁，板

5、跨度為7.5/3 =2.5 m。</p><p>　　條件圖：（僅供參考）</p><p>　　按高跨比條件，當時，滿足剛度要求，可不驗算撓度。對于民用建筑的樓蓋板，要求 ，取板厚。</p><p>　　次梁的截面高度應滿足，取h=500mm;則 b=200mm</p><p>　　主梁的截面高度應該滿足，取h=650mm;則 b=300mm

6、</p><p><b>　　滿足。</b></p><p>　　二．某民用建筑單向板肋梁樓蓋設計計算書</p><p><b>　　板的設計</b></p><p><b>　　1.荷載</b></p><p><b>　　板的永久荷載標準值

7、</b></p><p>　　20mm水泥砂漿找平面層： </p><p>　　90mm 鋼筋混凝土板： </p><p>　　20mm厚混合砂漿抹灰： </p><p>　　小計： </p><p>

8、;　　板的可變荷載標準值： </p><p>　　永久荷載設計值： （永久荷載系數(shù)取1.2）</p><p>　　可變荷載設計值： （因為q大于4，可變荷載系數(shù)取1.3）</p><p>　　荷載總設計值： </p><p><b>　　計算簡圖</b&

9、gt;</p><p>　　板按塑性內(nèi)力重分布計算。次梁截面200x500mm，則板的計算跨度：</p><p>　　小于10% ，所以可視為等跨。</p><p>　　取1M寬板作為計算單元，對于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板，其各跨受荷相同，且跨差不超過10%時，均可按五跨等跨度連續(xù)板計算，簡圖如圖所示：</p><p><b>　

10、　3.彎矩設計值</b></p><p>　　不考慮板拱作用截面彎矩的折減。由下表查得，板的彎矩系數(shù)a;</p><p><b>　　故：</b></p><p>　　4．正截面受彎承載力計算</p><p>　　根據(jù)設計資料，建筑環(huán)境類別為一類，C30混凝土，則板的最小保護厚度C=15mm.假定縱向鋼筋直徑

11、d為10mm,板厚90mm，則截面有效高度。</p><p>　　板寬b=1000mm。</p><p>　?。ㄗⅲ菏÷粤宋醋钚∨浣盥实挠嬎悖?lt;/p><p>　　計算結果表明，支座的ξ小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布原則；As/bh=229/（1000*90）=2.5%，此值大于最小配筋率0.45ft/fy=2.4%，同時大于2%，滿足最小配筋率要求。</p

12、><p><b>　　二 . 次梁的設計</b></p><p><b>　　1.荷載</b></p><p><b>　　次梁永久荷載設計值</b></p><p>　　板傳來的永久荷載： </p><p>　　次梁的自重： &

13、lt;/p><p>　　次梁的粉刷： </p><p>　　小計： </p><p>　　可變荷載設計值： </p><p>　　總計： </p><p>

14、<b>　　計算簡圖</b></p><p>　　按塑性內(nèi)力重分布計算，主梁截面300x650mm。則計算跨度：</p><p><b>　　邊跨： mm</b></p><p>　　中跨： 可按等跨連續(xù)梁計算，次梁的計算簡圖：3.內(nèi)力計算</p><p>　　由可計算出、、、，

15、計算結果如下表：</p><p>　　由可計算出、、、，計算結果如下表：</p><p><b>　　4.承載力計算</b></p><p>　　正截面受彎承載力計算</p><p>　　正截面受彎承載力計算時，跨內(nèi)按T形截面計算，翼緣跨度（省略三個公式取最小值計算） 根據(jù)設計資料，建筑環(huán)境類

16、別為一類，C30混凝土，則梁的最小保護厚度C=20mm.假定箍筋鋼筋直徑d為10mm,縱向鋼筋直徑20mm，則截面有效高度。</p><p>　?。?）驗證是否為第一類T形截面：</p><p>　　計算所得值大于中跨及邊跨跨中最大彎矩值，所以按第一類T形截面計算。</p><p>　　⑶、次梁正截面承載力計算見下表：</p><p>　　計

17、算結果表明，支座的ξ小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布原則；As/bh=402/（200*500）=0.4%，此值大于最小配筋率0.45ft/fy=0.18%，同時大于0.2%，滿足最小配筋率要求。</p><p>　　5.斜截面受剪承載力</p><p>　?。?）截面尺寸的復核</p><p><b>　　箍筋計算</b></p>

18、<p><b>　　需要配置箍筋</b></p><p>　　其數(shù)值過小直接選用最小直徑的箍筋6雙肢箍筋，則，按箍筋構造要求。</p><p>　　（3）最小配筋率驗算</p><p><b>　　三 . 主梁的設計</b></p><p><b>　　1.荷載</b&

19、gt;</p><p><b>　　主梁永久荷載設計值</b></p><p>　　次梁傳來的永久荷載： </p><p>　　主梁的自重（含粉刷）： </p><p>　　小計： </p><p>　　可變荷載設計值：

20、 </p><p><b>　　2.計算簡圖</b></p><p>　　主梁按彈性理論計算，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)力近似按連續(xù)梁計算，按彈性理論設計，計算跨度取支撐中心線之間的距離。中</p><p><b>　　邊跨計算：</b></p>

21、<p><b>　　中跨計算：</b></p><p>　　因為，可按等跨計算。</p><p>　　3.內(nèi)力設計值及包絡圖</p><p><b>　　彎矩設計值</b></p><p>　　其中，可由書中表查取，L為計算跨度，對于B支座，計算跨度可取相鄰兩跨的平均值。</p>

22、;<p>　　2）、剪力設計值：，其中，可由書中表查可知。</p><p><b>　　主梁彎矩計算</b></p><p>　　2）、剪力設計值：，其中，可由書中表查可知。</p><p><b>　　4）彎矩包絡圖</b></p><p>　　1．第1,3跨有可變荷載，第2跨沒有可

23、變荷載</p><p>　　由上表可知，支座B和C的彎矩值近似相等為：為方便計算，可視為相等</p><p>　　在第一跨內(nèi)，以支座彎矩Ma，Mb的連線為基線，做G,Q的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點彎矩值分別為：</p><p>　　在第二跨內(nèi)，以支座彎矩Mc，Mb的連線為基線，做G,Q的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點彎矩值為：</p&

24、gt;<p>　　2．第1,2跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載 </p><p>　　在第一跨內(nèi)，以支座彎矩Ma，Mb=-383.74kN.m的連線為基線，做G,Q的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點彎矩值分別為：</p><p>　　在第二跨內(nèi)，以支座彎矩Mc=-237.52kN.m，Mb的連線為基線，做G,Q的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷

25、載作用點彎矩值分別為：</p><p>　　3．第1,3跨沒有有可變荷載，第2跨有可變荷載</p><p>　　由上表可知，支座B和C的彎矩值近似相等為：為方便計算，可視為相等</p><p>　　在第一跨內(nèi)，以支座彎矩Ma，Mb的連線為基線，做G,Q的簡支梁彎矩圖，得第一個集中荷載和第二個集中荷載作用點彎矩值分別為：</p><p>　　在

26、第二跨內(nèi)，以支座彎矩Mc，Mb的連線為基線，做G,Q的簡支梁彎矩圖，得集中荷載作用點彎矩值為：</p><p><b>　　4.承載力計算</b></p><p>　　1）正截面受彎承載力計算</p><p>　　跨內(nèi)按T形截面計算，因跨內(nèi)設有間距小于主梁間距的次梁，翼緣跨度按 </p><p>　　根據(jù)設計資料查表得板

27、混凝土保護層厚度15mm,板上部縱筋10mm,次梁上部縱筋16mm.</p><p>　　假定主梁上部縱筋直徑25mm，則。</p><p>　　驗算是否為第一類T形截面：</p><p>　　其值大于邊跨跨中和中跨跨中的彎矩設計值，為第一類T形截面。</p><p>　　縱向受力鋼筋除B支座截面： </p><p>

28、　　正截面彎矩設計值過程列于下表：</p><p>　　主梁縱向鋼筋切斷按彎矩包絡圖確定。</p><p>　　2）斜截面承載力計算</p><p>　　（1）截面尺寸的復核</p><p><b>　　箍筋計算</b></p><p><b>　　需要配置箍筋</b><

29、;/p><p><b>　　按箍筋構造要求。</b></p><p>　　則選用8-200雙肢箍筋。</p><p>　　（3）最小配筋率驗算</p><p>　　5.次梁兩側附加橫向鋼筋計算</p><p>　　次梁傳來的集中力，附加箍筋的布置范圍。取附加8-200雙肢箍筋，則可布置900/200+

30、1=6排，次梁兩側各布置3排。則。</p><p>　　因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁側設置縱向構造鋼筋，每側縱向構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。現(xiàn)每側配214,</p><p>　　308/(300*597)=0.17%>0.1%,滿足要求</p><p><b>　　三．施工說明</b>&

31、lt;/p><p>　　本工程設計使用年限50年，結構安全等級為二級，環(huán)境類別為一類。</p><p><b>　　采用下列規(guī)范;</b></p><p>　　1)《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010;</p><p>　　2)《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001。</p><p>

32、;　　3. 荷載取值：樓面可變荷載標準值4.5kN/m2。</p><p>　　4．混凝土強度等級C30梁內(nèi)受力縱向鋼筋為HRB400級，用表示。板筋、箍筋采用HPB300級，用表示。</p><p>　　5. 板縱向鋼筋的混凝土保護層厚度15mm，梁最外層鋼筋的混凝土保護層厚度20mm。</p><p>　　附圖1、平面結構布置圖</p><p

33、>　　結構平面設計圖見附圖1，圖中柱，主梁，次梁，板的代碼分別用Z,KL,L和B表示，主,次梁的跨數(shù)寫在括號內(nèi)。</p><p><b>　　附圖2、板的配筋圖</b></p><p>　　板配筋采用分離式，版面鋼筋從支座邊伸出長度。</p><p>　　附圖3、次梁的配筋圖</p><p>　　次梁支座截面上部鋼

34、筋的第一批切斷點要求離支座邊 現(xiàn)取1550mm;切斷面積要求小于總面積的二分之一，B支座切斷116,201/603=0.33<0.5,C支座切斷114,153.9/461=0.33<0.5,均滿足要求。若B支座切斷第二批，則只能切斷116，但所切斷面積已超過1/4。所以無需切斷第二批鋼筋。端支座上部鋼筋伸入磚墻長度。下部縱向鋼筋在中間支座的錨固長度</p><p><b>　　附圖4、主梁配

35、筋圖</b></p><p>　　主梁縱向鋼筋的彎起和切斷需要包絡圖確定。底部縱向鋼筋全部伸入支座，不配置彎起鋼筋，所以僅需確定B支座上部鋼筋的切斷點。截取負彎矩的包絡圖.將B支座的4,5,6號鋼筋按鋼筋面積確定抵抗彎矩，如4號鋼筋抵抗彎矩為982/1964x347.73=173.87kN*m。鋼筋的充分利用點和不需要點的位置可按幾何關系求得。第一批擬截斷5號鋼筋，因截斷點位于受拉區(qū)，離該鋼筋充分利用

36、點的距離應大于；截斷點離該鋼筋不需要點的距離應大于和。5號鋼筋截斷點離B支座中心線的距離：按第一個條件時2070.9+77.36=2149=2150mm;按第二個條件時776+488.68=1265mm;由第一個條件控制。 6號鋼筋同理可得。</p><p>　　主梁的計算簡圖取為連續(xù)梁，忽略了柱對主梁彎矩轉(zhuǎn)動的約束作用，梁柱的線剛比越大，這種約束就越小。內(nèi)支座因節(jié)點不平衡彎矩較小，約束作用較小，可忽略；邊支座的