樓蓋課程設(shè)計---單向板樓蓋設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　設(shè)計資料……………………………………………………2</p><p>　　單向板樓蓋設(shè)計……………………………………………3</p><p>　　承載能力極限狀態(tài)設(shè)計……………………………………3</p><p>　　板（塑性方案設(shè)計）………………………………

2、………3</p><p>　　次梁（塑性方案設(shè)計）……………………………………7</p><p>　　主梁（彈性方案設(shè)計）……………………………………11</p><p>　　正常使用極限狀態(tài)裂縫與撓度驗算………………………16</p><p>　　主梁裂縫寬度驗算…………………………………………16</p><p>

3、　　主梁撓度驗算………………………………………………17</p><p>　　雙向板樓蓋設(shè)計……………………………………………20</p><p>　　承載能力極限狀態(tài)設(shè)計……………………………………20</p><p>　　板的計算（塑性方案設(shè)計）………………………………20</p><p>　　支承梁的計算（彈性方案設(shè)計）……………………

4、……24</p><p>　　正常使用極限狀態(tài)裂縫與撓度驗算………………………29</p><p>　　短邊…………………………………………………………29</p><p>　　長邊…………………………………………………………31</p><p><b>　　設(shè)計資料：</b></p><p>　

5、　某多層民用建筑平面尺寸為b×h=16.2m×27m，采用磚混結(jié)構(gòu)，分別按單向板和雙向板肋形樓蓋進行設(shè)計。墻厚240mm，壁柱截面尺寸500mm×500mm，中柱為混凝土柱，截面尺寸為400mm×400mm。</p><p>　　樓蓋面層做法：20mm厚水泥砂漿找平后做10mm厚水磨石面層，板底采用20mm厚混合砂漿天棚抹灰。</p><p>　　材

6、料選用：梁內(nèi)縱向受力鋼筋采用HRB400級熱軋鋼筋，其余采用HRB335級熱軋鋼筋?；炷翉姸鹊燃墳镃35，可變荷載標準值3.5kN/。</p><p><b>　　由規(guī)范查得： </b></p><p><b>　　由規(guī)范查得：</b></p><p>　　HRB400級鋼筋： </p><p&g

7、t;　　HRB335級鋼筋： </p><p><b>　　要求：</b></p><p>　　1、按考慮內(nèi)力重分布的方法進行單向板肋形樓蓋板及次梁的內(nèi)力及配筋計算，按彈性方法進行單向板樓蓋主梁的內(nèi)力、配筋、變形及裂縫計算；</p><p>　　2、按塑性方法進行雙向板肋形樓蓋板內(nèi)力及配筋計算，按彈性方法進行雙向板肋形樓蓋梁的內(nèi)力、配筋、變形及

8、裂縫計算。</p><p>　　3、分別繪出單、雙向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置和梁板配筋圖，要求單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置和梁板配筋圖一張（A3），雙向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置和梁板配筋圖一張（A3）。</p><p><b>　　單向板樓蓋設(shè)計</b></p><p>　　承載能力極限狀態(tài)設(shè)計（新規(guī)范2010）</p><

9、p><b>　　結(jié)構(gòu)平面布置如圖</b></p><p>　　一、板（塑性方案設(shè)計）</p><p>　　板的/=5400/1800=3故按單向板設(shè)計。</p><p>　　根據(jù)最小板厚要求，民用建筑為60mm,取板厚h=60mm>/40=1800/40=45mm。</p><p>　　次梁截面高度取h=45

10、0mm>/15=5400/15=360mm,截面寬度取b=,取b=200mm，尺寸支撐情況如下圖</p><p><b>　　1、荷載計算</b></p><p><b>　　恒載計算</b></p><p>　　樓面面層： 0.02×20+0.01×25=0.65</p>

11、<p>　　板自重 ： 0.06×25=1.50</p><p>　　天棚抹灰： 0.02×17=0.34</p><p>　　恒載標準值 2.49</p><p><b>　　取一米寬為計算單元</b></p

12、><p>　　線恒荷載設(shè)計值 g=2.49×1×1.2=2.988</p><p>　　線活載設(shè)計值 q=3.5×1.4=4.9</p><p>　　合計 g+q=7.888</p><p><b>　　2、內(nèi)力計算</b></

13、p><p><b>　　計算跨度：</b></p><p><b>　　邊跨：</b></p><p>　　=1.8-0.12-0.2/2=1.58m</p><p>　　+h/2=1580mm+60/2mm=1610m</p><p>　　+a/2=1580mm+120/2mm

14、=1640m</p><p><b>　　取小值=1.61m</b></p><p>　　中間跨：==1.8-0.2=1.6m</p><p>　　知計算跨度差（1.610-1.6）/1.6=0.625%<10%，可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力，為簡化起見，取=1.61m。</p><p>　　取1m寬為計算單元，計算簡圖

15、如下：</p><p>　　連續(xù)板各截面的彎矩計算見表：</p><p><b>　　3、截面承載力計算</b></p><p>　　=16.7 =300</p><p>　　b=1000mm,h=60mm, =60mm-20mm=40mm, =1.0</p><p>　　連續(xù)板各截面配筋計算見表

16、：</p><p>　　說明：中間板帶24軸線間各區(qū)格板的四周均與梁整體連接，故各跨跨內(nèi)和中間支座考慮板得內(nèi)拱作用，計算彎矩降低20%。同時，按照《規(guī)程》的規(guī)定，考慮內(nèi)力重分布設(shè)計時，應(yīng)不小于0.1，但是，由上表知道，本樓板考慮內(nèi)力重分布后的值遠小于0.1，非但如此，即使按彈性方法設(shè)計時，各截面的值也會小于0.1。如果要保持=0.1設(shè)計，勢必使得考慮內(nèi)力重分布的用鋼量比不考慮時還要增加很多，這是不合理的現(xiàn)象。本設(shè)

17、計中未采用這一規(guī)定。</p><p>　　連續(xù)板的配筋示意圖如下：</p><p><b>　　邊區(qū)板帶</b></p><p><b>　　中間區(qū)板帶</b></p><p>　　二、次梁（塑性方案設(shè)計）</p><p>　　取主梁截面高h=650mm>/12=540

18、0/12=450mm,取梁寬b=250mm</p><p>　　次梁有關(guān)尺寸及支承情況如下圖所示：</p><p><b>　　1、荷載計算</b></p><p><b>　　恒載設(shè)計值</b></p><p>　　板傳來 2.988×1.

19、8m=5.378kN/m</p><p>　　次梁自重 1.2×25×0.2m×(0.45m-0.06m)=2.34 kN/m</p><p>　　梁側(cè)抹灰1.2×17×0.02m×（0.45m-0.06m）=0.318kN/m</p><p>　　g=8.036kN/m</p><

20、p><b>　　活載設(shè)計值</b></p><p>　　板傳來 q=4.9×1.8m=8.82 kN/m</p><p>　　合計 g+q=16.856kN/m</p><p><b>　　2、內(nèi)力計

21、算</b></p><p><b>　　計算跨度</b></p><p><b>　　邊跨：</b></p><p>　　=5.4-0.12-0.25/2=5.155m</p><p>　　+a/2=5.155+0.24/2=5.275m 1.025=1.025×5.155=5

22、.284m</p><p><b>　　故取=5.275m</b></p><p>　　中間跨：=5.4-0.25=5.15m</p><p><b>　　取==5.15m</b></p><p>　　跨度差 （5.275-5.15）/5.15=2.4%<10%</p><

23、p>　　說明可以按照等跨度進行計算，計算簡圖見下：</p><p>　　連續(xù)次梁各截面彎矩及剪力計算見表：</p><p>　　連續(xù)次梁剪力計算見表：</p><p><b>　　3、截面承載力計算</b></p><p>　　次梁跨內(nèi)截面按T形截面計算，翼緣計算寬度為：</p><p>　

24、　邊跨： =1/3=1/35.275m=1.758m<b+=200mm+1580mm=1.78m</p><p>　　離端第二跨，中間跨：=1/35.15=1.717m< b+=200mm+1600mm=1800mm</p><p>　　梁高h=450mm,=450-40=410mm </p><p>　　由于新規(guī)范保護層厚度定義修改為最外層鋼筋邊界離構(gòu)

25、件邊界的距離，故此時應(yīng)該嚴格考慮箍筋的直徑，取箍筋直徑為6mm，受力鋼筋假設(shè)直徑為18mm,則此時=25mm（保護層厚度）+6mm（箍筋直徑）+9mm（受力筋半徑）=40mm。翼緣厚 =60mm</p><p>　　判別T形截面所屬類型，由</p><p>　　(- /2)=1.016.7175860 (410-60/2)=669 KN.m>50.23KN.m， </p>

26、<p>　　即中和軸位于翼緣內(nèi)，屬于第一類T形截面，故跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。支座按矩形截面計算，第一內(nèi)支座按布置兩排縱筋考慮，=450mm-65mm=385mm，其他中間支座均按照布置一排縱向筋考慮，取=450mm-40mm=410mm。</p><p>　　有=360N/，最小配筋率，45/%=0.196%<0.2%，故取0.2%。</p><p>　　=0.

27、2%200450=180</p><p>　　連續(xù)次梁正截面承載力計算：</p><p>　　連續(xù)次梁斜截面承載力計算：</p><p>　　/b=410/200<4 =1</p><p><b>　　次梁配筋示意圖：</b></p><p>　　三、主梁（彈性方案設(shè)計）</p>

28、<p>　　已知柱截面尺寸為400mm×400mm,主梁相關(guān)尺寸及支承情況如下圖所示：</p><p><b>　　1、荷載</b></p><p><b>　　恒載設(shè)計值</b></p><p>　　由次梁傳來 8.036kN/m×5.4m=43.394kN</p>&l

29、t;p>　　主梁自重（折算為集中荷載）1.2×25×0.25m×(0.65m-0.06m) ×1.8m=7.965kN</p><p>　　梁側(cè)抹灰（折算為集中荷載）1.2×17×0.02m×(0.65m-0.06m) ×1.8m=0.867kN</p><p>　　G=52.226kN</p>

30、;<p>　　活載設(shè)計值：由次梁傳來 Q=8.82kN/m×5.4m=47.628kN</p><p>　　合計G+Q=99.854kN</p><p><b>　　2、內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　邊跨：</b></p><p>　　=5.4m-0.12m-

31、0.4m/2=5.08m</p><p>　　=1.025+b/2=1.025×5.08+0.4/2=5.41m<+a/2+b/2=5.08+0.36/2+0.4/2=5.46m</p><p><b>　　取=5.41m</b></p><p>　　中間跨：=5.4-0.4=5.0m</p><p>　

32、　==+b=5.0+0.4=5.4>1.05=1.05×5.0=5.25m 故取=5.25m</p><p>　　跨度差（5.41-5.25）/5.25=3%<10%,故可以按照等跨連續(xù)梁計算。由于主梁線剛度較柱線剛度大得多，故可以視主梁為鉸支，柱頂上連續(xù)梁計算簡圖如下：</p><p>　　主梁彎矩計算，剪力計算如下圖：</p><p>&l

33、t;b>　　彎矩計算表</b></p><p><b>　　剪力計算表</b></p><p>　　主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖如下：</p><p>　　設(shè)計截面對應(yīng)彎矩最大值：</p><p>　　設(shè)計截面對應(yīng)剪力最大值</p><p><b>　　3、截面承載力計

34、算</b></p><p>　　判別T形截面類型，其翼緣計算寬度為：</p><p>　　邊跨=1/3=5.41×1/3=1.803m<b+=250mm+5155mm=5.405m并取=650-40=610mm</p><p>　　中間跨=1/3=5.250×1/3=1.75m<b+=250mm+5150mm-400mm=

35、5.4m并取=650-40=610mm，=60mm。</p><p><b>　　判斷T形界面類型：</b></p><p>　　(- /2)=1.0×16.7×1750×60×(610-60/2)=1017>150.97 kN.m</p><p>　　故屬于第一類T形截面，但跨內(nèi)截面在負彎矩作用下

36、按矩形截面計算，取=70mm，=650mm-70mm=580mm。</p><p>　　支座截面按矩形截面計算，取=90mm，=650mm-90mm=560mm（因為支座彎矩較大，故考慮兩排布筋，并布置在次梁主筋下面。）</p><p>　　有=1/2(G+Q+G+Q) =1/2×99.854kN×2=99.854kN(按簡支梁計算的支座邊緣處剪力設(shè)計值)</p&

37、gt;<p>　　又b(柱支座的寬度)=400mm,所以b/2=99.854kN×400mm×1/2=19.971kN.m</p><p>　　主梁正截面承載力計算：</p><p><b>　　斜截面承載力計算：</b></p><p><b>　　主梁吊筋計算</b></p>

38、;<p>　　由次梁傳來全部的集中荷載為：</p><p>　　G+Q=52.226kN+47.628kN=99.854kN</p><p>　　則==99.8541000N/（2300N/）=235.4</p><p>　　選配214(=308)</p><p><b>　　主梁配筋草圖如下：</b>&l

39、t;/p><p>　　正常使用極限狀態(tài)裂縫與撓度驗算（新規(guī)范2010）</p><p>　　一、主梁裂縫寬度驗算</p><p>　　恒載標準值 =43.523kN 活載標準值 =34.02kN </p><p>　　=43.523+0.534.02=60.533kN</p><p>　　判別最不利荷載組合，利用公式（計

40、算主梁內(nèi)力）=0.5</p><p>　　對于受彎構(gòu)件，按荷載準永久組合，并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度，</p><p>　　=/（1.9+0.08/） 為最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離。 =2.20N/，=2.0N/ =25mm =1.9</p><p>　　主梁裂縫寬度演算表：</p><p>　　顯而易見，對于主梁，其裂

41、縫寬度最大值<最大裂縫寬度限值=0.3mm，符合裂縫控制要求。</p><p>　　二、主梁撓度驗算（按簡支梁計算）</p><p>　　=2.20N/，=2.0N/ =25mm =1.9</p><p>　　主梁恒載標準值為 =43.523kN 活載標準值 =34.02kN 0.5=17.01kN</p><p><b&g

42、t;　　荷載效應(yīng)準永久組合</b></p><p>　　=84.05kN.m</p><p>　　=(0.24443.523+0.28934.02) 5.41=110.64 kN.m</p><p>　　=(0.15543.523+0.28934.02) 5.41=89.69 kN.m</p><p>　　=(-0.26743.5

43、23-0.13334.02) 5.41=-87.5 kN.m</p><p>　　=(0.06743.523-0.13334.02) 5.41=-1.61kN.m</p><p>　　主梁為作用有兩個集中力的連續(xù)梁，需用圖乘法求撓度。為此，上圖所示為簡支梁的截面1處加一個豎直向下的單位力，并繪制彎矩圖，將單位力的彎矩圖與荷載彎矩圖相乘即可得到截面1的撓度。</p><p

44、>　　=610mm =817</p><p><b>　　=3.15N/ </b></p><p><b>　　=/=6.35 </b></p><p><b>　　由圖乘法得：</b></p><p>　　(5410139.812/3+5410148.021/3) =

45、0.0145m=14.5mm</p><p>　　<5410/250=21.64mm</p><p>　　所以主梁撓度符合要求。</p><p><b>　　雙向板樓蓋設(shè)計</b></p><p>　　承載能力極限狀態(tài)設(shè)計（新規(guī)范2010）</p><p><b>　　平面布置如圖

46、：</b></p><p>　　一、板的計算（塑性方案設(shè)計）</p><p>　　板的厚度按構(gòu)造要求取。梁截面高度取，截面寬度。</p><p><b>　　1、荷載計算</b></p><p><b>　　恒載標準值</b></p><p>　　20mm厚水泥砂

47、漿 0.02 m20 kN/m3 = 0.4 kN/m2</p><p>　　150mm鋼筋混凝土 0.12m25 kN/m3 = 3.0 kN/m2</p><p>　　20mm厚混合砂漿天棚抹灰 0.02 m17 kN/m3 = 0.34 kN/m2</p><p>　　10mm厚水磨石面層

48、 0.01 m25 kN/m3 = 0.25 kN/m2</p><p>　　gk = 3.99kN/m2</p><p>　　線恒載設(shè)計值g = 1.23.99kN/m = 4.79kN/m</p><p>　　線活在設(shè)計值q =1.43.5kN/m =4.9kN/m</p><p>　　合計9.69 kN/m</p>

49、<p>　　每米板寬 p = g + q =9.69 kN/m</p><p><b>　　2、內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　1）中間區(qū)格A</b></p><p><b>　　計算跨度 </b></p><p

50、><b>　　取, </b></p><p>　　采取彎起式配筋，跨中鋼筋在距支座處彎起一半，故得跨內(nèi)各塑性絞線上總彎矩為</p><p><b>　　代入公式</b></p><p>　　由于區(qū)格板C四周與梁連接，內(nèi)力折減系數(shù)0.8，由</p><p><b>　　可得</

51、b></p><p><b>　　2）邊區(qū)格B</b></p><p><b>　　計算跨度 </b></p><p>　　由于B區(qū)格三邊連續(xù)，一邊簡支，無邊梁，內(nèi)力不作折減，又由于短邊支座彎矩為已知，</p><p><b>　　代入</b></p>

52、<p><b>　　得 </b></p><p><b>　　3）邊區(qū)格C</b></p><p><b>　　計算跨度 </b></p><p>　　由于C區(qū)格三邊連續(xù)，一邊簡支，無邊梁，內(nèi)力不作折減，又由于短邊支座彎矩為已知，</p><p>

53、;<b>　　代入</b></p><p><b>　　得 </b></p><p><b>　　4） 邊區(qū)格D</b></p><p>　　跨度計算 則 取， </p><p>　　由于D區(qū)格支座彎矩均已知，</p><p>&l

54、t;b>　　代入公式 </b></p><p><b>　　3、配筋計算</b></p><p>　　各區(qū)格板跨內(nèi)及支座彎矩已求得，取截面有效高度，即可近似按算出相應(yīng)的鋼筋截面面積，板各截面配筋計算見表3。</p><p>　　連續(xù)板各截面配筋計算</p><p>　　二、支承梁的計算（彈性方案設(shè)計）&

55、lt;/p><p><b>　　取梁高，梁寬。</b></p><p><b>　　1、荷載</b></p><p><b>　　恒載設(shè)計值</b></p><p>　　由板傳來 g1 =4.79kN/m25.4m = 25.866kN/m</

56、p><p>　　次梁自重1.225 kN/m30.2m(0.5m0.12m) = 2.28kN/m</p><p>　　梁側(cè)抹灰 1.217 kN/m30.02m(0.5m0.12m)2=0.31kN/m</p><p><b>　　=2.59kN/m</b></p><p><b>　　活載設(shè)

57、計值</b></p><p>　　由板傳來 q = 4.9kN/m25.4 m = 26.46kN/m</p><p><b>　　2、內(nèi)力計算</b></p><p>　　支承梁端支承在帶壁柱的墻上，支承長度為240mm。中間支承在400mm×400mm的混凝土柱，按連續(xù)梁計算，

58、支承梁長跨方向為五跨連續(xù)梁，短跨方向為三跨連續(xù)梁，其計算跨度：</p><p>　　邊跨 ln =5400mm200mm120mm = 5080mm</p><p>　　l 0 = ln+a/2+b/2 = 5080mm + 240mm/2 + 400mm/2 = 5400mm</p><p>　　<1.025ln + a/2+b/2 = 1.025

59、5;5080mm + 240mm/2+ 400mm/2 =5407mm</p><p><b>　　取l0=5.4m</b></p><p>　　中間跨 l0 = lc =5400mm > 1.05ln = 1.05×(5400mm400mm) = 5250mm</p><p>　　取 l0 = 5.25m</p>

60、<p>　　因其跨度差不超過10%，故可按等跨梁計算其內(nèi)力。</p><p>　　支承梁各截面彎矩及剪力按下式計算：</p><p>　　支承梁具體計算數(shù)值見下邊表格：</p><p>　　短邊方向支承梁彎矩計算</p><p>　　短邊方向支承梁剪力計算</p><p>　　長邊方向支承梁彎矩計算<

61、;/p><p>　　長邊方向支承梁剪力計算</p><p><b>　　3、承載力計算</b></p><p>　　支承梁跨內(nèi)按T形截面計算，其翼緣計算寬度為：</p><p>　　= /3 =5400m/3 =1800mm < b+sn = 6000mm，并取h0 = 500mm40mm = 460mm</p&

62、gt;<p>　　判別T形截面類型： </p><p>　　故各跨中截面屬于第一類T形截面。</p><p>　　支座截面按矩形截面計算，取h0 = 500mm90mm = 410mm，按布置兩排縱筋考慮。</p><p><b>　　72.85kN</b></p><p><b>　　支座彎矩設(shè)

63、計值：</b></p><p>　　短邊方向 =-103.33+72.850.4/2=-88.76kN.m</p><p>　　長邊方向 =-107.31+72.850.4/2=-92.74kN.m</p><p>　　=-94.90+72.850.4/2=-70.33kN.m</p><p>　　支承梁正截面承載力計算見下表

64、：</p><p>　　短邊支承梁正截面承載力計算</p><p>　　長邊方向支撐梁正截面承載力計算</p><p>　　斜截面受剪承載力計算：</p><p><b>　　驗算截面尺寸</b></p><p>　　，因為<4，截面尺寸按下式驗算：</p><p>

65、<b>　　94.67KN</b></p><p>　　符合截面尺寸，滿足要求。</p><p>　　又1075.5KN></p><p>　　故可以按照構(gòu)造要求配置8@200雙肢箍筋。</p><p>　　正常使用極限狀態(tài)裂縫與撓度驗算（新規(guī)范2010）</p><p><b>

66、　　短邊</b></p><p>　　1、短邊方向梁的裂縫驗算</p><p>　　由荷載準永久值計算主梁的內(nèi)力，計算結(jié)果如下表</p><p>　　對于受彎構(gòu)件，按荷載準永久組合，并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度，</p><p>　　=/（1.9+0.08/） 為最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離。 =2.20N/，=

67、2.0N/ =25mm =1.9</p><p>　　短邊方向梁裂縫寬度演算表：</p><p>　　顯而易見，對于主梁，其裂縫寬度最大值<最大裂縫寬度限值=0.3mm，符合裂縫控制要求。</p><p>　　2、短邊方向梁的撓度驗算</p><p>　　=2.20N/，=2.0N/ =25mm =1.9</p><

68、p>　　=57.72KN.m</p><p>　　=(0.082.16+0.05421.555+0.06818.9) 5.45.4=76.46 KN.m</p><p><b>　　由于各跨中 取</b></p><p>　　=460mm =616 </p><p><b>　　=3.15N/ </

69、b></p><p><b>　　=/=6.35 </b></p><p>　　=5/4876.46/(1.548)=15.00mm<5400/250=21.6mm</p><p>　　所以短邊方向梁撓度符合要求。</p><p><b>　　長邊</b></p><

70、;p>　　1、長邊方向梁的裂縫驗算</p><p>　　由荷載準永久值計算主梁的內(nèi)力，計算結(jié)果如下表</p><p>　　對于受彎構(gòu)件，按荷載準永久組合，并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度，</p><p>　　=/（1.9+0.08/） 為最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離。 =2.20N/，=2.0N/ =25mm =1.9</p>&

71、lt;p>　　短邊方向梁裂縫寬度演算表：</p><p>　　顯而易見，對于主梁，其裂縫寬度最大值<最大裂縫寬度限值=0.3mm，符合裂縫控制要求。</p><p>　　2、長邊方向梁的撓度驗算</p><p>　　=2.20N/，=2.0N/ =25mm =1.9</p><p>　　=56.69KN.m</p>

72、<p>　　=(0.0782.16+0.05321.555+0.06718.9) 5.45.4=70.76 KN.m</p><p><b>　　由于各跨中 取</b></p><p>　　=460mm =616 </p><p><b>　　=3.15N/ </b></p><p>&l