.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： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號：班 級： 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240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（300mm300mm）。圖一 梁板結(jié)構(gòu)平面布置2. 材料：混凝土采用C25（fc=11.9 N/mm2，ft=1.27 N/mm2，fck=16.7 N/mm2，Ec=2.80104 N/mm2）鋼筋采用HPB235（fy=210N/mm2，Es=2.1105 N/mm2）或HRB335（fy=300N/mm2，Es=2.0105 N/mm2）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/m3）。2) 活載標(biāo)準(zhǔn)值為7.0 kN/m2。恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.2，活載分項(xiàng)系數(shù)為1.3。三、板的計(jì)算板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算。板的=，宜按雙向板設(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h=80>=。次梁截面高度取h=450mm>，截面寬度b=200mm。板尺寸及支承情況如圖下：圖二 板的尺寸圖三 計(jì)算簡圖1) 荷載恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 20厚水泥砂 0.02m20 kN/m3=0.4 kN/80mm鋼筋混凝土板 0.08m25 kN/m3=2.0 kN/10mm耐磨砂漿 0.01m22 kN/m3=0.22 kN/20mm厚混合砂漿 0.02m18 kN/m3=0.36 kN/ 線恒載設(shè)計(jì)值 g=1.22.98 kN/=3.58 kN/線活載設(shè)計(jì)值 q=1.37.00 kN/=9.10kN/g+q=3.58 kN/+9.10kN/=12.68 kN/即每米板寬 12.68 kN/2) 內(nèi)力計(jì)算板計(jì)算跨度為： 邊跨 取l0=2.02m中間跨 l0=2.2m-0.20m=2.0m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（為簡化計(jì)算，統(tǒng)一取l0=2.02m）。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如上所示，連續(xù)板各截面的彎矩計(jì)算見下表 表 1 連續(xù)板各截面彎矩計(jì)算截 面邊跨跨內(nèi)離端第二支座離端第二跨跨內(nèi)中間跨跨內(nèi)中間支座彎矩計(jì)算系數(shù)/（kN.m）4.7-4.73.2-3.73) 截面承載力計(jì)算b=1000 mm，h=80 mm，h0=（80-20）=60，連續(xù)板各截面的配筋計(jì)算見下表： 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/(KNm) 4.7 -4.7 3.2 -3.7 4.7 -4.7 2.56 2.96 0.11 0.11 0.075 0.086 0.11 0.11 0.06 0.069 0.117 0.117 0.078 0.09 0.117 0.117 0.062 0.072/(2) 398 398 266 306 398 398 211 245選配鋼筋 實(shí)配鋼筋/mm2436436279314436436279279四、次梁計(jì)算次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算.主梁的高度按，梁寬b=250 mm。次梁有關(guān)尺寸及支撐情況如下圖所示1) 荷載 恒載設(shè)計(jì)值 由板傳來 3.58 kN/2.2m=7.88 kN/m 次梁自重 1.225 kN/m30.2m（0.45m-0.08m）=2.22 kN/m 梁側(cè)抹灰 1.218 kN/m30.02m（0.45m-0.08m）2=0.32 kN/m g=10.42 kN/m 活荷載設(shè)計(jì)值 由板傳來 q=9.10 kN/2.2m=20.02 kN/m g+q=30.44 kN/m 合計(jì) 2) 內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：邊跨 ln=6.0m0.12m0.25/2=5.755m 取 l0=5.875 m中間跨 l0= ln=6.0m0.25m=5.75 m跨度差 （5.875m5.75m）/5.75m=2.2%<10%說明可以按等跨連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。計(jì)算簡圖如下圖圖4 次梁尺寸圖5 計(jì)算簡圖連續(xù)次梁的彎矩及剪力計(jì)算分別見表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)/（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)0.450.60.550.55/kN78.83105.1196.2796.273) 截面承載力計(jì)算次梁跨內(nèi)截面按T形截面計(jì)算，翼緣計(jì)算寬度為：邊跨 離端第二跨、中間跨 梁高 h=450mm，h0=450mm35mm=415mm翼緣厚 判別T形截面類型：按第一類T形截面試算?？鐑?nèi)截面，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h0=450mm-60mm=390mm，其他中間支座按布置一排縱筋考慮，取h0=415mm。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M95.51-95.5162.90-71.890.0240.2640.0160.1990.0240.3130.0160.224/(2)774.4968.4505.7693.1選配鋼筋320318+120216+118416實(shí)配鋼筋面積/mm29421077.26038044) 斜截面強(qiáng)度計(jì)算表 6 連續(xù)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/kN78.83105.1196.2796.27 246.9>V 232.0>V 232.0V 246.9>V 73.8<V 69.3<V 69.3<V 73.8<V選用箍筋28282828101101101101按構(gòu)造配筋 351.3 384.0 489.4實(shí)配箍筋間距s /mm200200200200五、主梁計(jì)算主梁按彈性理論計(jì)算。由已知條件得，柱截面尺寸為300300.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 由次梁傳來 10.42 KN/m6.0 m= 62.52 kN主梁自重 1.225KN/m30.25m（0.65m-0.08m）2.2m=9.41 kN梁側(cè)抹灰 1.218KN/m30.02m（0.65m-0.08m）22.2m=1.08 kN G=73.01 kN 活載設(shè)計(jì)值由次梁傳來 Q=20.02KN/m6.0m=120.12 kN G+Q=193.13 kN合計(jì) 圖6 主梁的尺寸 圖7 計(jì)算簡圖2) 內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨度：邊跨 ln=6.60m0.12m=6.33m 中間跨 ln=6.60m0.30m=6.30m取 l0= ln +b=6.30m+0.30=6.60m跨度差 （6.64m6.6m）/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，故主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁，計(jì)算簡圖如上所示。 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=KGl0+KQl0V=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 序號計(jì)算簡圖邊跨跨內(nèi)第二支座中間跨內(nèi)中間支座最不利荷載組合+343.48-251.18116.39-167.84+295.63-392.3207.29-130.57+140.48-213.13192.23-319.26+333.91-278.93-6.23-54.47+80.75-241.67125.9-205.89最大值343.48-392.3207.29-319.26表 8 主梁剪力計(jì)算序號計(jì)算簡圖端支座第二支座中間支座最不利荷載組合+155.1-231.285.7-71.84180.4+133.7-181.192.8-153.378.92+63.5-236.8222.9-209.0209.0+150.9-66.7472.7-38.958.9+36.39-215.6101.3-187.887.5最大值155.1-236.8222.9-209.0209.0 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：并取h0=650mm-35mm=615mm。判別T形截面類型，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h0=650mm-80mm=570mm（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h0=650mm-60mm=590mm。 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）343.48-392.3207.29-319.2628.9728.97363.3290.30.0350.3760.0210.3000.0360.5020.0210.3681932.12703.61127.02080.1選配鋼筋222+225222+425222+225222+425實(shí)配鋼筋面積/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)側(cè)V/kN155.1-236.8222.9209.0/kN457.41>V423.94>V423.94>V423.94>V/kN136.68<V126.68<V126.68<V126.68<V箍筋肢數(shù)、直徑28282828101101101101885.4實(shí)配箍筋間距s /mm200200200200137137137588.1506.2424.3選配彎筋128128128實(shí)配彎筋面積/2615.8615.8615.84） 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則 選218六、裂縫寬度驗(yàn)算1）板的裂縫寬度驗(yàn)算截面1B2C36.306.174.254.854.25As(mm2)436436279314279276.8271.1291.8295.9291.80.0110.0110.0070.0080.0070.830.720.700.750.7048484848480.1160.0980.1030.1120.103由于，所以板裂縫驗(yàn)算滿足要求由于板厚h=80mm>l/35=62.9mm.根據(jù)規(guī)范要求，可以不作繞度驗(yàn)算。2）次梁裂縫驗(yàn)算截面1B2C 95.51 -95.51 62.90 -71.89As(mm2)774.4968.4505.7693.1341.6290.7344.5305.70.020.020.010.020.980.960.860.96127.5127.5191.5111.50.30.30.30.23）主梁裂縫及繞度驗(yàn)算截面1B2C kN.m 343.48-392.3207.29-319.26As(mm2)1932.12703.61127.02080.1332.3292.6370.9309.50.020.030.010.030.981.000.881.01147.5114.2247.5114.20.360.250.380.27.