1、現澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋設計計算書一、題目單向板肋梁樓蓋設計二、題目要求鋼筋混凝土與砌體結構課程設計是教學計劃中的一個重要的實踐性教學環節，對培養和提高學生房屋結構設計基本技能，學會運用技術規范和標準圖冊，掌握施工圖的繪制方法，培養學生利用計算機軟件繪圖；啟發學生對實踐結構工作和鞏固多學理論知識分析與解決問題的能力，了解鋼筋混凝土結構設計一般程序和內容，為畢業設計及今后從事實際工作奠定初步基礎具有重要作用。2.1 目的1）掌握整體式單向板肋梁樓蓋得一般設計方法。2）掌握整體式單向板肋梁樓蓋荷載傳遞途徑和計算簡圖。3）掌握混凝土結構彈性設計方法和塑性內力重分布的設計方法。4) 掌握主，次梁活

2、荷載最不利組合，內力彎矩包絡圖，剪力包絡圖，抵抗彎矩圖繪制方法和意義。5）了解結構設計的重要性，掌握現澆梁板的有關構造要求。2.2 要求1）按塑性方法設計板和次梁，按彈性方法設計主梁。2）提交按規定格式書寫結構計算書一份，要求步驟清楚，計算正確，是學工整。3）繪制結構施工圖，內容包括梁板結構平面布置圖；板的配筋圖；次梁配筋圖；主梁彎矩包絡圖，抵抗彎矩圖；及配筋斷面詳圖。圖紙折疊成A4 規格，圖簽朝外。三、設計資料某多層廠房，采用筋鋼混凝土現澆單向板肋梁樓蓋，結構布置如附圖所示。1）結構布置柱網尺寸及樓面活荷載大小詳見附圖3-1 ；2）樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（3/20mkN） ，板底及

3、梁用 15mm厚石灰砂漿抹底（3/17mkN） ；3）混凝土強度等級采用C20 ， ，鋼筋除梁縱向主筋采用HRB335鋼筋外，其余均采用 HPB235鋼筋， （鋼筋混凝土容重3/25mkN); 4）板伸入墻內 120mm ，次梁伸入墻內 240mm ，主梁伸入墻內 370mm ；柱的截面尺寸 300 mm 400 mm。5)樓面活荷載標準值： 5.0KN/m2四、計算部分建筑物的樓蓋平面為矩形，軸線尺寸為34.8m 24.6m 。按肋梁樓蓋的板、梁理跨度，主梁為 612m ， 次梁 46m ， 單向板 1.73m 。 由此確定主梁跨度為6.3m ，梁跨度為 6m ，板的跨度為 3.15m 。圖

4、 3-1 樓蓋柱網圖根據構造要求，初定截面尺寸如下：板厚 ：按高跨比條件，當mmlh793150401401時，滿足剛度要求，可不驗算撓度，且mmh80，取板厚mmh100；次梁： 次梁的截面高度應滿足121(h240(6000)181121()181Lmm)333，取mmh400；則21(b133()31hmm)200，取mmb200。主梁：主梁的截面高度應該滿足81(h450(6300)14181()141Lmm)787，mmh700，則21(h233()31hmm)350，取mmb300。柱截面為：mmmmhb400300樓蓋的梁板結構平面布置及構件尺寸如圖4-1 所示圖 4-1 梁板結

5、構平面布置（一）板的計算1)荷載計算（按考慮塑性內力重分布的方法計算）取 1m 寬板帶計算：20mm厚水泥砂漿抹面（3/20mkN）mkN /4.002.020150mm鋼筋混凝土板 (3/17mkN) mkN /255.0015.017恒荷載標準值：mkNgk/155.3活荷載標準值：mkNqk/5.715.7恒荷載分項系數取 1.2 ；因為工業建筑樓蓋且樓面活荷載標準值大于mkN /0.4，所以活荷載分項系數取 1.3 。于是板的設計值總值：qg=kkqg3 .12.1000.53.1155.32. 12/3 .10mkn2)計算簡圖圖 4-2 板的計算簡圖取 1m 板寬作為計算單元，次梁

6、截面尺寸為mmmmhb300200，板后為mm100。板的計算跨度為：邊跨：2/10012010020002101hll，mm1830或2/12012010020002101allmm1840取最小值mml18301(mma120) 中間跨：mmll1900200210002平均跨度為：mml1865219001830跨度差：0000108 .3183018301900板為多跨連續板，對于跨數超過五跨的等截面連續板，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板計算。計算簡圖如圖 4-3 所示圖 4-3 板的計算簡圖3)內力計算見表 4-1 所示表 4-1板的內力計算4)正截

7、面強度計算取,20,1000mmammbs設則，mmahhs80201000采用 C20 混凝土（2/6. 9mmNfc） ，HRB335鋼筋（梁縱向主筋）（2/300mmNfy） ， ，（HPB235鋼筋：2/210mmNfy）根據各跨跨中及支座彎矩可列表計算如下：表 4-2板的彎矩計算截面邊跨中第一支座中跨中中間支座截面系數1/11 -1/11 1/16 -1/14 20)(lqgM)/(mkN283.13 .10111=3.136 283.13.10111=-3.136 29.13.10161=2.324 29.13.1014/1=2.656 截面邊跨中第一內支座中間跨中中間支座在平面上

8、的(二).次梁的計算（按塑性內力重分布計算）1)荷載計算由板傳來的荷載：mkN /626.61 . 2155. 3次梁自重：mkN /5.1251 .04.02.0次梁粉刷抹灰重：mkN /153.01721.04 .0015.0恒荷載標準值：mkNgk/279.8活荷載標準值：mkNqk/5.101 .25設計值總值：qg=5 .103.1279.82.13.12.1kkqgmkN /5848.232）計算簡圖次梁為五跨連續梁，主梁截面尺寸為mmmmhb700300部位M（mkN）3.136 -3.136 2.324 1.859 -2.656 2.125 201bhfMcs0.051 -0.

9、051 0.038 0.030 -0.043 0.035 s2110.052 0.049 0.039 0.030 0.044 0.036 ycSfhbfA01190.164 179.193 142.623 109.71 160.908 131.652 選用鋼筋1508615086150150150150實際配筋262.0 262.0 189.0 189.0 189.0 189.0 圖 4-4 板的計算簡圖計算跨度：邊跨：2/25012015060002101hllmm58551025.5873)1201506000(025.1025.1lmml取mml58550中間跨：mmll54003005

10、70002圖 4-5 板的計算簡圖3）內力計算次梁彎矩計算見表 4-3 所示表 4-3次梁剪力計算見表4-4 （剪力計算使用梁的凈跨L0）表 4-4 截面邊跨中第一支座中跨中中間支座截面系數1/11 -1/11 1/16 -1/14 20)(lqgM)/(mkN2855. 558.23111=73.49 2855. 558.23111=-73.49 24. 558.23161=42.97 24 .558.2314/1=-49.11 4) 正截面強度計算：確定翼緣寬度：次梁工作時板可作為翼緣參與工作，在跨中截面翼緣受壓可按梁計算，翼緣的計算寬度去下列值中的小值。因1.0274.0)35400(1

11、000hhf所以緊按計算跨度l和凈距考慮nS考慮h=400-35=365mm ( 取保護層厚度為 35mm ) ，翼緣厚度mmhf100邊跨：按計算跨度考慮mmlbf195058553131，按梁（肋）凈跨考慮mmsbbf1980)1201002000(2000，故取mmbf1950。中間跨：按計算跨度考慮mmlbf180054003131按梁（肋）凈距考慮mmsbbf2100)1001002100(2000取mmbf1800支座截面翼緣受拉僅按矩形梁計算判斷次梁的截面類型mmNhhhbffffc6011068.589)2100365(10019506.90 .1)2()(97.42)(49.

12、7368.589中間跨中邊跨中mkNmkNmkN截面邊支座第一支座（左）第一支座（左）中間支座剪力系數0.45 0.60 0.55 0.55 nlqgV)()(kN73.558.2345.0=60.80 75. 558.2360. 0=81.07 4.558.2355.0=70.03 4 .558.2355.0=70.03 屬于第一類 T 型截面，按梁寬為fb的矩形截面計算。次梁正截面承載力計算見表4-5 所示表 4-5 次梁正截面承載力計算5)次梁斜截面強度計算見表4-6 表 4-6次梁斜截面強度計算截面邊支座第一內支座中間跨中中間支座M（mkN）73.49 -73.49 42.97 49.

13、11 fbb或1950 200 1800 200 201bhfMcs0.029 0.29 0.019 0.192 s2110.029 0.352 0.019 0.192 ycSfhbfA01660.56 810.60 399.45 448.51 選用鋼筋181182181222181142181142實配 AS (mm) 763 914.5 462.5 462.5 截面邊支座第一內支座中間跨中中間支座V (kN) 60.80 81.07 70.03 70.03 025.0bhfcc)(kNVkN2 .1753652006 .90 .125.0滿足07.0bhft)(kNVkN210.56365

14、2001 .17. 0按計算配筋箍筋肢數、直徑626262626)次梁構造次梁的構造應滿足：次梁的構造應符合受彎構件的所有構造要求；次梁深入墻內的長度不小于 240mm ；當截面尺寸滿足高跨比（121181）和高寬比（2131）要求時，一般可以不做使階段的撓度和裂縫寬度驗算。次梁的配筋圖附見4-6 。(三)主梁的計算（按彈性理論計算）考慮塑性內力重分布的構件在使用荷載作用下變形較大，應力較高，裂縫較寬。因為主梁是樓蓋的重要構件，要求有較大的強度儲備，且不易有較大的撓度，因此不使用考慮塑性內力重分布的方法，采用彈性方法分析內力。1）荷載計算主梁自重為均布荷載，但此荷載值與次梁傳來的集中荷載相比很

15、小。為計算方便，采取就近集中的方法，把集中荷載作用點兩邊的主梁自重集中到荷載作用點，將主梁視為承受集中荷載的梁來計算。次梁傳來的荷載：mkN674.496279.8主梁自重：kN45.9251 .23 .0)1 .07.0(主梁粉刷重：kN6426.0171 .2015.0)1.07.0(2恒荷載標準值：kGkN767.596426.045. 9624.49活荷載標準值：kNpk0.6365.10恒載設計值：kNGGk72.71767.592.12.11svsvnAA57 57 57 57 )/(25.10csvyvVVhAfs1699 313.8 564.5 564.5 實配箍筋間距150

16、150 150 150 活載設計值：kNp9.813.10.632）計算簡圖主梁為四跨連續梁，柱截面尺寸為：mmmmhb400300計算跨度：邊跨：mmball60052400225012020060002201mmbll60222400)1001206000(026.12025.101取mml60051中跨：mmbll6300300400630002平均跨度：mm5.6152260056300跨度差：0000109 .4600560056300可按等跨連續梁計算，計算簡圖如下：圖 4-7 主梁計算簡圖3）內力計算彎矩計算：由彎矩及剪力系數計算主梁彎矩及剪力，等截面等跨連續梁在常用荷載作用下內

17、力系數可以參見相關資料。彎矩設計值：PlkGlkM21，其中，21kk可由書中表查取，L 為計算跨度。邊跨：mkNGl56.430005.67.71mkNPl81.491005.69.81中跨：mkNGl71.4513 .67.71mkNPl97.5153 .69 .81平均跨：mkNGl17.441153.67.71mkNPl93.503153. 69 .81主梁彎矩計算見表 4-7 。主梁彎矩包絡圖見附圖4-8 剪力計算PkGkV43主梁剪力計算見表 4-8. 主梁剪力包絡圖見附圖4-9 4）正截面強度計算確定翼緣寬度主梁跨中按 T 型截面梁計算，翼緣寬度取下列值中的小值。因1 .0156

18、.06401000hhf所以緊按計算跨度l和凈距考慮nS考慮。邊跨：按計算跨度考慮mmlbf7.200160053131，按梁（肋）凈跨考慮mmsbbf5980)2001206000(3000，故取mmbf7.2001。中間跨：按計算跨度考慮mmlbf210063003131按梁（肋）凈距考慮mmsbbf5700)3005700(3000取mmbf2100支座截面翼緣受拉僅按矩形梁計算判斷次梁的截面類型mmNhhhbffffc6011076.1133)2100640(1007 .20016.90 .1)2(mkNmkNmkN93.28716.24176.1133屬于第一類 T 型截面，按梁寬為fb的矩形截面計算。正截面強度計算主梁正截面強度計算見表4-9 表 4-9 主梁強度計算截面邊跨中中間支座中間跨中)(mkNM241.16 -174.34 164.69 -8.64 )(2mkNbVz)(mkN0.282300.066.186)(21mkNbMz241.16 -146.34 164.69 -8.64 20bhfMcmS0.031 0.124 0.020 0.001 2211ssa0.984 0.933 0.989 0.994 0hfMAyss1276.5 916.9 867.3 452.7 選用鋼筋422 222+418 122+218