鋼筋混凝土單向板課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　鋼筋混凝土單向板課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　樓面做法：25mm厚水泥砂漿面層；現(xiàn)澆鋼筋混凝土板；12mm白灰砂漿抹頂。</p><p>　　材料：混凝土等級(jí)為C20，梁縱筋為HRB335，其余（板的受力鋼筋、梁箍筋、板的構(gòu)造鋼筋）為HPB235。</p><

2、;p><b>　　樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置</b></p><p>　　主梁沿橫向布置，次梁沿縱向布置。主梁的跨度為7.5m，次梁的跨度為5.7m，主梁每跨內(nèi)布置2根次梁，板的跨度為2.5m，=5.7/2.5=2.28，可近似按單向板設(shè)計(jì)，并適當(dāng)增加長跨方向的分布鋼筋。</p><p>　　按跨高比條件，要求板厚h2500/40=62.5mm,對于工業(yè)建筑的樓蓋板，要

3、求h70mm,因而取板厚為70mm。</p><p>　　次梁截面高度應(yīng)滿足h==5700/185700/12=317475mm，樓面荷載取值為6.0 ，因而取h=450mm。截面寬度取為200mm。</p><p>　　主梁的截面高度滿足h==7500/157500/10=500750mm，取h=650mm，截面寬度取300mm。</p><p>　　樓蓋平面布置

4、圖見圖1-1。</p><p><b>　　板的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　軸線②③、⑥⑦的板屬于端區(qū)隔單向板，軸線③⑥的板屬于中間區(qū)隔的單向板。</p><p><b>　　荷載計(jì)算</b></p><p>　　板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　水泥砂漿面層：

5、 0.02520=0.5</p><p>　　70mm鋼筋混凝土板： 0.0725=1.75</p><p>　　12mm厚石灰砂漿： 0.01217=0.204</p><p>　　小計(jì)：

6、 2.454</p><p>　　板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 6.0</p><p>　　永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，但由于建筑為工業(yè)廠房且可變荷載值大于4.0，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的</p>

7、<p>　　永久荷載設(shè)計(jì)值 g=2.4541.2=2.945</p><p>　　可變荷載設(shè)計(jì)值 q=6.01.3=7.8</p><p>　　荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=10.75

8、 </p><p><b>　　計(jì)算簡圖</b></p><p>　　次梁截面尺寸為200mm350mm，現(xiàn)澆板在墻上的支撐長度不小于100mm，取在墻上的支撐長度為120mm，按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為：</p><p>　　邊跨：<+a/2=2340mm, </p><p>　　取=2320mm

9、；</p><p>　　中間跨：==2500200=2300mm.</p><p>　　因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡圖如圖1-2所示。</p><p>　　圖1-2 板的計(jì)算簡圖</p><p><b>　　彎矩計(jì)算值</b></p><p>　　

10、查表得板的彎矩系數(shù)分別為：</p><p>　　邊跨中，1/11；離端第二支座，1/11；中跨中，1/16；中間支座1/14。故</p><p><b>　　==5.26;</b></p><p><b>　　=4.06;</b></p><p><b>　　3.55。</b>

11、</p><p>　　這是對端區(qū)隔板而言的，對于中間區(qū)隔單向板，其和應(yīng)乘以0.8，分別為：</p><p>　　=0.84.06=3.25； ==0.83.55=2.84</p><p><b>　　正截面承載力計(jì)算</b></p><p>　　環(huán)境類別任務(wù)書中沒有給出，此處取為一類，C20混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=

12、20mm。板厚70mm，=7020=50mm；板寬1000mm。</p><p>　　C20混凝土，; HRB335鋼筋，HPB235鋼筋。</p><p>　　板的配筋計(jì)算列于表1-3。</p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合內(nèi)力重分布的原則；/bh=379/（100070）=0.54%>=0.236%,同時(shí)大于0.2%，滿足最小配

13、筋率的要求。</p><p><b>　　次梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。由于本廠房結(jié)構(gòu)中板和梁都有擱置在砌體墻上，因而樓蓋的主梁和次梁的可變荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。</p><p><b>　　荷載設(shè)計(jì)值</b></p><p><b>　　永久荷

14、載設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　板傳來的永久荷載 2.9452.5=7.36</p><p>　　次梁自重 0.2（0.350.07）251.2=1.68</p><p>　　次梁粉刷 0.02（0.350.07）

15、2171.2=0.23</p><p>　　小計(jì) g=9.27</p><p>　　可變荷載設(shè)計(jì)值 q=7.82.5=19.5</p><p>　　荷載總設(shè)計(jì)值 q+g=28.77</p>

16、;<p><b>　　計(jì)算簡圖</b></p><p>　　次梁在磚墻上的支承長度為240mm。主梁截面為300mm650mm。</p><p>　　凈跨度=5700300=5400mm，計(jì)算跨度： </p><p>　　邊跨：=1.025=5535mm>+b/2=5520, 因而取=5520mm</p>&l

17、t;p>　　中間跨：==5400mm。</p><p>　　因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁的計(jì)算簡圖見圖1-4。</p><p>　　圖1-4 次梁計(jì)算簡圖</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　查表得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。</p><p><

18、;b>　　彎矩設(shè)計(jì)值：</b></p><p><b>　　==79.69;</b></p><p><b>　　=59.92;</b></p><p><b>　　52.43。</b></p><p><b>　　剪力設(shè)計(jì)值：</b>&

19、lt;/p><p><b>　　=69.91kN;</b></p><p><b>　　=93.21kN；</b></p><p><b>　　85.45kN</b></p><p><b>　　承載力計(jì)算</b></p><p>&l

20、t;b>　　正截面受彎承載力</b></p><p>　　正截面承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按T型截面計(jì)算，翼緣寬度=l/3=5700/3=1900mm；又=b+=200+2300=2500mm，故取=1900mm。</p><p>　　環(huán)境類別為一級(jí)，C20混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度為30mm。全部截面都只布置一排縱筋，=45040=410mm。</p><p

21、>　　C20混凝土，，=1.1; 縱向鋼筋采用HRB335鋼筋，；箍筋采用HPB235鋼筋，。</p><p>　　正截面承載力計(jì)算表見表1-5。經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T型截面(由于)表1-5</p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合內(nèi)力重分布的應(yīng)用原則；/(bh)=339/(200450)=0.377%,此值大于0.45=0.165%，同時(shí)大于0.2%，

22、滿足最小配筋率的要求。</p><p><b>　　斜截面受剪承載力</b></p><p>　　斜截面受剪承載力的驗(yàn)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小腹筋率驗(yàn)算。</p><p><b>　?、衮?yàn)算截面尺寸：</b></p><p>　　==42070=350mm，因/b=350/200=1.

23、75<4,截面尺寸按下式驗(yàn)算：</p><p>　　=0.2519.6200410=196.8kN>=93.21kN</p><p><b>　　截面尺寸滿足要求。</b></p><p><b>　?、谟?jì)算所需腹筋：</b></p><p>　　采用8雙肢箍筋，計(jì)算B外側(cè)的截面。由于次

24、梁在支座處為均布荷載下的矩形梁，因而采用公式為，</p><p><b>　　==361.5mm</b></p><p>　　調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%或者箍筋間距減少20%。先調(diào)整箍筋間距，s=361.50.8=289.2mm，最后取間距s=250mm。為方便施工，沿梁長不變。</p><p>　　③驗(yàn)算配

25、箍率下限值：</p><p>　　彎矩調(diào)幅時(shí)要求配箍率下限值為：0.3=0.31.1/210=0.157%，實(shí)際的配箍率為/(bs)=101/(200250)=0.202%>0.157%,滿足要求。</p><p><b>　　主梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主梁按彈性方法設(shè)計(jì)。</p><p><b&

26、gt;　　荷載設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　為簡化計(jì)算，主梁自重等效為集中荷載。</p><p>　　次梁傳來的永久荷載 9.275.7=52.84kN</p><p>　　主梁自重 （0.650.07）0.32.5251.2=13.0

27、5kN</p><p>　　主梁粉刷 2（0.650.07）0.022.5171.2=1.18kN</p><p>　　永久荷載設(shè)計(jì)值 G=52.84+13.05+1.18=67.07kN</p><p>　　可變荷載設(shè)計(jì)值

28、 Q=19.055.7=108.6kN</p><p><b>　　計(jì)算簡圖</b></p><p>　　主梁按連續(xù)梁來計(jì)算，端部支承在磚墻上，支承長度為370mm；中間支承在300mm300mm的混凝土柱上。其計(jì)算跨度,</p><p>　　邊跨：=7500150-120=7230mm, 0.025=180.75<

29、;a/2=185mm，</p><p>　　=1.025+b/2=1.0257230+300/2=7560mm</p><p>　　中跨：=7500mm</p><p>　　主梁計(jì)算簡圖如圖1-6：</p><p>　　圖1-6 主梁計(jì)算簡圖</p><p><b>　　內(nèi)力設(shè)計(jì)值</b><

30、;/p><p><b>　　彎矩設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　彎矩 </p><p>　　式中系數(shù)、由附表 6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得。</p><p>　　0.22467.077.56+0.289108.67.56=350.9</p><p>　　0.26767.077.560.3111

31、08.67.56=390.7</p><p>　　0.06767.077.5+0.200108.67.5=196.6</p><p><b>　　剪力設(shè)計(jì)值</b></p><p>　　剪力 </p><p>　　式中系數(shù)由表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查的。</p><p>　　=0.73367

32、.07+0.866108.6=143.2</p><p>　　1.26767.071.311108.6=227.4</p><p>　　1.067.07+1.222108.6=199.8</p><p><b>　　彎矩、剪力包絡(luò)圖</b></p><p><b>　　彎矩包絡(luò)圖：</b></

33、p><p>　?、俚?、3跨有可變荷載，第2跨沒有可變荷載</p><p>　　由附表6-2知，支座B或者C的彎矩值為：</p><p>　　0.26767.077.560.133108.67.56=244.6;</p><p>　　在第一跨內(nèi)， 以支座彎矩=0，=244.6的連線為基線，做G=67.07KN，Q=108.6KN的簡支梁彎矩圖，得

34、第一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載作用處的彎矩值分別為：</p><p>　?。℅+Q）/3+/3=（67.07+108.6）7.56/3244.6/3=361.2(與前面計(jì)算的350.9很接近)</p><p>　?。℅+Q）/3+2/3=（67.07+108.6）7.56/32244.6/3=279.6</p><p>　　在第二跨內(nèi)， 以支座彎矩=244.6，24

35、4.6的連線為基線，作G=67.07KN，Q=0的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：</p><p>　　G/3+67.077.5/3244.6=76.93</p><p>　?、诘?、2跨內(nèi)有可變荷載，第3跨內(nèi)沒有可變荷載</p><p>　　在第一跨內(nèi)， 以支座彎矩=0，=390.7的連線為基線，作G=67.07KN，Q=108.6KN的簡支梁彎矩圖，得第

36、一個(gè)集中荷載和第二個(gè)集中荷載作用處的彎矩值分別為：</p><p>　?。℅+Q）/3+/3=（67.07+108.6）7.56/3390.7/3=312.5</p><p>　　（G+Q）/3+2/3=（67.07+108.6）7.56/32390.7/3=182.2</p><p>　　在第二跨內(nèi)， 0.26767.077.560.089108.67.56=20

37、8.4。以支座彎矩=390.7，208.4的連線為基線，作G=67.07KN，Q=108.6KN的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：</p><p>　?。℅+Q）/3++2（）/3</p><p>　　=（67.07+108.6）7.5/3208.4+2（390.7+208.4）/3</p><p><b>　　=109.2</b>&l

38、t;/p><p>　?。℅+Q）/3++（）/3</p><p>　　=（67.07+108.6）7.5/3208.4+（390.7+208.4）/3</p><p><b>　　=170.0</b></p><p>　　③第二跨內(nèi)有可變荷載，第1、3跨沒有可變荷載</p><p>　　0.26767

39、.077.560.133108.67.56=244.6;</p><p>　　在第二跨內(nèi)， 以支座彎矩=244.6，244.6的連線為基線，作G=67.07KN，Q=108.6KN的簡支彎矩圖，得集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩值：</p><p>　　（G+Q）/3+（67.07+108.6）7.5/3244.6=194.6（與前面計(jì)算的196.6很接近）</p><p>

40、　　第一、三跨內(nèi)， 集中荷載作用出的彎矩值分別為：</p><p>　　G/3+/3=67.077.56/3240.7/3=87.5</p><p>　　G/3+2/3=67.077.56/32240.7/3=5.9</p><p>　　彎矩包絡(luò)圖如圖1-7所示。</p><p>　　圖1-7 彎矩包絡(luò)圖</p><p

41、><b>　　剪力包絡(luò)圖</b></p><p><b>　?、?第一跨</b></p><p>　　=143.2，過第一個(gè)集中荷載后為143.267.07108.6=32.47；過第二個(gè)集中荷載后為32.4767.07108.6=208.1</p><p>　　227.4，過第一個(gè)集中荷載后為227.4+67.07

42、+108.6=51.73KN；過第二個(gè)集中荷載后為51.73+67.07+108.6=123.9KN。</p><p><b>　?、诘诙?</b></p><p>　　199.8；過第一個(gè)集中荷載后為199.867.07108.6=24.1。</p><p>　　當(dāng)可變荷載僅作用在第二跨時(shí)，67.07+108.6=175.7KN；過第一個(gè)

43、集中荷載后為175.767.07108.6=0KN</p><p>　　剪力包絡(luò)圖如圖1-8所示。</p><p>　　圖1-8 剪力包絡(luò)圖</p><p><b>　　承載力計(jì)算</b></p><p><b>　　正截面受彎承載力</b></p><p>　　跨內(nèi)按

44、T型截面計(jì)算，因/=70/615=0.114>0.1,翼緣寬度按=l/3=7500/3=2500mm；又=b+=300+7200=7500mm，故取=2500mm。</p><p>　　B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值=384.5+175.70.3/2=358.1縱向受力鋼筋僅B支座處布成兩排，其他位置均布置為一排。跨內(nèi)截面經(jīng)判別均屬于第一類T型截面(由于=974.4)。</p><p>　　正

45、截面的受彎承載力計(jì)算過程列于表1-9。</p><p>　　主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。</p><p><b>　　斜截面受剪承載力</b></p><p><b>　?、衮?yàn)算截面尺寸：</b></p><p>　　==57070=500mm，因/b=500/300=1.67<

46、4,截面尺寸按下式驗(yàn)算：</p><p>　　=0.2519.6300500=360kN>=227.4kN，截面尺寸滿足要求。</p><p><b>　　②計(jì)算所需腹筋：</b></p><p>　　采用10@250雙肢箍筋，</p><p>　　=0.71.1300570+1.25210157570/250&l

47、t;/p><p><b>　　=225KN</b></p><p>　　=143.2<，227.4>，199.8<,因而B截面左側(cè)仍需配置彎起鋼筋，，彎起鋼筋所需的面積（彎起角?。椋?lt;/p><p><b>　　=104.9</b></p><p>　　主梁的剪力圖呈矩形，在B截面左

48、邊的2.5m范圍內(nèi)需布置4排彎起鋼筋才能覆蓋次最大剪力區(qū)，現(xiàn)分4批彎起第一跨跨中的25鋼筋，=491>104.9。</p><p><b>　　③驗(yàn)算最小配箍率：</b></p><p>　　=/(bs)=157/(300250)=0.209%>0.24=0.241.1/210=0.123%,</p><p><b>　　

49、滿足要求。</b></p><p>　?、芰簝蓚?cè)附加橫向鋼筋的計(jì)算</p><p>　　次梁傳來的集中力=52.84+108.6=161.4KN，=650450=200mm，附加箍筋布置范圍s=2+3b=2200+3200=1000mm。取附加箍筋10@250雙肢，則在長度s范圍內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)，m=1000/250+1=5排，次梁兩側(cè)各布置3排。</p>

50、<p>　　=0+6221078.5=197.8KN>,滿足要求。</p><p>　?、菀蛑髁旱母叨却笥?50mm，需在梁側(cè)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不應(yīng)小于腹板面積的0.1%，且其間距不大于200mm。現(xiàn)每側(cè)配置214，則308/（300580）=0.177%>0.1%,滿足要求。</p><p>　　主梁邊支座下需設(shè)梁墊（可直接取圈梁等），計(jì)算