1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　課 程： 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(一) </p><p>　　課程設(shè)計(jì) </p><p>　　設(shè) 計(jì) 題 目： 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì) </p><p>　　指 導(dǎo) 教

2、師： </p><p>　　專 業(yè) 年 級(jí)： 市政工程11級(jí) </p><p>　　所在學(xué)院和系： 土木工程學(xué)院 </p><p>　　姓名： </p><p>　　學(xué)號(hào)：

3、 </p><p>　　日 期： 2013年11月 </p><p><b>　　一 .設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　某多層混合結(jié)構(gòu)建筑物的平面布置如附圖1所示，層高4.5m，房屋安全等級(jí)為二級(jí)，采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋，柱網(wǎng)及外部圍護(hù)墻體已設(shè)置。請(qǐng)進(jìn)行主梁

4、、次梁、板的布置并確定梁和板的截面尺寸，梁、板的受彎承載力及梁的受剪承載力計(jì)算，選擇合適的配筋，并繪制結(jié)構(gòu)施工圖。樓面荷載、材料及構(gòu)造等設(shè)計(jì)資料如下：</p><p>　　按使用要求不同，樓蓋做法分兩種類型：</p><p>　　① 水泥花磚地面，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，12mm厚板底抹灰；</p><p>　?、?小瓷磚地面，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，12mm厚板底抹灰；<

5、;/p><p>　　柱網(wǎng)尺寸和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，見附表；</p><p>　　3． 材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用范圍C20~C35，梁內(nèi)受力主筋采用HRB335級(jí)、HRB400級(jí)鋼筋，其余均用HPB300級(jí)、HRB335級(jí)鋼筋，鋼筋直徑最大不超過25mm；</p><p>　　注：（（1）該建筑物的樓梯位于建筑物外部；</p><p>　?。?2）L

6、1=6600mm，L2=6000mm。</p><p>　　(3）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 6.000kN/mm2 </p><p>　　(4） 次梁截面尺寸取b×h=200mm×450mm，主梁截面尺寸取b×h=300mm×700mm。</p><p><b>　　計(jì)算過程</b></p><

7、p>　　一. 板的計(jì)算（按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算）</p><p>　?。?）荷載計(jì)算80mm厚現(xiàn)澆板鋼筋混凝土板：25×0.008=2.000 KN/m2</p><p>　　12mm厚板底抹灰：20×0.012=0.240 KN/m2</p><p>　　小瓷磚地面：0.55 KN/m2</p><p>　

8、　恒載標(biāo)準(zhǔn)值：gk=2.000+0.24+0.55=2.79 KN/m2</p><p>　　活載標(biāo)準(zhǔn)值：pk=6.000 KN/m2</p><p>　　荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)比較以下兩種組合，并取較大值：</p><p>　　由可變荷載效應(yīng)控制的組合</p><p>　　q=1.2×2.79+1.3×6.000=11.15 KN

9、/m2</p><p>　　b. 有可變荷載效應(yīng)控制的組合</p><p>　　q=1.35×2.79+0.7×1.3×6.000=9.23 KN/m2 < 11.15 KN/m2</p><p>　　因此取q=11.15 KN/m2</p><p><b>　?。?） 計(jì)算簡(jiǎn)圖</b>

10、;</p><p>　　q=11.15 KN/m2</p><p><b>　　板的計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　取1.0m寬板作為計(jì)算單元，各跨的計(jì)算跨度為：</p><p>　　中間跨 Lo=Ln=2000-200=1800mm</p><p>　　邊跨： Lo=Ln+h/2=200

11、0-100-150-80/2=1790< Ln+a/2=1825mm</p><p>　　取 Lo=1790mm。</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算：</b></p><p>　　跨度差 1800—1790/1790=0.6%<10%。 可按等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。</p><p>　　各截面的彎矩計(jì)算如下所

12、示：</p><p><b>　　板彎矩計(jì)算</b></p><p>　　(4) 截面強(qiáng)度計(jì)算：設(shè)計(jì)參數(shù)：混凝土為C25，抗壓強(qiáng)度等級(jí)為fC=11.9N/mm2</p><p>　　α1=1.0,鋼筋選用HPB300級(jí)，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fY=270N/mm2 ,ho=80-20=60mm。</p><p>　　正截面強(qiáng)度設(shè)

13、計(jì)計(jì)算如下表：</p><p><b>　　正截面強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　注釋：對(duì)于軸線②—⑤板帶，其中間支座和中間跨中截面彎矩設(shè)計(jì)值折減20%。</p><p>　　驗(yàn)算配筋率：AS/bh=(201/1000×80)×100%=0.25%>pmin=0.45×1.27/270=0.21%>

14、;0.25%</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算繪制板的構(gòu)造要求，畫出相應(yīng)的配筋圖。</p><p>　　二． 次梁的計(jì)算（按考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法計(jì)算）</p><p><b>　　荷載計(jì)算：</b></p><p>　　

15、板傳來的恒載：2.79×2.0=5.580 KN/m</p><p>　　次梁自重：25×0.2×（0.45-0.08）=1.850 KN/m</p><p>　　次梁粉刷抹灰：按12mm厚計(jì)算：</p><p>　　17×0.012×（0.045-0.08）×2=0.1510 KN/m</p>

16、<p>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值：gk=5.580+1.850+0.1510=7.581 KN/m</p><p>　　活載標(biāo)準(zhǔn)值：pk=6.000 ×2.0=12.000KN/m.</p><p>　　由可變荷載效應(yīng)控制的組合</p><p>　　q=1.2×7.581+1.0×1.3×12.000=24.70 KN/m

17、</p><p>　　b. 有可變荷載效應(yīng)控制的組合</p><p>　　q=1.35×7.581+0.7×1.3×12.000=21.15KN/m2 < 24.70 KN/m</p><p>　　因此取q=24.70 KN/m。</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖：各跨的計(jì)算跨度為;</p>&l

18、t;p>　　中間跨 Lo=Ln=6600-300=6300mm</p><p>　　邊跨： Lo=Ln+a/2=6600-150-150-300/2=6450mm</p><p>　　又1.025Ln=1.025×6300=6457.50mm。 取小值6450mm。</p><p>　　跨度差： 6450-6300/6300=2.4%<10%

19、。</p><p>　　可按照等跨連續(xù)梁計(jì)算。</p><p>　　次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖：</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算：</b></p><p>　　次梁彎矩和次梁剪力計(jì)算圖表如下。</p><p><b>　　次梁的彎矩計(jì)算圖表</b></p>&l

20、t;p><b>　　次梁的剪力計(jì)算圖表</b></p><p><b>　　正截面強(qiáng)度計(jì)算：</b></p><p>　　a. 次梁跨中截面按照T形截面計(jì)算：</p><p>　　對(duì)于邊跨： bf’=L/3=6.45/3=2.15m</p><p>　　bf’=b+Sn=0.2+1.8=2.0

21、0m</p><p><b>　　取bf’=2.0m</b></p><p>　　對(duì)于中間跨：bf’=L/3=6.3/3=2.10m</p><p>　　bf’=b+SO=0.2+1.8=2.00m</p><p>　　取bf’=2.00m。</p><p>　　支座截面按照矩形截面設(shè)計(jì)計(jì)算<

22、;/p><p><b>　　b. 判斷截面類型</b></p><p>　　保護(hù)層厚度取25mm。箍筋直徑取得8mm。假設(shè)縱向受力筋直徑為14mm。</p><p>　　fY=360N/mm2 ，則h0=h-35=450-25-8-14/2=410mm。</p><p>　　α1fcbf’hf’(h0-hf’/2)=1.0&

23、#215;11.9×2000×80×(410-80/2)=704.5KN/m>93.42KN/m</p><p>　　>(61.27KN/m)。</p><p>　　因此，邊跨中和中間跨中截面均屬于第一類T形截面。</p><p>　　次梁正截面強(qiáng)度計(jì)算如下表所示。</p><p>　　次梁正截面的強(qiáng)

24、度計(jì)算</p><p>　　AS/bh=556/200×450=0.62%>pmin=0.45×1.27/360=0.16%。</p><p>　　也大于0.2%，符合要求。</p><p><b>　　斜截面強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　hw=h0-hf’= 410-80=330mm,

25、因hw/b=330/200=1.65<4,次梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算如下表所示。</p><p><b>　　次梁斜截面強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配箍率下限為:0.3ft/fyv=0.3×1.27/270=0.14%。</p><p>　　實(shí)際配箍率為：psv=AS/bs=56.6/200×200=

26、0.142%>0.14%。</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果及次梁的構(gòu)造要求，繪制次梁配筋圖如下。</p><p>　　主梁的計(jì)算（按照彈性理論計(jì)算）</p><p><b>　　荷載計(jì)算</b></p><p>　　次梁

27、傳來的荷載：7.581×6.6=49.70 KN</p><p>　　主梁自重：25×0.3×（0.7-0.008）×2.0=9.30KN</p><p>　　梁側(cè)抹灰：17×0.012×（0.7-0.008）×2×2.0=0.506KN</p><p>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值：gk=49.70

28、+9.30+0.506=59.506 KN</p><p>　　活載標(biāo)準(zhǔn)值：pk=12.000×6.6=79.200 KN</p><p>　　恒載設(shè)計(jì)值：G=1.2gk=1.2×59.506=71.41 KN</p><p>　　活載設(shè)計(jì)值：P=1.3pk=1.3×79.2000=102.96 KN</p><p&

29、gt;<b>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖</b></p><p><b>　　各跨的計(jì)算跨度為：</b></p><p>　　中間跨：Lo=Lc=6000mm</p><p>　　邊跨： Ln+(a/2)+(b/2)=6000-150-200+(300/2）+（600/2）=6100mm</p><p>　　1

30、.025Ln+b/2=1.025×(6000-150-200）+600/2=6091mm</p><p>　　取小值Lo=6091mm。</p><p>　　跨度差：6091-6000/6000=1.5%<10%。</p><p>　　主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示。</p><p><b>　　內(nèi)力計(jì)算</b>

31、</p><p>　　彎矩計(jì)算 M=k1GL+k2PL (k值又附表1.2查得）</p><p>　　邊跨 GL=71.41×6.091=434.96 KN</p><p>　　PL =102.96×6.091=627.13 KN</p><p>　　中跨 GL= 71.41×6.0=428.46 KN

32、</p><p>　　PL =102.96×6.0=617.76 KN</p><p>　　主梁彎矩計(jì)算如下表所示：</p><p><b>　　主梁的彎矩計(jì)算</b></p><p>　　主梁彎矩包絡(luò)圖如下所示。</p><p><b>　　b. 剪力計(jì)算</b>

33、</p><p>　　V=k3G+k4P (k值又附表1.2查得）</p><p>　　剪力計(jì)算表如下所示。</p><p><b>　　主梁剪力計(jì)算</b></p><p><b>　　.正截面強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　確定翼緣寬度<

34、/b></p><p>　　主梁跨中按照T形截面計(jì)算</p><p>　　對(duì)邊跨： bf’=L/3=6.091/3=2.0303m。</p><p>　　bf’=b+Sn=0.3+6.3=6.6</p><p>　　取bf’=2.0303m。</p><p>　　對(duì)中間跨： bf’=L/3=6.0/3=2.0m&

35、lt;/p><p>　　bf’=b+Sn=0.3+6.3=6.6</p><p>　　取bf’=2.0m。</p><p>　　支座截面仍按矩形截面計(jì)算。</p><p><b>　　b. 判斷截面類型</b></p><p>　　取h0=640mm（跨中），h0=620mm（支座），則：</p

36、><p>　　α1fcbf’hf’(h0-hf’/2)=1.0×11.9×2030.3×80×（640-80/2)</p><p>　　=1159.71KN·m> 287.3KN·m>152.3(KN·m)</p><p>　　屬于第一類T形截面。</p><p>

37、<b>　　c. 截面強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　主梁正截面強(qiáng)度計(jì)算如下表所示，表中按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算的支座剪力設(shè)計(jì)值</p><p>　　VO =G+P=174.37KN。</p><p>　　去中間截面跨中驗(yàn)算其承擔(dān)負(fù)彎矩時(shí)的最小配筋率：</p><p>　　AS/bh=509/300×700=0.2

38、42%>ρmin=0.45×ft/fy=0.45×1.27/360=0.16%。</p><p>　　同時(shí)也大于0.2%，符合要求。</p><p><b>　　主梁正截面強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　注：其中有四根通長(zhǎng)的鋼筋分別是222（直）和218（直），它們同時(shí)承擔(dān)了架立筋的和縱向受力筋的功能。</