整体式单向板肋梁楼盖设计.docx
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整体式单向板肋梁楼盖设计
1钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计
一、设计目的
通过本课程的设计试件,使学生了解并熟悉有关钢筋混凝土现浇楼盖的设计方法和设计步骤,培养其独立完成设计和解决问题的能力,提高绘图能力。
二、设计资料
1、工程概况:
某内框架结构工业仓库,二层建筑平面图如下图所示(楼面标高4.00m),墙厚370mm,混凝土柱400400mm。
板伸入墙内120mm,次梁伸入墙240mm,主梁伸入墙内370mm。
房屋的安全等级为二级,拟采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖。
图1梁板结构平面布置
2、楼面构造层做法:
20mm厚石灰砂浆粉刷,30mm厚水磨石楼面(标准值0.65kN/m)。
3、活荷载:
标准值为7.5kN/m。
4、恒载分项系数为1.2;活荷载分项系数为1.3。
5、材料选用:
混凝土采用C25(,)
钢筋梁中受力主筋采用HRB400级()
其余采用HPB235级()
三、设计内容
1、确定结构平面布置图:
柱网、主梁、次梁及板的布置
2、板的设计(按塑性理论)
3、次梁设计(按塑性理论)
4、主梁设计(按弹性理论)
5、绘制结构施工图,包括:
(1)、结构平面布置图
(2)、板、次梁、主梁的配筋图
(3)、主梁弯矩包络图及抵抗弯矩图
(4)、设计说明
(5)、次梁钢筋材料表
四、成果要求
1、课程设计在1周内完成。
2、计算书必须统一格式,并用钢笔抄写清楚(或打印)。
计算书(施工图)装订顺序:
封面、评语页、目录、任务书、设计说明、计算书正文和施工图。
3、施工图统一为A3图纸。
要求图面布局均匀、比例适当、线条流畅、整洁美观,严格按照建筑制图标准作图。
4、在完成上述设计任务后方可参加设计答辩及成绩评定。
五、参考资料
1、《混凝土结构设计》,梁兴文主编,中国建筑工业出版社
2、GB50010-2002,《混凝土结构设计规范》
3、GB50009-2001,《建筑荷载设计规范》
2设计说明
1、经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。
2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图,图纸采用2#图纸,2张。
2、结构平面布置图:
比例1:
200。
3、板的配筋图:
比例1:
50
、分布筋选用:
6@250
、与主梁垂直的附加负筋选用:
8@150,深入板中的长度为500mm。
、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用:
8@150,伸出墙边长度为300mm。
、板角附加短钢筋双向布置8@200,每一方向伸出墙边的长度为500mm。
4、次梁的配筋图:
比例1:
30
、箍筋选用:
6@150通长布置。
、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边缘为50mm。
、、号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩,相当于116,在矩支座边缘1300mm处截断。
、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。
、两根号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩,相当于116,在矩支座边缘1300mm处截断。
、B支座第二批截断的号钢筋,在距支座边缘1800mm处截断。
、号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋,右端在距支座边缘2100mm处截断,与号钢筋在600mm范围内搭接,兼作第二跨的架立筋。
、号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。
5、主梁的配筋图:
比例1:
30
、箍筋选用:
加密区选用6@100,非加密区选用6@150。
、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边缘为50mm。
、在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋,选用8@200,两边各布置三排,另加一根118吊筋.
、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。
、其余钢筋截断详见配筋图。
3现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
3.1、平面结构布置:
1、确定主梁的跨度为,次梁的跨度为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。
楼盖结构布置图如下:
2、按高跨比条件,当时,满足刚度要求,可不验算挠度。
对于工业建筑的楼盖板,要求,取板厚
3、次梁的截面高度应满足,取,
则,取。
4、主梁的截面高度应该满足,,
则,取。
3.2、板的设计:
(按塑性内力重分布计算,板的,即可按单向板设计,又可按双向板设计,此次设计按单向板设计。
)
板的恒荷载标准值:
取1m宽板带计算:
水磨石面层
80mm钢筋混凝土板
20mm石灰砂浆粉刷
恒载:
活载:
恒荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于,所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的
设计值总值:
板的计算边跨:
,
取()
中间跨:
计算跨度差,说明可按等跨连续板计算内力(为简化计算起见,统一取)。
取1m宽板带作为计算单元,计算简图如下图:
连续板各截面的弯矩计算见下图:
截面
边跨
跨内
离端第
二支座
离端第二跨跨
内中间跨跨内
中间
支座
弯矩计算系数
4.47
-4.47
3.01
-3.44
,连续板各截面的配筋计算见下表
板带部位截面
边区板带(①②,⑤⑥轴线间)
边区板带(②⑤轴线间)
边跨跨内
离端第二支座
离端第而跨跨内、中间跨跨内
中间支座
边跨跨内
离端第二支座
离端第而跨跨内、中间跨跨内
中间支座
4.77
-4.77
3.01
-3.44
4.77
-4.77
0.111
0.111
0.070
0.080
0.111
0.111
0.056
0.064
0.118
0.118
0.073
0.084
0.118
0.118
0.058
0.066
402
402
248
285
402
402
197
226
选配钢筋
8/10
@150
8/10
@150
8
@150
8
@150
8/10
@150
8/10
@150
8
@150
8
@150
实际钢筋面积
429
429
335
335
429
429
335
335
中间区板带②⑤轴线间,各内区格板的四周与梁整体连接,故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩降低20%。
3.3、次梁设计
次梁按塑性内力重分布计算:
由板传来:
次梁肋自重:
次梁粉刷重
恒载:
活载:
设计值总值:
其计算跨度:
边跨:
取
中跨:
跨度差
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:
连续次梁弯矩计算
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内
、中间跨跨内
中间支座
弯矩计算系数
79.95
-79.95
52.23
59.70
连续次梁弯矩计算
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内
、中间跨跨内
中间支座
剪力计算系数
0.45
0.6
0.55
0.55
79.54
106.06
94.78
94.78
、次梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度,
按,故取。
梁高:
翼缘厚:
判定T形截面类型:
故各跨中截面属于第一类T形截面。
、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,
取
、次梁正截面承载力计算见下表:
截面
边跨跨内
离端第二支座
离端第二跨跨内、中间跨跨内
中间支座
弯矩M
79.95
-79.95
52.23
59.70
或
0.030
0.291
0.020
0.188
0.031
0.353
0.020
0.210
0.985
0.824
0.990
0.895
618.0
793.1
401.5
507.8
选用钢筋
118+216
118+316
116+118
116+120
实际钢筋截面面积(mm2)
656.5
857.5
455.6
515.3
、次梁斜截面承载力计算见下表:
截面
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
中间支座外侧、内侧
V
79.54
106.06
94.78
94.78
截面满足
截面满足
截面满足
截面满足
需配箍筋
需配箍筋
需配箍筋
需配箍筋
选用箍筋
28
28
28
28
101
101
101
101
1133.1
338.8
483.2
555.2
实配箍筋间距
200
200
200
200
,第一根箍筋距支座边50mm处开始布置,在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。
3.4、主梁设计
主梁按弹性理论计算:
柱截面400×400mm,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。
主梁端部支承于砖壁柱上,其支承长度a=370mm。
为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。
次梁传来的荷载:
主梁自重:
主梁粉刷重:
恒载:
恒载设计值:
活载设计值:
合计
主梁计算跨度:
边跨:
,
近似取
中跨:
跨度差
因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:
1)、弯矩设计值:
其中,可由书中表查取,L为计算跨度,对于B支座,计算跨度可取相邻两跨的平均值。
2)、剪力设计值:
,其中,可由书中表查可知。
主梁弯矩计算
序号
计算简图
边跨
跨内
中间支座(B)
中间支座(C)
中间跨跨内
①
②
③
④
⑤
-19.56
-58.69
-205.08
111.83
最不利荷载组合
①+②
281.58
-186.56
-186.56
-62.74
①+③
61.33
-186.56
-186.56
156.32
①+④
241.92
-303.94
-157.55
136.58
①+⑤
71.00
-157.55
-303.94
136.58
由此可作出下列几种情况下的内力图:
①+②;①+③;①+④
将以上各图绘于同一坐标系上,取其外包线,则为弯矩包络图。
主梁剪力计算
项次
荷载简图
端支座
中间支座
①
②
④
⑤
组合项次
①+②
①+④
①+⑤
3
同样可绘出剪力包络:
、主梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度,按,故取。
梁高:
(边跨),(中间跨)
翼缘厚:
判定T形截面类型:
故各跨中截面属于第一类T形截面。
、支座截面按矩形截面计算,取(因制作弯矩较大考虑布置两排纵筋,并布置在次梁主筋下面)。
跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算,取。
正截面配筋计算。
截面
边跨跨内565
中间支座520
中间跨跨内540
281.58
-303.94
156.32
-62.74
271.33
或
0.035
0.378
0.020
0.072
0.036
0.506
0.020
0.075
0.982
0.747
0.975
0.96