现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书.docx
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现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
1钢筋混泥凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书
一、设计目的
经过本课程的设计试件,使学生认识并熟习相关钢筋混凝土现浇楼
盖的设计方法和设计步骤,培育其独立达成设计和解决问题的能力,提
高画图能力。
二、设计资料
1、工程概略:
某内框架结构工业库房,二层建筑平面图以以下图所示(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。
房子的安全等级为二级,拟采纳钢筋
混凝土现浇单向板肋形楼盖。
图1梁板结构平面部署
2、楼面结构层做法:
20mm厚石灰沙浆粉刷,30mm厚水磨石楼面(标
准值0.65kN/m2)。
3、活荷载:
标准值为7.5kN/m2。
4、恒载分项系数为1.2;活荷载分项系数为1.3。
5、资料采纳:
混凝土
采纳C25(fc11.9N/mm2
,ft
1.27N/mm2)
钢筋
梁中受力主筋采纳HRB400级(fy
360N/mm2)
其余采纳HPB235级(fy
210N/mm2)
三、设计内容
1、确立结构平面部署图:
柱网、主梁、次梁及板的部署
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,包含:
(1)、结构平面部署图
(2)、板、次梁、主梁的配筋图
(3)、主梁弯矩包络图及抵挡弯矩图
(4)、设计说明
(5)、次梁钢筋资料表四、成就要求
1、课程设计在1周内达成。
2、计算书一定一致格式,并用钢笔抄录清楚(或打印)。
计算书(施工图)装订次序:
封面、考语页、目录、任务书、设计说明、计算书正
文和施工图。
3、施工图一致为A3图纸。
要求图面布局均匀、比率适合、线条流
畅、整齐雅观,严格依据建筑制图标准作图。
4、在达成上述设计任务后方可参加设计辩论及成绩评定。
五、参照资料
1、《混凝土结构设计》,梁兴文主编,中国建筑工业第一版社
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、最小配筋率均可知足要求。
2、依据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图,图纸采纳2#图纸,2张。
2、结构平面部署图:
比率1:
200。
3、板的配筋图:
比率1:
50
⑴、散布筋采纳:
6@250
⑵、与主梁垂直的附带负筋采纳:
8@150,深入板中的长度为500mm。
⑶、与承重砌体墙垂直的附带负筋采纳:
8@150,伸出墙边长度为
300mm。
⑷、板角附带短钢筋双向部署8@200,每一方向伸出墙边的长度为
500mm。
4、次梁的配筋图:
比率1:
30
⑴、箍筋采纳:
6@150通长部署。
⑵、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边沿为50mm。
⑶、②、⑤号钢筋弯起后在B支座共同抵挡负弯矩,相当于116,在矩支
座边沿1300mm处截断。
⑷、离支座边沿50mm处各设置一个附带箍筋。
⑸、两根⑤号钢筋弯起后在C支座共同抵挡负弯矩,相当于116,在矩
支座边沿1300mm处截断。
⑹、B支座第二批截断的⑥号钢筋,在距支座边沿1800mm处截断。
⑺、③号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋,右端在距支座边沿2100mm
处截断,与⑦号钢筋在600mm范围内搭接,兼作第二跨的架立筋。
⑻、⑦号钢筋在C支座右端往常兼作架立筋。
5、主梁的配筋图:
比率1:
30
⑴、箍筋采纳:
加密区采纳6@100,非加密区采纳6@150。
⑵、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边沿为50mm。
⑶、在次梁与主梁交界处设置附带横向钢筋,采纳8@200,两边各部署
三排,另加一根118吊筋.
⑷、离支座边沿50mm处各设置一个附带箍筋。
⑸、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、平面结构部署:
1、确立主梁的跨度为6.3m,次梁的跨度为5.1m,主梁每跨内部署两根次梁,
板的跨度为2.1m。
楼盖结构布置图如下:
2、按高跨比条件,当h1l210052.5mm时,知足刚度要求,可不验
40
400
算挠度。
关于工业建筑的楼盖板,要求
h80mm,取板厚h
80mm
3、次梁的截面高度应知足
1
1
(284425)mm,取h
400mm,
h(
)L
1218
则b
(1
1)h
(134
200)mm,取b
200mm。
2
3
4、主梁的截面高度应当知足h(1
1)L(450788)mm,h
600mm,
1
1
8
14
则b
(200
300)mm,取b
250mm。
(
)h
2
3
3.2、板的设计:
(按塑性内力重散布计算,板的
l2
5100
,即可按单向
l1
2.423
2100
板设计,又可按双向板设计,此次设计按单向板设计。
)
3.2.1、荷载计算:
板的恒荷载标准值:
取1m宽板带计算:
水磨石面层
0.65
1
0.65kN/m2
80mm钢筋混凝土板
0.08
25
2.0kN/m2
20mm石灰沙浆粉刷
0.020
17
0.34kN/m2
恒载:
gk
2.99kN/m2
活载:
qk
7.517.5kN/m2
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4.0kN/m,因此活荷载分项系数取1.3。
于
是板的
设计值总值:
gq1.2gk1.3qk13.338kN/m2
3.2.2、板的计算简图:
h
2.1m
0.2m0.08m
1.92m
ln
0.12m
2
板的计算边跨:
2
2
,
a
0.2m0.12m
2.1m
1.94m1.92m
ln
0.12m
2
2
2
取l011.92m
(a
120mm)
中间跨:
l02ln
2.1m
0.20m1.9m
计算跨度差(1.92m
1.9m)/1.9m
1.1%10%
,说明可按等跨连续板计算
内力(为简化计算起见,一致取l01.92m)。
取1m宽板带作为计算单元,
计算简图以以下图:
80mm厚钢筋混凝土板
次梁
120200200
q+g=13.338kN/m
B
2
3
C
B
C
1920
1900
1900
1900
1920
板的计算简图
连续板各截面的弯矩计算见以下图:
截
面
边跨离端第
离端第二跨跨
中间
跨内二支座
内中间跨跨内
支座
弯矩计算系数
1
1
1
1
11
11
16
14
m
Mm(gq)l02/(kNm)4.4-4.473.01-3.44
7
3.2.3、截面承载力计算
b1000mm,h80mm,h080mm20mm60mm,1.0,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轴边区板带(②⑤轴线间)
线间)
边跨
离端
离端
中间
边跨
离端
离端第
中间支
跨内
第二
第而
支座
跨内
第二
而跨跨
座
支座
跨跨
支座
内、中
内、中
间跨跨
间跨
内
跨内
Mm(gq)l02
4.77
-4.77
3.01
-3.44
4.77
-4.77
3.010.8
3.440.8
/(kNm)
2.408
2.752
s
M
fcbh02
1
*
1
12
s
As
bh0
1fc/
fy
/mm2
0.1110.1110.0700.0800.1110.1110.0560.064
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
8/10
8
8
8/10
8/10
8
8
@150
@150
@150
@150
@150
@150
@150
@150
实质钢筋面积
429
429
335
335
429
429
335
335
/mm2
中间区板带②⑤轴线间,各内区格板的周围与梁整体连结,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%。
计算2计算2
实配2实配2
10@300(左跨弯来)8@300(左跨弯来)
8@300(右跨弯来)8@300(右跨弯来)
计算
2
计算
2
实配
2
实配
2
810@150(隔一弯一)
8@150(隔一弯一)
计算2计算2
实配2实配2
10@300(左跨弯来)8@300(左跨弯来)
8@300(右跨弯来)8@300(右跨弯来)
计算
2
计算
2
实配
2
实配
2
10@150(隔一弯一)8@150(隔一弯一)
3.3、次梁设计
次梁按塑性内力重散布计算:
3.3.1、次梁的支撑状况
次梁
主梁
120250250
3.3.3、荷载计算:
由板传来:
次梁肋自重:
2.992.16.279kN/m
0.20.40.08251.6kN/m
次梁粉刷重0.020.40.082170.2176kN/m
恒载:
gk8.0966kN/m
活载:
qk7.52.115.75kN/m
设计值总值:
gq1.2gk1.3qk30.20
3.3.3、内力计算。
其计算跨度:
边跨:
ln5.1m0.12m
0.25m
4.855m
2
a
4.855m
0.24m
ln
4.975m
2
2
1.025ln
1.0254.855m4.976m4.975m
取l014.975m
中跨:
跨度差
l02ln5.1m0.25m4.85m
(4.975m4.85m)/4.85m2.6%10%
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图以下:
q+g=30.20kN/m
B
2
C
3
B
C
4975
4850
4850
4850
4975
次梁的计算简图
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
中间支座
、中间跨跨内
弯矩计算系数
1
1
1
1
11
11
16
14
m
M
m(g
q)l02
79.95
-79.95
52.23
59.70
/(kN
m)
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支座
、中间跨跨内
剪力计算系数
0.45
0.6
0.55
0.55
v
Vm(gq)l0
79.54
106.06
94.78
94.78
/kN
3.3.4、截面承载力计算:
⑴、次梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度b'f,
按bf'1l
1
49751658mm
b
s0
2100mm,故取b'f
1658mm。
3
3
梁高:
h
400,h0
400
35
365mm
翼缘厚:
h'f
80mm
判断T形截面种类:
1fcbfhf(h0
hf
1.011.9
1658
80
80
6
Nmm
)
(365)513.010
2
2
79.95kNm(边跨中)
513.0kNm
52.23kNm(中间跨中)
故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B按部署两排纵向钢筋考
虑,取h040060340mm,其余中间支座按部署一排纵向钢筋考虑,
取h0365mm
⑶、次梁正截面承载力计算见下表:
离端第二
离端第二
截
面
边跨跨内
支座
跨跨内、中间
中间支座
跨跨内
弯矩M(kNm)
79.95
-79.95
52.23
59.70
2
2
2
2
1fcbh02
或1fcb'fh02
1.011.91658365
1.0
11.9200340
1.011.91658365
1.011.9200365
2628.556
106
275.128
106
2628.556
106
317.076
106
M
或s
M
0.030
0.291
0.020
0.188
s
1fcbh02
1fcb'fh02
1
1
2s
0.031
0.353
0.020
0.210
(
b
0.350)
s
1
0.5
0.985
0.824
0.990
0.895
As
M/
sfyh0
618.0
793.1
401.5
507.8
采纳钢筋
1
18+2
16
1
18+3
16
1
16+1
18
1
16+1
20
实质钢筋截面
656.5
857.5
455.6
515.3
2
面积(mm)
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表:
中间支座
离端第二支座
离端第二
截
面
端支座内侧
外侧、内
外侧
支座内侧
侧
V/kN
79.54
106.06
94.78
94.78
0.25cfcbh0
/kN
217.2
V
202.3
V
202.3
V
217.2
V
截面知足
截面知足
截面知足
截面知足
Vc0.7ftbh0
/kN
64.9
V
60.45
V
60.45
V
64.9
V需
需配箍筋
需配箍筋
需配箍筋
配箍筋
采纳箍筋
2
8
2
8
2
8
2
8
AsvnAsv1/mm2
101
101
101
101
s
1.25fyvAsvh0
/mm
1133.1
338.8
483.2
555.2
VVc
实配箍筋间距
200
200
200
200
3.3.5、结构配筋要求:
沿全长配置关闭式箍筋,第一根箍筋距支座边
50mm处开始部署,在简支端的支座范围内各部署一根箍筋。
3.4、主梁设计
主梁按弹性理论计算:
3.4.1、支承状况:
主梁
0
0
5
4
8
0
=
=
h
h
0
6
h=
柱
板
次梁
柱=400
柱=400
柱截面400×400mm,因为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。
3.4.2、荷载计算:
为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。
次梁传来的荷载:
8.09665.141.29266kN
主梁自重:
(0.6
0.08)
0.25
2.1
25
6.825kN
主梁粉刷重:
2
(0.6
0.08)
0.02
2.1
17
0.74256kN
恒载:
Gk
48.86kN
恒载设计值:
G
1.2Gk
58.63kN
活载设计值:
共计
Q
7.5
2.1
5.1
1.3
104.42kN
GQ163.05kN
3.4.3、确立计算跨度及计算简图
主梁计算跨度:
边跨:
l0
6.3m
0.12m
0.4m
5.98m
2
l01
1.025ln
b柱
1.025
400
2
5980
6329.5mm
2
a
b柱
370400
6365mm,
ln
2
5980
2
2
2
近似取l016330mm
中跨:
ln
6.3m0.4m5.9m
l0
ln
1b柱
1b柱
5900
400
400
6300mm
2
2
2
2
跨度差(6.33m
6.3m)/6.3m
0.5%
10%
因跨度相差不超出10%,可按等跨梁计算,计算简图以下:
Q
Q
Q
Q
Q
Q
G
G
G
G
G
G
G=58.63kN/m
Q=104.42kN/m
B
2
C(B)
1
A
6330
6300
6330
主梁的计算简图
3.4.4、内力计算:
)、弯矩设计值:
MkGL
kQL
1
2
1
此中,k1
k2可由书中表查取,L为计算跨度,关于
B支座,计算跨度可取相邻两
跨的均匀值。
2)、剪力设计值:
Vk3Gk4Q,此中,k3k4可由书中表查可知。
主梁弯矩计算
边跨
中间支座
中间支座
中间跨跨
序
计算简图
跨内
(B)
(C)
内
号
k
k
k
k
M1
MB
Mc
M2
GG
GGGG
0.244
0.267
0.267
0.067
①
90.56
98.86
98.86
24.75
QQ
QQ
0.1