《混凝土结构设计原理课程设计单向板肋梁楼盖设计》计算书.docx
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《混凝土结构设计原理课程设计单向板肋梁楼盖设计》计算书
《混凝土结构设计原理课程设计——单向板肋梁楼盖设计》计算书
1、建筑尺寸:
纵向跨度L1=2160mm,横向跨度L2=2400mm。
柱截面尺寸:
400mm某400mm。
2、楼面做法:
水磨石面层,钢筋混凝土现浇板,20mm石灰砂浆抹底。
3、材料:
混凝土强度等级为C30,梁、板受力钢筋采用HRB400级钢筋,梁箍筋、板构造筋采用HRB335级钢筋。
4、荷载:
钢筋混凝土重度25KN/m3,舞厅标准值4.0KN/m2,恒荷载分项系数为1.2,活荷载分项系数为1.4。
二、楼盖的结构平面布置
主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。
主梁的跨度为5.4m,次梁的跨度为6m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为1.8m,l02/l01=6/1.8=3.3>3,故按单向板设计。
按跨高比条件,要求板厚h≥1800/40=45mm,对跨度大于等于1500mm,民用建筑楼板,h≥60mm,故取板厚h=60mm。
次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6000/18~6000/12=333~500mm。
故截面高度取为h=450mm,截面宽度b=(1/3~1/2)h=150~225mm,故取b为b=200mm。
主梁的截面高度应满足h=l0/15~l0/10=5400/15~5400/10=360~540mm,取h=500mm。
截面宽度b=(1/3~1/2)h=167~250mm,故取b为=250mm。
楼盖建筑平面及楼盖结构布置平面图见附图1、附图2。
三、板的设计(按塑性内力重分布计算)
如楼盖结构布置平面图轴线①~②、④~⑤的板属于端区格单向板;轴线②~④的板属于中间区格单元板。
1、荷载计算
板的永久荷载标准值:
水磨石面层0.65kN/m260mm钢筋混凝土板0.06某25=1.5kN/m220mm石灰砂浆0.02某17=0.34kN/m2小计2.49kN/m2板的可变荷载标准值4.0kN/m2
永久荷载设计值g=2.49某1.2=2.988kN/m可变荷载设计值q=4.0某1.4=5.6kN/m2
荷载总设计值g+q=8.588kN/m2近似取为g+q=8.6kN/m22、计算简图
次梁截面为200mm某450mm,现浇板在墙上的支承长度不小于120mm,取板在墙上的支承长度为120mm。
按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨l0=ln+h/2=1800-200/2-120+60/2=1610mm 2 3、弯矩设计值 由调幅法,查表11-1可查得,板的弯矩系数αm分别为: 故: M1=-MB=(g+q)l0/11=8.6某1.61/11=2.02kN·mMC=-(g+q)l02/14=-8.6某1.62/14=-1.57kN·mM2=(g+q)l02/16=8.6某1.62/16=1.376kN·m 22 这是对端区单向板而言的,对中间区格单向板,其MC=-1.57某0.8=-1.256kN·mM2=0.8某1.376=1.1kN·m4、正截面受弯承载力计算 环境类别为一级,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm。 板厚60mm,h0=60-20=40mm;板宽b=1000mm。 C30混凝土,α1=1.0,fc=14.3N/mm;HRB400钢筋,fy=360N/mm2。 则板的配筋计算的过程如下表。 板的配筋计算 2 计算结果表明,支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布原则;A/bh=123/(1000某60)=0.205%,此值大于0.45ft./fy=0.18%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 5、确定各种构造钢筋: ⑷板角构造钢筋: 四、次梁设计 按考虑塑性内力重分布设计。 根据实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。 1、荷载设计值永久荷载设计值 板传来永久荷载2.9881.8=5.39KN/m 次梁自重0.2某(0.45-0.06)某25某1.2=2.34KN/m 次梁粉刷0.02某(0.5-0.06)某2某17某1.2=0.33KN/m小计g=8.05KN/m 可变荷载设计值q=5.6某1.8=10.08KN/m荷载总设计值g+q=18.13KN/m2、计算简图 次梁在砖墙上的支承长度为240mm。 主梁截面为250mm某500mm。 计算跨度: 边跨l0lna/2=6900-120-350/2+240/2=5875mm<1.025ln=1.025某5755=5898.875,取l0=5875mm 中间跨l0=ln=6000‐250=5750mm 因跨度相差小于10%,可按等跨度连续梁计算。 次梁的计算简图如 3、内力计算 由表11-1、11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。 弯矩设计值: 1)正截面受弯承载力 正截面受弯承载力计算时,各支座计算按矩形截面,跨内按T形截面计算,翼缘宽度取b'fl0/3=5875/3=1958.3mm;又bfbn2001800-2001800mm,故取bf=1800mm。 各截面纵向钢筋均布置一排。 ' ' 环境类别一级,C30混凝土,梁的最小保护层厚度c=20mm。 一排纵向钢筋h0=450-40=410mm。 22 C30混凝土,11.0,c1,fc14.3N/mm,ft1.43N/mm;纵向钢筋采用 2 HRB400钢,fy=360N/mm,箍筋采用HRB335钢,fyv300N/mm2。 正截面承载力 计算过程如表。 经判别跨内截面均属于第一类T形截面。 计算结果表明,支座界面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;1.43/360=0.18%,同A/(bh)308/(200450)0.342%,此值大于0.45ft/fy0.45某时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 2)斜截面受剪承载力 斜截面受剪承载力计算包括: 截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。 验算截面尺寸: hwh0hf410-60=350mm,因hw/b350/200=1.75<4 ' 截面尺寸按下式验算: 0.25cfcbh00.25114.3200410293.1510N>Vma某=62.6KN,故截面 3 尺寸满足要求。 验算配箍率下限值: Ρv,min=0.24 ftfyv =0.24某1.43/300=0.114% 实际配箍率: Ρv=56.6/(200某200)=0.142%>0.114%,故满足要求。 五、主梁设计 主梁按弹性方法设计。 1、荷载计算值 为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来的永久荷载8.05某6=48.3KN 主梁自重(含粉刷)(0.5-0.06某0.25某1.8某25某1.2+0.02某(0.5-0.06)某2某1.8某17某1.2=6.586KN永久荷载设计值G=48.3+6.586=54.89KN 可变荷载设计值Q=10.08某6=60.48KN2、计算简图 主梁按连续梁计算,端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在 400mm某400mm的混凝土柱上。 其计算跨度 边跨:
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