现浇单向板肋梁楼盖设计1.docx
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现浇单向板肋梁楼盖设计1.docx
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现浇单向板肋梁楼盖设计1
湖南农业大学东方科技学院
课程设计说明书
课程名称:
《混凝土结构设计》课程设计
题目名称:
现浇单向板肋梁楼盖结构设计
班级:
2009级土木工程专业4班
姓名:
陈垦
学号:
200941933420
指导教师:
杨敬林
评定成绩:
教师评语:
指导老师签名:
2011年月日
1、设计任务书
(1)
2、平面结构布置(3)
3、板的计算(4)
4、次梁的计算(7)
5、主梁的计算(11)
附图1、板配筋图(17)
附图2、次梁配筋图(18)
附图3、主梁配筋图(19)
施工图相关说明20)
参考资料:
1、《钢筋混凝土结构》,柴金义主编,人民交通出版社,2007。
2、《钢筋混凝土结构》,罗向荣主编,高等教育出版社,2003。
3、《混凝土结构(中册)—混凝土建筑结构设计》(第二版),东南大学、同济大学、天津大学合编,中国建筑工业出版社,2003。
4、《混凝土结构与砌体结构》,尹维新主编,中国电力出版社,2004。
5、《混凝土结构(下册)》(第二版),彭少民主编,武汉理工大学出版社,2004。
6、《混凝土结构(上册)》(第二版),吴培明主编,武汉理工大学出版社,2003。
浇整体式单向板肋梁楼盖课程设计任务书
1、设计资料
某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖,其中三层平面图如图1所示,楼面
荷载、材料及构造等设计资料如下:
1、楼面活荷载标准值qk=6kN/m2或(qk=7kN/m2qk=8kN/m2、qk=9kN/m2;
2、楼面面层用20mn厚水泥砂浆抹面(=20kNJ/m3,板底及梁用15mn厚石灰砂浆抹底(?
=17kN/m3;
3、混凝土强度等级采用C20、C25或C30,钢筋采用HPB235HRB335或HRB400
4、板伸入墙内120mm次梁伸入墙内240mm主梁伸入墙内370mm柱的截面尺寸b
xh=350mnK350mm(或400mmX400mm或自定)。
2、设计内容和要求
1、板和次梁按弹性理论计算内力;主梁按弹性理论计算内力,并绘出弯矩包络图。
2、绘制楼盖结构施工图
⑴、板配筋平面图(标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸)(比
例1:
100〜1:
200);
⑵、次梁配筋图(标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸)(比例1:
50,剖面图比例1:
15〜1:
30);
⑶、主梁配筋图(按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、及配筋图),
(标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸);(比例1:
50,剖面图比例1:
15〜1:
30);
⑷、在图中标明有关设计说明,如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。
3、计算书
要求计算准确,步骤完整,内容清晰。
3、课程设计目的
1、了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定;
2、通过板及、次梁和主梁的计算,熟练掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包罗图和材料图的绘制方法;
3、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求;
4、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定,进一步提高制图的基本技能;
4、设计参考进度
第一天:
布置设计任务,阅读设计任务书、指导书及设计例题,复习有关课程内容。
确定梁格布置、板计算及绘制板的配筋草图;
第二天:
次梁的计算及绘制配筋草图;
第三天:
主梁的计算及绘制配筋草图;第四至五天:
绘制板、次梁和主梁的施工图。
5.应交成果
要求:
每人完成全部的设计内容,完成设计计算书一份,设计图纸一套(手工画图)课程设计时间为一周。
图1平面图
表1柱网尺寸表
序号
L1
L2
1
5700
5400
2
5700
5700
3
6000
5100
4
6000
5400
5
6000
5700
6
6000
6000
7
6300
4800
8
6300
5100
9
6300
6000
10
6300
6300
现浇单向板肋梁楼盖结构设计
设计资料:
某多层厂房,采用整体式钢筋混凝土结构,楼盖梁格图1所示
图1结构平面布置图
y
(1)楼面构造层做法:
用20mm厚水泥砂浆抹面(=20kN/m3,板底及梁用15mn厚石灰砂
浆抹底(=17kN/m3。
(2)活荷载:
标准值为6KN/m2。
(3)恒载分项系数为1.2;活载分项系数为1.3。
(4)材料选用:
混凝土采用C30(fc=14.3KN/mm2,ft=1.43KN/mm2)。
钢筋梁中受力纵筋才采用HRB335级(fy=300N/mm2)。
其余采用HPB235级(fy=210N/mm2)。
1.板的计算(按考虑塑性内力重分布方法计算)
板的I2/I1=5400mm/1900mm=2.8:
:
:
3,按沿短边方向受力的单向板计算,应沿长边方
向布置足够数量的构造钢筋。
板的厚度按构造要求取h=80mm>h/40=1900mm/40=47.5mm。
次梁截面高度取
h=500l2/15=5400mm/12=450mm,截面宽度b=200mm,板在墙上的支承长度为
120mm,板尺寸支撑情况如图2所示
2
gk=2.905KN/m2
线恒载设计值
2
g=1.2)2.905KN/m2=3.486KN/m
线活载设计值
2
q=1.3>6KN/m=7.8KN/m
11.286KN/m
即每米板宽gq=11.286KN/m
⑵内力计算
计算跨度
边跨lnh/2=1.9m-0.12m-0.2m/2+0.08/2=1.720m
lna/2=1.9m-0.12m-0.2m/2+0.12/2=1.740m>1.720m
取l°=1.720m
中间跨l°=1.9m-0.2m=1.700m
计算跨度差(1.720m-1.700m)/1.720m=1.2%<10%,说明可按等跨连续计算内力(为简化
起见,统一取l°=1.720m)。
取1m宽板作为计算单元,计算简图如图3所示:
g+q-11.286KN/m
图31m宽板的计算简图
连续板各截面弯矩计算见表1。
连续板各截面弯矩计算
表1
截面
边跨跨内
离端第一支座
离端第二跨跨内、中间跨跨内
中间支座
弯矩计算系数
1/11
-1/11
1/16
-1/14
:
'm
2
M「m(gq)lo
3.04
-3.04
2.04
-2.33
(kNm)
(3)截面承载力计
b=1000mm,h=80mm,ho=80mm-20mm=60mm,:
讦1.0,连续板各截面配筋计算见表2。
连续板各截面配筋计算
板带部位截面
边区板带(①一②,⑤一⑥轴线间)
M(kNm)
3.04
-3.04
2.04
-2.33
M
“一
0.059
0.059
0.040
0.045
_s2
%fcbho
=1-.1-2:
s
0.061
0.061
0.041
0.046
As二bh:
1fc/fy
/mm2
249
249
168
188
选配钢筋
08@180
08@180
06/18@180
06/8@180
实配钢筋面积/(mm2)
279
279
218
218
中间区板带(②
—⑤轴线间)
板带部位截面
边跨跨内
离端第二跨跨内、
中间支座
离端第二支座
中间跨跨内
M(kNm)
3.04
-3.04
2.04区8=1.63
-2.330.8=-1.86
M
/V—
0.059
0.059
0.040
0.045
U.小—
s2
%fcbho
=1-,1-2:
s
0.061
0.061
0.032
0.036
边跨跨内
离端第二支座
中间支座
离端第二跨跨内、中间
跨跨内
As=伽:
代/fy
/mm2
249
249
131
147
选配钢筋
08@200
08@200
06/8@200
06/8@200
实配钢筋面积/(mm2)
251
251
196
196
中间区板带②一⑤轴线间,各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%。
连续板的配筋示意图如图4所示。
(a)边区板带
(b)中间区板带
图4板的配筋示意图
2.次梁计算(按考虑塑性内力重分布方法计算)
取主梁的梁高h=700mmI3/12二5700mm/12475mm梁宽250mm,次梁在砖墙
上的支撑长度为240mm,次梁有关尺寸及支撑情况图5所示。
图5次梁尺寸
(1)荷载
恒载设计值
2
由板传来3.486KN/mXl.9m=6.62KN/m
次梁自重
3
1.2>25KN/m3X).2m>(0.5m-0.08m)=2.520KN/m
侧面抹灰值
1.217KN/m0.015m(0.5m-0108m)+0.mm20.32KN/
活载设计值
g=9.46KN/
由板传来
2
q=7.8KN/m1.=9m14.82KN/m
合计
gq=24.28KN/m
(2)内力计算
计算跨度
ln=5.4m-0.12m-0.25m/25.155m
lna/2=5.155m0.24m/2=5.275m
边跨1.025ln=1.0255.155m=5.2845.275m
取
l0=5.275m
中间跨l0=ln=5.4m-0.25m=5.150m
跨度差(5.275m-5.150m)/5.150m二2.4%10%说明可按等跨连续梁计算内力计算简图如
giq=24.28KN/m
图6次梁的计算简图
连续次梁各截面弯矩及剪力计算见表3和表4。
连续次梁弯矩计算
表3
离端第二跨跨内、中间
截面边跨跨内离端第二支座““亠中间支座
跨跨内
弯矩计算系数
1/11
-1/11
1/16
-1/14
2
M「m(gq)lo
61.42
-61.42
40.25
-46.00
(kNm)
连续次梁剪力计算
表4
截面
端支座内侧
离端第二支座内
侧
离端第二支座内侧
中间支座外侧、
内侧
剪力计算系数
:
v
0.45
0.6
0.55
0.55
Mf(gq)lo
56.27
75.03
68.77
68.77
/(kNm)
(3)截面承载力计算
次梁跨内截面按T形截面计算,翼缘计算宽度为:
边跨:
bf'=5275mm/3=1758mm:
:
:
bS0=200mm1700mm=1900mm
离端第二跨、中间跨:
bf'=1。
/35150mm/31717mm
梁高:
h0=500mm-35mm46翼缘厚:
hf‘=80mm
判别T形截面类型:
按第一类T形截面试算。
跨内截面.=0.01仁:
hf'/h0=80mm/465mm=0.172,故各跨内截面均属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算,第一内支座按布置两排纵筋考虑,取h0=500mm-60mm=440mm,其他中间支座按布置一排纵筋考虑h0=465mm,连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5和表6。
连续次梁正截面承载力计算
表5
截面
边跨跨内
离端第二跨跨内、
中间支座
离端第一支座
中间跨跨内
M(kNm)
61.42
-61.42
40.25
-46.00
M
ff—
UL—
s:
1fcbho
0.011
0.111
0.008
0.075
(b=bf)
=1-J-2s
0.011
0.118
0.008
0.078
As二bh:
1fc/fy
(b二bf')/mm2
429
495
305
346
选配钢筋
3门14
2处16+1述14
2:
:
T4
2:
:
T6
连续次梁斜截面承载力计算
表6
截面
端支座内侧
离端第一支
座外侧
离端支座内侧
中间支座外侧、
内侧
V(kN)
56.27
75.03
68.77
68.77
续表
截面
端支座内侧
离端第一支
座外侧
离端支座内侧
中间支座外侧、
内侧
0.25'-cfcbh0/N
332500>V
314600>V
314600>V
332500>V
Vc=0.7ftbh0/N
93100>V
88100>V
88100>V
93100>V
选用箍筋
2©8
2©8
2©8
2©8
Asv二nAsv1/(mm2)
101
101
101
101
s=1.25fyvAsvh)/(V-乂)/(mm)
按构造
按构造
按构造
按构造
实配箍筋间距S/(mm)
200
200
200
200
次梁配筋示意图见图7
计算495mm:
计算346)朮
实配355血实配40加於
2016(直筋)+1014(左跨弯来)2016(直筋)
丿八III.川
i_r~l
if305mm2
实308血
2014
图7次梁配筋示意图
3.主梁计算(按弹性理论计算)
柱高H=4.5m,柱截面尺寸350mM350mm,主梁端部支承于砖壁柱上,其支承长度a=370,主梁的有关尺寸及支撑情况见图&
图8主梁尺寸
1.217KN/m30.015m〔(0.7m-0.08m)0.25ml2m1.9-0.87KN
G=60.8KN
活载设计值
边跨
l^5.7m-0.12m-0.5m/2=5.405m
1。
=1.025n+b/2=1.025汇5.405m+0.35m/2=5.72m
:
lna/2b/2=5.405m0.37m/20.35m/2=6.765m
中间跨
ln=5.7m-0.35^5.35m
1。
=lnb=5.35m0.35^5.700m
跨度差(5.7~25.7)A5.7<0.3;可按等跨连续梁计算
由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多,故主梁可视为铰支柱顶上的连续梁,计算简图见图
9。
QtQlQ二8①03KN
1G1G1G=60.8KN
Kj
L1920]1900.1900
1900L1900L1900
J0
.19004900L1320
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- 单向 板肋梁 楼盖 设计
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