现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计.docx
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现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计.docx
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现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计
华东交通大学理工学院课程设计计算书
课程名称:
现浇楼盖课程设计
题
目:
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖
学院(直属系):
土建
年级/专业/班:
08土木建工1班
学生姓名:
黄河
学
号:
20080110010222
指导教师:
吴浪
开题时间:
2011年5月19日完成时间:
2011年5月23日
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书
目
录
目
录...................................................................................................................................................................
2
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
...............................................................................................................3
1.设计资料.........................................................................................................................................................
3
2.楼盖的结构平面布置.....................................................................................................................................
3
3.板的设计.........................................................................................................................................................
3
3.1
荷载........................................................................................................................................................
3
3.2
计算简图................................................................................................................................................
4
3.3
弯矩计算值............................................................................................................................................
5
3.4
正截面受弯承载力计算........................................................................................................................
5
4.次梁设计
...........................................................................................................................................................
6
4.1
荷载设计值............................................................................................................................................
6
4.2
计算简图................................................................................................................................................
6
4.3
内力计算................................................................................................................................................
6
4.4
承载力计算............................................................................................................................................
6
4.4.1
正截面受弯承载力............................................................................................................................
6
4.4.2
斜截面受剪承载力............................................................................................................................
7
5.主梁设计
...........................................................................................................................................................
8
5.1
荷载设计值............................................................................................................................................
8
5.2
计算简图................................................................................................................................................
8
5.3
内力设计值及包络图............................................................................................................................
8
5.3.1
弯矩设计值........................................................................................................................................
8
5.3.2
剪力设计值........................................................................................................................................
8
5.3.3
弯矩、剪力包络图............................................................................................................................
8
5.4
承载力计算..........................................................................................................................................
10
5.4.1
正面受弯承载力..............................................................................................................................
10
5.4.2
斜截面受剪承载力...........................................................................................................................
11
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现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
1.设计资料
1.建筑物安全等级:
二级;
2.建筑物平面尺寸(L1×L2):
33.6×20.7(31号),墙厚370,钢筋混凝土柱350×350;
3.荷载:
1)楼面活载:
7kN/m2)楼面面层:
20厚水泥砂浆w20kN/m3)钢筋混凝
土容重:
c25kN/m3)楼侧面、楼底粉刷层:
15厚混合砂浆n17kN/m3;
4.材料:
1)混凝土C20;
2)钢筋:
受力钢筋用HRB335级钢筋,腹筋用HPB235级钢筋。
2.楼盖的结构平面布置
l
02
/l01
5.6/2.32.43
主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。
主梁的跨度为
6.9m,次梁的跨度为5.6m,主梁每
跨内布置两根次梁,两边板跨度为
2.3m,中间跨度为2.3m,
则按单向
板设计。
按跨高比条件,要求板厚
h≥2300/40=57.5mm,对工业建筑的楼盖板,要求
h≥80mm,
h
l
0/18~l
0/12
5600/18~5900/12
311~467
取板厚为h=80mm。
次梁截面高度应满足,
l0
/15~l0
/10
mm,
460~690mm
取h=450mm.
h
6900/15~6900/10
截面宽度b=h/3~h/2=150~225mm,取b=200mm。
主梁截面高度应满足,
取h=600mm。
截面宽度b=h/3~h/2=200~300mm,取b=300mm。
3.板的设计
轴线①~②,⑥~⑦的板属于端区隔单向板,轴线②~⑥的板属于中间区隔单向板。
3.1荷载
板的永久荷载标准值
80mm现浇钢筋混凝土板
0.08
×25=2kN/m2
20mm厚楼面水泥砂浆面层
0.02
×20=0.4kN/m2
15mm板底混合砂浆抹灰
0.015
×17=0.255kN/m2
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小计
2.655kN/
m2
板的可变标准荷载值
7kN/
m2
永久荷载分项系数取
1.2,因楼面可变荷载标准值大于
4.0kN/m2,所以可变荷载分项
系数应取1.3。
于是板的
永久荷载设计值
g=2.665×1.2=3.186kN/m2
可变荷载设计值
q=7×1.3=9.1kN/m2
荷载总设计值
g+q=12.286kN/m2,取g+q=12.29kN/m2
3.2计算简图
次梁截面为200×450mm,取板在墙上的支撑长度为
120mm,按塑性内力重分布设计,
板的计算跨度:
边跨:
l0=ln+h/2=2300-100-120+80/2=2120mm<1.025ln=2358mm,取l0=2120mm
中间跨:
l0=ln=2300-200=2100mm
因跨度差(2120-2100)/2100=0.9%<10%,可按等跨连续板计算,取1m板宽作为计算单元,计算简图如下:
板的计算简图
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3.3弯矩计算值
用塑性内力重分布理论计算,则有α系数如下:
M1=-MB=(gq)l012
/11=5.02kNm
M2=(
g
)2
/16
=3.39
kNm
ql02
Mc=(gq)l
MD=(gq)l
2
03
2
03
/14=-3.87kNm
/14=-3.87kNm
这是对端区隔单向板而言的,对于中间区隔单向板,其
Mc和M2
应乘以0.8,分别为:
c
)=-3.10
kNm
2
×3.37=2.71
kNm
M=0.8×(-3.87
M=0.8
3.4正截面受弯承载力计算
环境类别为一级,C20混凝土,板的最小保护层厚度
c=20mm。
板厚80mm,
;
板宽b=1000mm。
C20混凝土,
,
m2
;
钢筋,
ho=80-25=55mm
a1=1.0
fc=9.6kN/
fy=210N/
m2。
板配
HRB335
筋计算的过程于下表:
楼面板的配筋计算
截面
弯矩设计值(kN·m)
2
as=M/(a1fcbh0)
=1-1-2as
轴线
计算配筋(mm2
)
①~②、
As=bhoa1fc/
fy
⑥~⑦
实际配筋(mm2)
1
B
2
C
5.02
-5.02
3.39
-3.87
0.173
0.173
0.117
0.133
0.191
0.191
0.124
0.144
480.2480.2311.8362.1
8@100
8@100
6/8@125
6/8@100
As=503
As=503
As=314
As=393
轴线
计算配筋(mm2
)
0.8×311.8
0.8×362.1
②~⑥
As=bhoa1fc/
fy
480.2
480.2
=249.4
=289.7
实际配筋(mm2
8@100
8@100
6@100
6/8@125
)
As=503
As=503
As=283
As=314
*对轴线②~⑤间的板带,其跨内截面
2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减
20%。
为了方便,近似对
钢筋面积乘以0.8.
计算结果表明,支座截面的
均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;As/bh=314/
(1000×80)=0.39%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.1/210=0.24%,同时不小于0.2%,满
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足最小配筋率。
4.次梁设计
按考虑塑性内力重分布设计。
根据本车间楼盖的实际使用情况,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。
4.1
荷载设计值
由板传来的恒载:
3.19
×2.3=7.34kN/
m2
次梁自重:
25
×0.2×(0.45-0.08)×1.2=2.22kN/
m2
次梁粉刷:
17
×0.015
×(0.45-0.08
)×2×1.2=0.23kN/
m2
小计
9.79kN/
m2
板的可变荷载设计值
q=9.1
×2.3=20.93kN/m2
荷载总计算值
g+q=30.72kN/
m2
4.2
计算简图
次梁在砖墙上的支承长度为
180mm。
主梁截面为250mm×550mm,计算跨度:
边跨lo=ln+a/2=5600-90-125+90=5475mm<1.025ln=1.025×5355=5519.6mm取lo=5475mm,中间跨lo=ln=5600mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。
计算简图如图所示:
次梁的计算简图
4.3内力计算
由表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。
弯矩设计值:
2
M1=-MB=(g+q)l02/11=30.72×5.475/11=83.71kN·m
MC=-(g+q)l02/14=-30.72×5.62/14=-68.81kN·m
M2=(g+q)l02/16=30.72×5.62/16=60.21kN·m
剪力设计值:
VA=0.45(g+q)ln1=0.45×30.72×5.475=75.69kN
VBl=0.60(g+q)ln1=0.60×30.72×5.475=100.91kN
VBr=VC=0.55(g+q)ln2=0.55×30.72×5.6=94.62kN
4.4承载力计算
4.4.1正截面受弯承载力
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正截面受弯承载力计算时,跨内按T形截面计算,翼缘宽度去b'f=l/3=5600/3=1867mm;
又b'f=b+sn=200+2300=2500。
故取b'f=1867mm。
除支座B截面纵向钢筋按两排布置外,其余
各截面均布置一排。
环境类别为一级,C20混凝土,梁的最小保护厚度c=30mm,一排纵向钢筋布置截面有效高度ho=450-30-10=410mm,二排布置ho=450-60=390mm。
C20混凝土,a1=1.0,fc=9.6N/mm2,ft=1.1/mm2;纵向钢筋采用HRB335钢,fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235钢筋,fyv=210N/mm2。
正截面承载力计算过程列于下表。
a1fcb'fh'f(ho-h'f/2)=1.0×9.6×1867×80×(410-80/2)=530.5kN·m>Mmax
故跨内截面均属于第一类T型截面。
次梁正截面受弯承载力计算
截面
弯矩设计值(kN·m)as=M/(a1fcbh20)或
as=M/(a1fcb'fh20)
=1-1-2as
1
B
2
C
83.71
-83.71
60.21
-68.81
83.71
106
83.71
106
60.21
106
68.81
106
1.0
9.6
1867
4102
1.0
9.6
200
3902
1.0
9.6
1867
4102
1.0
9.6
200
4102
=0.027
=0.284
=0.020
=0.211
0.027
0.343<0.35
0.020
0.240
As=bhoa1fc/fy或
671.5
855.5
494.9
598.4
As=b'fhoa1fc/fy
选配钢筋
1
16+2
18
1
18+3
16
2
18
3
16
(mm2)
As=710.1
As=857.5
As=509.0
As=603.0
计算结果表明,支座截面的
均小于0.55
As/bh=509/(200×450)=0.566%,此值大于
0.45ft/fy=0.45×1.1/300=0.165%,满足最小配筋率。
4.4.2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、腹筋计算和最小配筋率验算。
验算截面尺寸:
hw=ho-h'f=410-80=330mm,因hw/b=330/200=1.65<4,截面按下式验算:
0.25βcfcbho=0.25×1×9.6×200×410=196.8×103N>Vmax=100.91kN,截面满足要
求。
验算是否需要按计算配置箍筋
0.7
ftbho=0.7
×
1.1
××
410=63.14
×103
Vmax
=100.9
×103
N,
需按计算配箍筋。
200
N<
采用
10双肢箍筋,计算支座
B左侧截面。
S=1.25fyvAsvho/(VBL-0.7
ftbho)=1.25×210
×157×410/(100.9×103-0.7×1.1×200×410)=447.49mm
调幅后受剪承载力应加强梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小
20%。
现调整箍筋间距s=0.8×447.49=358mm,取箍筋间距s=250mm。
为了方便施工,沿梁
长度不变。
验算配筋率下限值:
弯矩调幅时要求的配筋率下限为:
0.3ftfyv=0.3×1.1/210=0.15%。
实际配筋率
sv=nAsv1bs=157/(200
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- 钢筋混凝土 单向 板肋梁 楼盖 课程设计