单向板肋梁楼盖设.docx
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单向板肋梁楼盖设.docx
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单向板肋梁楼盖设
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计任务书
一、课程设计名称
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
二、设计资料
1)建筑名称:
半导体器件生产车间;
2)结构类型:
内框架砌体结构,钢筋混凝土外楼梯。
中间由混凝土柱承重,外墙为承重墙;
3)层数:
4层;
4)柱网平面尺寸:
3a×b=7.8×5.4,a为板的跨度,板的跨度为2.6m,3a为
主梁跨度即主梁的跨度为7.8m,b为次梁跨度即次梁的跨度为5.4m。
5)荷载(中间楼层):
楼面可变荷载:
5.5kN/m2
楼面水泥砂浆面层20mm,容重19kN/m3;
板及梁底石灰砂浆粉刷15mm厚,容重17kN/m3;6)材料:
混凝土强度等级为:
C25
钢筋:
直径小于12mm的为HPB235;
直径大于等于12mm的为HRB335/HRB400;
7)地震设防烈度为6度,故不考虑抗震设计计算;
8)板伸入墙体120mm,次梁伸入墙体240mm,主梁伸入墙体240mm;
三、设计内容
1)计算书内容,设计计算中间层楼盖。
①连续单向板或双向板的设计计算,确定板厚,采用塑性设计方法或弹性设计方法计算内力,按极限状态设计方法计算配筋,配置构造钢筋,绘出配筋草图。
②连续次梁的设计计算,确定截面尺寸,采用塑性内力重分布方法计算内力,按极限状态设计方法计算配筋,配置构造钢筋,绘出配筋草图。
-1-
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
③连续主梁的设计计算,确定截面尺寸,采用弹性方法计算内力,绘制内力包络图。
按极限状态设计方法计算配筋,根据材料抵抗图确定纵筋的弯起与截断,配置构造钢筋,绘出配筋草图。
2)绘制楼盖结构施工图
①绘制楼盖结构平面布置图,内容包括:
梁、板、柱编号,板的配筋等。
比例1:
100;
②绘制次梁配筋详图,纵剖面比例1:
50,横剖面比例1:
20;
③绘制主梁弯矩、剪力包络图、材料抵抗图。
主梁配筋详图,纵剖面比例1:
50,横剖面比例1:
20;
-2-
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
一、平面结构布置:
1、确定主梁的跨度为7.8m,次梁的跨度为5.4m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.6m。
楼盖结构布置图如下:
2、按高跨比条件,当h≥L/40=65mm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h70mm,取板厚h80mm。
111
3、次梁的截面高度应满足
h(~1)L(~
)5400=300~450mm,取
h400mm则b(
1
2
12181218
1
~)h(133~200)mm,取b200mm。
3
4、主梁的截面高度应该满足h(
1
1
8
11
~1)L(~)7800=557~975mm,
14814
h900mm,则h(
~1)h(300~450)mm,取b300mm。
23
二、板的设计(按塑性内力重分布计算):
1、荷载计算:
板的恒荷载标准值:
取1m宽板带计算:
楼面水泥砂浆面层20mm,
2
0.02190.38kN/m
-3-
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
80mm钢筋混凝土板
15mm板底混合砂浆
2
0.08252.0kN/m
2
0.015170.26kN/m
恒载:
gk2.64kN
2
/m
2
活载:
qk5.5kN/m
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
以活荷载分项系数取1.3。
于是板的
2
/m,所
2
设计值总值:
g
q=1.2g1.3q1.2
2.641.35.510.32kN/m
kk
2、板的计算简图:
次梁截面为200mm400mm,现浇板在墙上的支承长度120mm。
按塑性内力重分布设
180
计,板的计算边跨:
l
lh2600100
1202420
1.025l2239.5mm,
01
取
中跨:
ll2600
n22n
l012420mm
2002400mm
02n
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷相同,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。
计算简图如下图:
3、内力计算及配筋:
用塑性内力重分布理论计算,则有α系数如下:
-4-
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
表1.0
截面位置
支承情况端支座
边跨支
座
离端第二中间支中间跨
离端第二支座
跨中座中
A1B2C3
梁板搁支在
墙上
板与梁
整浇
梁连接
梁与柱整浇
连接
01/11
-1/16两跨连续:
-1/10
1/14三跨以上连续:
-1/24-1/11
-1/161/14
1/16-1/141/16
则由M(g
2
q)l
0
可计算出M、M、
1B
M、M,计算结果如下表:
2c
截面位置1B2、3C
α1/11-1/111/16-1/14
M(g
2
q)l0
2
2
22
(kN/m)
11110.322.4211110.32
2.4211610.322.4011410.322.40
(KN.m)5.49-5.493.72-4.25
由题知:
b1000mm,
设a20mm,则h
2
ha802060mm,f11.9N/mm,
fy210N/
s0sc
2
mm
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:
-5-
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
截面1B2、3C
M(kNm)
M1MB
M20.8M2
MC0.8MC
M(g
2
q)l0
5.49-5.493.72
2.97-4.25-3.40
fcbh2(kNm)
51.48
10
s
M
2
0.12830.1283
0.08670.0694
0.09910.0793
1fcbh0
112s
0.13770.13770.09080.07200.10460.0827
(b0614)
s1050.9310.9310.9550.94870.9480.959
AsM/sfyh0(mm2)468.3468.3308.9248.6355.6281.2
A~B轴线
选钢筋C~D轴线
Φ10@125Φ10@125
Φ10@150
Φ10@150
B~C轴线Φ10@125Φ10@125Φ10@150Φ10@150
实际配
A~B轴线
C~D轴线
628mm²628mm²
524mm²
524mm²
筋B~C轴线628mm²628mm²524mm²524mm²
位于次梁内跨上的板带,其内区格四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面(M2、
M3)和中间支座(Mc)计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。
4、确定各种构造钢筋:
⑴分布筋选用8@250。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用8@200。
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用8@200。
⑷板角构造钢筋:
选用8@200,双向配置板四角的上部。
5、绘制板的配筋示意图:
采用分离式筋,详见板的配筋图.
三、次梁设计(按塑性内力重分布计算):
-6-
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
1、次梁的支承情况:
2、荷载计算:
由板传来:
2.64×2.6=6.86KN/m
次梁肋自重:
0.20.40.08251.6KN/m
次梁粉刷重
0.0150.40.0820.0150.20170.22KN/m
设计值总值:
g
恒载:
活载:
q=1.2g1.3q1.28.68
gk8.68KN/m
qk5.52.614.3KN/m
1.314.329.00KNm
kk
3、确定计算跨度及计算简图。
塑性内力重分布计算时,其计算跨度:
中跨:
ll54003005100mm
边跨:
02
l
01
n
la
n
54001203002405250mm
222
或1.025l1.0255130
5258.3mm,取最小值l
5250mm(a240mm)
n01
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:
3、内力计算:
由M(g
2
q)l
0
可计算出M、M、
1B
M、M,计算结果如下表:
2c
截面位置1B2
-7-
,故取'
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
α1/11-1/111/16
M=a(g+q)L
2
0
1/11*29.00*5.252-1/11*29.00*5.2521/16*29.00*5.12
(KN.m)72.66-72.6647.14
由V(gq)ln
可计算出VA
、VBl
、VBr
、Vc,计算结果如下表:
截面位置边支座第一内支座(左)第一内支座(右)
β0.450.60.55
0.45*29.00*5.250.60*29.00*5.250.55*29.00*5.1
V=β(g+q)L
68.5191.3581.35
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
'
b
11
l54001800mmbs
20024002600mmb1800mm。
f
33
nf
梁高:
h400,h0
翼缘厚:
h'80mm
判定T形截面类型:
hf
40040360mm
806
fbh(h)1.0
11.9180080(360
)548.3510Nmm
1cff0
22
548.35kNm72.66kNm
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,支座按布置一排纵向钢筋考虑,取h0370mm
⑶、次梁正截面承载力计算见下表:
截面1B2
弯矩M(kNm)
72.66-72.6647.14
fc
2'2
bh或fbh
2
1.011.91800360
22
1.011.92003601.011.91800360
101cf0
2776.03
6
10308.45
66
102776.0310
s
M
2
fbh
或s
M
2
fbh0.0218
0.19600.0141
1c01cf0
112s
(b0350)
0.02200.22030.0142
-8-
整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计
s1050.9890.8900.993
AsM/sfyh0
566.9630.1366.4
选用钢筋318318316
实际钢筋截面
面积(mm2)
763mm2763mm2603mm2
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表:
截面边支座第一内支座(左)第一内支座(右)
V(KN)68.5191.3581.35
0.25(kN)
257.4>V截面满足
257.4>V截面满足
257.4>V截面满足
ccfbh0
V
c
0.7fbh(kN)
t0
72.07 72.07 72.07 222 箍筋肢数、直径 666 AsvnAsv1 56.6 56.6 56.6 s125fAh/(VV) yv sv0c 按照构造配筋 4901.96 10190.88 实配箍筋间距150150150 5、构造配筋要求: 沿全长配置封闭式箍筋,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。 四、主梁设计(按弹性理论计算): 1、支承情况: -9- 整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计 柱截面400×400,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。 主梁端部支承于砖墙上,其支承长度a=240。 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: 8.685.446.87kN 主梁自重: (0.90.08)0.302.62515.99kN 主梁粉刷重: 2(0.90.08)0.300.0152.6171.29kN 恒载设计值: G1.2Gk1.264.1576.98KN 活载设计值: Q5.52.65.41.3100.39kN3、确定计算跨度及计算简图 主梁计算跨度: 1 恒载: Gk64.15kN 1 边跨: llb 0.025l7800120 400/24000.02574807867mm 01n 2 1 柱n 2 1 lab7480 240/2400/27800mm, n 22 柱 中跨: l0lc7800mm 因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下: -10- 整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计 3、内力计算: 1)、弯矩设计值: Mk1GLk2QL 其中,k1k2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: Vk3Gk4Q,其中,k3k4可由书中表查可知。 主梁弯矩计算 -11- 整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计 项次荷载简图K/M1K/MaK/MBK/M2K/MbK/MCK/M3K/McK/MDK/M4K/MdK/MEK/M5K/Me ①恒载 0.240-0.2810.100-0.2110.1220.122-0.2110.100-0.2810.240 144.1187.66-168.7260.0459.44-126.6973.2573.25-126.6959.4460.04-168.7287.66144.11 ②活载 0.287-0.14 224.73187.93-109.63 -0.105 -100.49-91.35-82.22 0.2280.228-0.105 178.53178.53-82.22 -0.14 -91.35-100.49-109.63 0.287 187.93224.73 -0.140.216-0.1050.216-0.14 ③活载 -36.54-73.08-109.63169.14169.66-82.22-82.22-82.22-82.22169.66169.14-109.63-73.08-36.54 0.227-0.3190.189-0.057-0.1180.209-0.137 ④活载 177.7594.49-249.79147.99147.99-44.63-60.56-76.48-92.40163.66178.53-107.28-71.52-35.76 -0.0930.172-0.2970.198-0.054-0.1530.282 ⑤活载 -24.27-48.55-72.82134.6881.70-232.56155.04282.16-42.28-68.12-93.97-119.81220.82221.079 内力组①+②368.84275.59-278.35-40.45-31.91-208.91251.79251.79-208.91-31.91-40.45-278.35275.59368.84 -12- 整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计 合①+③107.5614.58-278.35229.18229.10-208.91-8.97-8.97-208.91229.10229.18-278.3514.58107.56 ①+④321.86182.15-418.52208.04207.44-171.3312.70-3.22-219.09223.10238.58-276.0016.15108.35 ①+⑤119.8339.12-241.55194.73141.14-359.26228.30355.41-168.98-8.68-33.92-288.53308.48365.19 Mmin组合项次①+③①+③①+⑤①+②①+②①+④①+④①+④①+⑤①+⑤①+②①+②①+③①+③ 最不利Mmin组合值107.5614.58-241.55-40.45-31.91-171.33-8.97-8.97-168.98-31.91-40.45-276.0014.58107.56 组合 Mmax组合项次①+②①+②①+④①+③①+③①+⑤①+②①+②①+④①+④①+④①+⑤①+⑤①+② Mmax组合值368.84275.59-418.52229.18229.10-359.26251.79355.41-219.09229.10238.58-288.53308.48368.84 -13- 整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计 由此可作出下列几种情况下的内力图: ①+②;①+③;①+④;①+⑤ 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。 1+②弯矩图(KN.m) 1+③弯矩图(KN.m) 1+④弯矩图(KN.m) -14- 整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计 1+⑤弯矩图(KN.m) 弯矩包络图 主梁剪力计算: -15- 整体式钢筋混凝土肋梁楼盖设计 项次荷载简图 K/Va=VB K/VAK/V1 左 K/VB右K/V2K/Vb=VC左 K/Vc=VD K/VC右K/V3 左 K/VD右K/V4K/Vd=VE左 K/VE右K/V5K/Ve=VF 0.719-1.2811.07-0.931-10.93-1.0701.281-0.719 ①恒载 55.35-21.63-98.6182.375.39-71.5976.980.00-76.9871.59-5.39-82.3798.6121.63-55.35 ②活载 0.860-1.14 86.34-14.05-114.44 0.0350.035 3.513.513.51 1-1.000 100.390.00-100.39 -0.035-0.035 -3.51-3.51-3.51 1.14-0.860 114.4414.05-86.34 -0.140-0.141.035-0.965000.965-1.0350.140.14 ③活载 -14.05-14.05-14.05103.903.51-96.880.000.000.0096.88-3.51-103.9014.0514.0514.05 0.681-1.3191.262-0.738-0.061-0.0610.981-1.0190.1370.137 ④活载 68.37-32.02-13
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- 单向 板肋梁 楼盖