现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书1.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.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
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
目录
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书................1
设计资料...........................................1
设计内容和要求:
...................................1
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书................2
1.设计资料.........................................2
2.楼盖结构平面布置及截面尺寸确定...................3
3.板的设计(按考虑塑性内力重分布设计)...............4
(1)荷载计算.....................................4
(2)计算简图.....................................5
(3)弯矩设计值计算..............................5
(4)配筋计算(正截面受弯承载力计算).............6
(5)板的配筋图绘制...............................7
4.次梁的设计(按考虑塑性内力重分布设计)..........6
(1)荷载设计:
..................................6
(2)计算简图....................................8
(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算................9
(4)次梁的配筋计算:
............................11
5.主梁设计(主梁内力按弹性理论设计)..............12
(1)荷载设计值。
(为化简计算,将主梁的自重等效为集
中荷载).......................................12
(2)计算简图..................................12
(3)内力设计值计算及包络图....................13
(4)配筋承载力计算............................19
(5)主材料图与配筋图............................20
(6)参考资料...................................21
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书
设计资料
(1)楼面的活荷载标准值为qk=7.0kN/m
2
3
3
(3)材料选用:
混凝土強度等級采用C25;钢筋:
主梁及次梁纵向受力钢筋采用
HRB400级和HRB335级钢筋,吊筋采用HRB335级,其余使用HPB300级。
250
120
120
250
D
6600
C
19800
6600
B
6600
120
250
6300
6300
6300
6300
6300
A
31500
①
②
③
④
⑤
⑥
图1-1楼盖平面图
设计内容和要求:
⑴板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力;主梁按弹性理论计算内力,并绘
出弯矩包络图。
⑵绘制楼盖结构施工图
①楼盖平面布置图(标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱的定位尺寸及构件标号)比
例1:
00);
②板模板图及配筋图(标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号、及其定位尺寸)
(比例1:
00);
3
设计人:
XXX
2011年06月27日
(2)楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(γ=20kN/m),板底及梁用15mm厚石灰砂
浆抹底(γ=17kN/m)。
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
③次梁模板及配筋图(标注次梁截面尺寸及几何尺寸,钢筋的直径、根数、标号及
其定位尺寸)(比例1:
50剖面图比例1:
20);
④梁材料图、模板图及配筋图(按同一比例绘出主梁弯矩包络图、抵抗弯矩图、模
板图及配筋图),标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及定位尺寸)
(比例1:
50剖面图比例1:
20)
⑤在图中标明有关设计说明,如混凝土强度等级、钢筋种类、混凝土保护层厚度等。
4
设计人:
XXX
2011年06月27日
(
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
1.设计资料
(1)楼面的活荷载标准值为qk=7.0kN/m
2
3
3
(3)材料选用:
混凝土強度等級采用C25;钢筋:
主梁纵向受力钢筋采用HRB400
级和HRB335级钢筋,吊筋采用HRB335级,其余使用HPB300级。
2.楼盖结构平面布置及截面尺寸确定
确定主梁跨度为6.6m,次梁跨度为6.3m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为
2.2m。
楼盖结构的平面布置图如图1-2所示。
250120
120250
B1
3B4
L2
B1
2200
D
B2
5B3
Z
L1
Z
3B5
Z
L1
Z
L2
L2次梁
L215B6
主梁L1
L2
L2
L2
Z
Z
B2
400×400
Z
L1
5
2200
6600
2200
2200
2200
6600
2200
2200
C
19800
B
B2
3B5
L2
B2
2200
6600
120
B1
3B4
B1
2200
250
6300
6300
6300
6300
6300
A
31500
①
②
③
④
⑤
⑥
图1-2楼盖结构平面布置图
按高跨比条件要求板的厚度h≥
l
40
≥
2200
400
=55mm,对工业用建筑的楼板,要求
h≥80mm,所以板厚h=80mm。
次梁截面高度应满足h=
l
18
~
l
12
=(
6300
18
~
6300
12
h≥
l
25
=252mm
5
设计人:
XXX
2011年06月27日
(2)楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(γ=20kN/m),板底及梁用15mm厚石灰砂
浆抹底(γ=17kN/m)。
5B3
)𝑚𝑚=350~525𝑚𝑚;并且,
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
hh
32
主梁:
根据经验,多跨连续主梁的截面高度
l
8
l
14
)=471.43~825mm;h≥
l
15
=
6600
15
mm=4400mm,故取h=700mm。
hh
32
3.板的设计(按考虑塑性内力重分布设计)
(1)荷载计算
恒荷载标准值
20mm厚水泥砂浆面层:
20×0.02=0.4kN/𝑚2
80mm钢筋混凝土板:
0.08×25=2kN/𝑚2
15mm厚石灰砂浆抹底:
17×0.015=0.255kN/𝑚2
小计
2.655kN/𝑚2
活荷载标准值:
7kN/𝑚2
因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4kN/𝑚2,所以活荷载分项系数取1.3,
恒荷载分项系数取1.2。
恒荷载设计值:
g=2.655×1.2=3.186kN/𝑚2
活荷载设计值:
q=7×1.3=9.1kN/𝑚2
荷载总设计值:
g+q=12.296kN/𝑚2,近似取12.3kN/𝑚2。
(2)计算简图
取1m板宽作为计算单元,般的实际结构如图1-34(a)所示由图可知:
次梁截面宽度
为b=200mm,现浇板在墙上的支承长度a=120mm,则可以按塑性内力重分布计算,
板的计算跨度为:
边跨按以下两项中较小值确定:
𝑙01=𝑙𝑛+
ℎ
2
=(2200−120−
200
200
)+
80
2
=2020𝑚𝑚≤1.025𝑙𝑛=2030𝑚𝑚
𝑙𝑛+
𝑎
2
=(2200−120−
200
2
)+
120
2
=2040𝑚𝑚
所以边跨板的计算跨度去𝑙01=2020mm
中间跨:
𝑙02=𝑙𝑛=2020−200=2000mm
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷载相同,且跨差
不超过10%
时,均可以按五跨等跨度计算。
计算简图如下:
6
设计人:
XXX
2011年06月27日
,故取h=450mm,截面宽度b=~=150~250mm,取b=200mm。
h=(~
截面宽度b=~=233.33~350mm,故取b=300mm。
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
图1-3板的实际结构图
𝐠+𝒒=𝟏𝟐.𝟑𝐤𝐍/𝐦
1
2
2
2
1
A
2200B
2000C
2000
C2000
B2200
A
图1-4板的计算简图
(3)弯矩设计值计算
弯矩设计值因为边跨与中间跨的计算跨差
2020−2000
2000
=1%<10%,可按等跨
连续板计算由《混凝土结构设计》表1-2查得板的弯矩系数α𝑛,板的弯矩设计值计算
过程见表1.1
板的弯矩设计值的计算
表1-1
(4)配筋计算(正截面受弯承载力计算)
板厚80mm,保护层c=20mm,ℎ0=80−25=55𝑚𝑚,b=1000mm。
C25混凝
土,𝛼1=1.0
f𝑐=11.9N/𝑚2,HPB300级钢筋,f𝑦=270N/𝑚2。
7
设计人:
XXX
2011年06月27日
截面位置
1
B
2
C
边跨跨中
离端第二支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩系数αM
1
11
1
−
11
1
16
1
−
14
计算跨度𝑙0(𝑚)
𝑙01=2.020
𝑙01=2.020
𝑙02=2.000
𝑙02=2.000
M=αM(𝑔+𝑞)𝑙02
(𝑘𝑁∙𝑚)
2
2.020
16.2×
11
=4.56
2
2.020
−16.2×
11
=−4.56
2
2.000
16.2×
16
=3.08
2
2.020
−16.2×
14
=−3.51
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
对轴线~5间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计
值可折减20%,为了方便,近似对钢筋面积折减20%。
板的配筋计算过程见表1-9。
板的配筋计算
表1-2
(5)板的配筋图绘制
⑴分布筋选用φ6@200。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用φ8@200。
a=l0/7=283mm,取300mm。
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用φ8@200。
a=l0/4=495mm,取550mm。
⑷板角构造钢筋:
选用φ8@200,双向配置板四角的上部。
a=l0/4=495mm,取500mm。
板的配筋图如图1-5所示。
8
设计人:
XXX
2011年06月27日
截面位置
1
B
2
C
弯矩设计值(kN∙m)
4.56
-4.56
3.08
-3.51
𝛼𝑠=𝑀/𝛼1𝑓𝑐𝑏ℎ02
0.127
0.127
0.086
0.098
ξ=1−√1−2𝛼
0.136
0.136
0.100
0.103
轴线
①~②
⑤~⑥
2
计算配筋(𝑚𝑚)
𝐴𝑠=𝛼1𝑓𝑐𝑏𝜉ℎ0/𝑓𝑦
330
330
218
250
2
实际配筋(𝑚𝑚)
A8@150
A8@150
A8@200
A8@200
335
335
314
251
轴线
②~⑤
计算配筋
𝐴𝑠=𝛼1𝑓𝑐𝑏𝜉ℎ0/𝑓𝑦
330
330
218×0.8
=175
250×0.8
=200
2
实际配筋(𝑚𝑚)
验算配筋率:
0.45f𝑡
𝜌𝑚𝑖𝑛=
𝑓𝑦
=0.205%
A8@150
A8@150
A8@200
A8@200
352
A𝑠
ρ=
𝑏ℎ
=0.44%
352
A𝑠
ρ=
𝑏ℎ
=0.44%
251
A𝑠
ρ=
𝑏ℎ
=0.314%
251
A𝑠
ρ=
𝑏ℎ
=0.314%
2
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
图1-5
9
板的配筋图
设计人:
XXX
2011年06月27日
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
4.次梁的设计(按考虑塑性内力重分布设计)
(1)荷载设计:
恒载设计值
板来的荷载:
3.186×2.2=7.01kN/m
次梁自重:
0.2×(0.45−0.08)×25×1.2=2.22kN/m
次梁粉刷:
2×0.015×(0.45−0.08)×17×1.2=0.23kN/m
小计
g=9.46N/m
活荷载设计值:
q=9.1×2.2=20.02kN/m
荷载总设计值:
q+g=20.02+9.14=29.16kN/m,取荷载29.2kN/m
(2)计算简图
由次梁实际结构图1-6可知,次梁在墙上的支承长度为a=240mm,主梁宽度
b=300mm。
次梁的边跨计算跨度按以下两项的较小值确定。
边跨
𝑙01=𝑙𝑛+
a
2
=(6300−120−
300
2
)+
240
2
=6050𝑚𝑚
1.025𝑙𝑛=1.025×6030=6181𝑚𝑚
所以次梁边跨的计算跨度取𝑙01=6050𝑚𝑚
中间跨𝑙02=𝑙𝑛=6300−300=6000mm
计算简图如图1-7所示。
图1-6次梁的实际结构图
𝐠+𝒒=𝟐𝟗.𝟐𝐤𝐍/𝐦
1
2
2
2
1
A
6050B
6000C
6000
C6000
B6050
A
图1-7次梁的计算简图
10
设计人:
XXX
2011年06月27日
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算
因为边跨与中间跨的计算跨差
6050−6000
6000
=0.83%<10%,可按等跨连续梁计算由
《混凝土结构设计》表1-2,表1-3可以8弯矩系数αM和剪力系数αV。
次梁的弯矩设
计值和剪力设计值见表1-3,表1-4。
次梁的弯矩设计值的计算
表1-3
次梁的剪力设计值的计算
表1-4
(4)次梁的配筋计算:
1正截面抗弯承载力计算
次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算,其翼缘宽度取下面两项中较小值:
b𝑓‘=
𝑙0
3
=
6000
3
=2000𝑚𝑚
b𝑓‘=𝑏+𝑆𝑛=200+2000−200=2000𝑚𝑚
故取b𝑓‘=2000𝑚𝑚
C25混凝土,𝛼1=1.0,f𝑐=11.9N/𝑚2,f𝑐=11.9N/𝑚2,纵向钢筋采用HRB335级
钢筋,f𝑦=300N/𝑚2,箍筋采用HPB300级钢筋f𝑦=270N/𝑚2,ℎ0=450−45=405𝑚𝑚。
11
设计人:
XXX
2011年06月27日
截面位置
A
边支座
B(左)
离端第二支座
B(右)
离端第二支座
C
中间支座
剪力系数𝛼𝛾
0.45
0.60
0.55
0.55
净跨度𝑙𝑛(m)
𝑙𝑛1=6.03
𝑙𝑛1=6.03
𝑙𝑛2=6.00
𝑙𝑛2=6.00
𝑉=𝛼𝛾(𝑞+g)𝑙𝑛
(kN∙m)
0.45
×29.2
×6.03
=79.23
0.65×29.2×6.03
=114.45
0.55×29.2×6.00
=96.36
0.55×29.2
×6.00=96.36
截面位置
1
边跨跨中
B
离端第二支座
2
中间跨跨中
C
中间支座
弯矩系数𝛼𝑀
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨𝑙0(𝑚)
𝑙01=6.05
𝑙01=6.05
𝑙02=6.00
𝑙02=6.00
𝑀=𝛼𝑀(𝑞+g)𝑙𝑛2
(kN∙m)
2
6.05
29.2×
11
=98.78
2
6.05
−29.2×
11
=−98.78
2
6.00
29.2×
16
=65.7
2
6.00
−29.2×
14
=−75.08
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
判断跨中截面属于哪类T形截面
𝛼1𝑓𝑐𝑏𝑓′ℎ𝑓′(ℎ0−
ℎ𝑓′
2
)=1.0×11.9×2000×80×(405−
80
2
)=618.8𝑘𝑁∙𝑚≥𝑀1≥𝑀2
故属于第一类T形截面
支座截面按矩形截面计算,正截面承载力计算过程列于表1-5。
次梁正截面受弯承载力计算
表1-5
2斜截面受剪承载力计算(包括符合截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。
次梁斜截面受剪承载力计算
表1-6
计算所需箍筋
采用双肢Ф6箍筋𝐴𝑠𝑣=56.6𝑚𝑚2。
S𝑅=
𝑓𝑦𝑣𝐴𝑠𝑣ℎ0
𝑉𝐵𝐿−0.7𝑓𝑡𝑏ℎ0
=
270×56.6×405
(111.43−72.01)×103
=196.26𝑚𝑚
调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围将计算箍筋的面积增加20%,
S𝑅=0.8S𝑅=0.8×196.26=157𝑚𝑚
为满足最小配筋率要求,最后箍筋间距S𝑅=150mm
箍筋配筋率验算:
弯矩调幅时,要求配筋率下限为0.24
𝑓𝑡
𝑓𝑦
=0.24×
1.27
270
=1.129×103
实际配筋率𝜌sv=
𝐴𝑠𝑣
𝑏𝑆𝑛
=
56.6
200×150
=1.887×103>1.129×103,满足要求。
12
设计人:
XXX
2011年06月27日
截面
1
B
2
C
弯矩设计值(kN·m)
98.78
-98.78
65.7
-75.08
𝛼𝑠=𝑀/𝛼1𝑓𝑐𝑏ℎ02
0.025
0.253
0.017
0.192
ξ=1−√1−2𝛼
0.025
0.297
0.017
0.215
选配
钢筋
2
计算配筋(mm)
𝐴𝑠=𝛼1𝑓𝑐𝑏𝜉ℎ0/𝑓𝑦
892.5
1060.3
606.9
767.6
2
实际配筋(mm)
2B18+1B22
3B22
1B16+2B20
1B16+2B22
889
1140
829
961
支座截面0.1<ξ<0.35,跨中截面ξ<𝜉𝑏=0.55
𝐴𝑠6570.45𝑓𝑡0.45×1.27
配筋率验算:
ρ===0.73%>ρ𝑚𝑖𝑛=max(==0.19%及0.2%)
𝑏ℎ200×450𝑓𝑦300
截面
A
BL
BR
C
𝑉(kN)
79.23
114.45
96.36
96.36
0.25𝛽𝑐𝑓𝑐𝑏ℎ0(kN)
240.9>𝑉
截面满足
240.9>𝑉
截面满足
240.9>𝑉
截面满足
240.9>𝑉
截面满足
𝑉𝑐=0.7𝑓𝑐𝑏ℎ0(kN)
72.01<𝑉
需配箍筋
72.01<𝑉
需配箍筋
72.01<𝑉
需配箍筋
72.01<𝑉
需配箍筋
现浇混凝土单向肋梁楼盖课程设计
因为各个支座间的剪力相差不大,为施工方便,沿梁长方向不变,取取双肢Ф6@100
箍筋。
(5)施工图的绘制
次梁配筋图如1-8所示,其中次梁锚固长度确定:
深入墙支座时,梁顶面纵向钢筋的锚固长度按下式确定:
𝑙=𝑙𝑎=𝛼
𝑓𝑦
𝑓𝑡
�
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- 钢筋混凝土 单向 板肋梁 楼盖 设计 计算