现浇钢筋混凝土整体式肋梁楼盖结构.docx
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现浇钢筋混凝土整体式肋梁楼盖结构
一.设计题目
现浇钢筋混凝土整体式肋梁楼盖结构
二.设计目的
1.了解现浇混凝土单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖的一般设计过程;
2.通过单向板肋梁板、次梁的设计计算,掌握考虑塑性内力重分布的计算方法;通过主梁的设计计算,掌握按弹性理论分析内力的方法;
3.通过单向板、次梁、主梁的设计计算,掌握按弹性理论分析内力的方法;
4.熟悉现浇梁、板的构造要求;
5.掌握钢筋混凝土施工图的表达方式、制图规范、提高绘图能力;
6.学习绘制钢筋材料表。
三.设计内容及要求
(一)设计计算说明书的编制
依据有关规范、文献,进行结构选型、结构布置、结构设计计算。
主要包括如下内容:
1.进行结构选型、柱网布置,主、次梁布置;
2.楼板、主梁及次梁截面尺寸的确定;
3.混凝土、钢筋强度等级的选择;
4.确定连续板、连续次梁及连续主梁的计算单元及计算简图;
5.计算永久荷载(恒荷载)及可变荷载(活荷载);
6.不同荷载下的连续板、连续次梁及连续主梁的内力计算:
单向板:
按考虑塑性内重分布的方法计算。
次梁:
按考虑塑性内重分布的方法计算。
主梁:
按弹性理论方法计算。
双向板及其主、次梁:
按弹性理论方法计算。
7.选取板、次梁及主梁控制截面内力,分别进行配筋设计及构造设计,并进行裂缝及变形验算。
(二)绘制结构施工图及钢筋材料表:
(1)楼盖结构布置图(楼板、次梁、主梁布置);
(2)楼板配筋图及钢筋表;
(3)次梁的配筋图及钢筋表;
(4)主梁的抵抗弯矩图,配筋图及钢筋表。
(三)完成成果要求:
(1)设计计算书一份。
(电子打印版、手写版都可,手写的需用统一的答题纸)
(2)绘制结构施工图若干,包括楼盖结构布置图,楼板配筋图,次梁的配筋图,主梁的抵抗弯矩图,配筋图。
打印的用A3图纸,手绘的用统一答题纸或A3图纸。
四.设计原始资料
1.学生分组及设计参数见附表,其他参数自己根据实际情况确定。
2.楼面做法:
工业仓库:
20-25mm厚水泥砂浆地面;钢筋混凝土现浇楼板;15-20mm厚石灰砂浆抹底。
办公写字楼、档案室:
地板砖地面,可根据相关图集由学生自己确定构造做法。
钢筋混凝土现浇楼板;15-20mm厚石灰砂浆抹底,吊顶材料自选。
。
百货商场、机场大厅:
大理石地面,可根据相关图集由学生自己确定构造做法。
钢筋混凝土现浇楼板,15-20mm厚石灰砂浆抹底,吊顶材料自选。
3.材料:
混凝土强度等级为C25-C40;主、次梁内纵向受力钢筋为HRB335或HRB400;板中钢筋及梁中箍筋为HPB300或HRB335。
4.楼面活荷载查阅荷载规范确定。
主要参考资料
一.选用规范
1.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
2.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
3.《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001)
二.其他
1.《混凝土结构设计原理》及相关教材
2.楼地面构造做法图集。
3.相关参考资料
《钢筋混凝土结构》课程设计计算书
题目:
某工业厂房第一车间楼盖设计
(两层跨柱网:
6.6m×6.6m楼面活荷载4.0kN/
)
院系:
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
2010年6月
1.设计题目与设计条件
1.1设计题目:
广州市番禺区某工业厂房第一车间(两层)楼盖,采用现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖形式。
混凝土采用C30级,梁中的纵向受力钢筋采用HRB335,其他钢筋采用HPB235。
屋面为不上人屋面,屋面活荷载标准值为0.5kN/
;设计时取楼面活荷载、横向及纵向的柱网尺寸为设计参数,其中:
根据该工厂的使用要求,楼面活荷为4.0kN/
,横向柱网尺寸取为:
6.6m,纵向柱网尺寸与横向柱网相同。
1.2设计条件:
1.2.1结构类型:
砌体结构
1.2.2建筑材料:
1.2.2.1屋面做法:
(自上而下)
1:
2.5水泥砂浆砌膨胀珍珠岩单拱隔热板40mm厚(重度不大于14kN/
);
陶粒混凝土找坡(坡度2%,最薄处20mm厚、重度不大于14kN/
)
1:
2.5水凝砂浆找平20mm厚(重度20kN/
)
现浇钢筋混凝土板,板底抹灰15mm厚(重度17kN/
)
1.2.2.2楼面做法:
(自上而下)
10mm厚耐磨地砖(重度22kN/
);
1:
3水泥砂浆找平20mm厚
现浇钢筋混凝土楼板,板底混合砂浆抹灰20mm厚
楼盖建筑平面
2.楼盖的结构平面布置:
主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。
主梁跨度为6.6m,次梁的跨度为6.6m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.2m,
/
=6.6/2.2=3,因此按单向板设计。
按跨高比条件,要求板厚h
2200/40=55mm,对工业建筑的楼盖板,要求h
70mm,取板厚h=80mm。
次梁截面高度应满足h=
/18~
/12=6600/18~6600/12=367~550mm。
考虑到楼面可变荷载比较大,取h=500mm。
截面宽度取b=200mm
主梁截面高度应满足h=
/15~
/10=6600/15~6600/10=440~650mm。
截面宽度为b=300mm
楼盖板结构平面布置图
3.板的设计
3.1楼盖板的设计
已如前述,轴线①~②、⑤~⑥的板属于端区格单向板;轴线②~⑤的板属于中间区格单向板。
3.1.1荷载
板的永久荷载标准值
10mm厚耐磨地砖0.01×22=0.22kN/
80mm现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/
20mm1:
3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/
20mm板底混合砂浆抹灰0.02×17=0.34kN/
小计2.96kN/
板的可变标准荷载值4kN/
永久荷载分项系数取1.2或1.35,因楼面可变荷载标准值等于4.0kN/
,所以可变荷载分项系数应取1.4。
于是板的
荷载总计算值
①q=
+
=1.35×2.96+0.7×1.4×4=7.916kN/
②q=
+
=1.2×2.96+1.4×4=9.152kN/
由于②>①,所以取②q=9.152kN/
,近似取q=9kN/
3.1.2计算简图
次梁截面为200mm×500mm,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,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
=
+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025
=2030mm,取
=2020mm
中间跨
=
=2200-200=2000mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。
取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图所示
3.1.3弯矩计算值
由表11-1可查得,板的弯矩系数
分别为:
边跨中,1/11;离端第二支座,-1/11;中跨中,1/16;中间支座,-1/14。
故
=-
=(g+q)
/11=9.2×
/11=3.34kN·m
=-(g+q)
/14=-9.2×
/14=-2.57kN·m
=
=(g+q)
/16=9.2×
/16=2.25kN·m
这是对端区单向板而言的,对于中间区格单向板,其
和
应乘以0.8,
=0.8×-2.57=-2.06kN·m;
=0.8×2.25=1.80kN·m
3.1.4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80mm,
=80-20=60mm;板宽b=1000mm。
C30混凝土,
=1.0,
=14.3kN/
;HPB235钢筋,
=210N/
。
板配筋计算的过程于下表。
楼面板的配筋计算
截面
1
B
2或3
C
弯矩设计值(kN·m)
3.34
-3.34
2.25
-2.57
=
/(
b
)
0.065
0.065
0.044
0.050
=1-
0.067
0.067
0.045
0.051
轴线
①~②、
⑤~⑥
计算配筋(
)
=
b
/
273.7
273.7
183.9
208.4
实际配筋(
)
Φ8@160
=314.0
Φ8@160
=314.0
Φ6/8@160
=246.0
Φ6/8@160
=246.0
轴线
②~⑤
计算配筋(
)
=
b
/
273.7
273.7
147.1
166.7
实际配筋(
)
Φ8@160
=314.0
Φ8@160
=314.0
Φ6/8@160
=246.0
Φ6/8@160
=246.0
*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;
/bh=246/(1000×80)=0.308%,此值大于0.45
/
=0.45×1.43/210=0.306%,同时大于0.2%,满足最小配筋率。
屋面板结构平面布置图
3.2屋面板的设计
3.2.1荷载
板的永久荷载标准值
40mm1:
2.5水泥砂浆砌膨胀珍珠岩单拱隔热板0.04×14=0.56kN/
≥20mm陶粒混凝土找坡(0.02+0.02+0.02×
)×
×14=1.666kN/
20mm1:
2.5水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/
80mm钢筋混凝土板0.08×25=2kN/
15mm板底混合砂浆抹灰0.015×17=0.255kN/
小计4.881kN/
板的可变荷载标准值0.5kN/
荷载总计算值
①q=
+ψ
=1.35×4.881+0.7×1.4×0.5=7.079kN/
②q=
+
=1.2×4.881+1.4×0.5=6.557kN/
由于①>②,所以取①q=7.079kN/
,近似取q=7kN/
3.2.2计算简图
次梁截面为200mm×500mm,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取板在墙上的支承长度为120mm。
按弹性计算,板的计算跨度:
边跨
=1.025
+b/2=1.025×(2200-100-120)+200/2=2130mm>
+
=2120mm,取
=2120mm
中间跨
=
=2200mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。
取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图所示
3.2.3弯矩计算值
由表11-1可查得,板的弯矩系
故
=0.078×6.589×
+0.100×0.49×
=2.53kN·m
=0.033×6.589×
+0.079×0.49×
=1.24kN·m
=0.046×6.589×
+0.085×0.49×
=1.67kN·m
=-0.105×6.589×
-0.119×0.49×
=-3.39kN·m
=-0.079×6.589×
-0.111×0.49×
=-2.78kN·m
3.2.4正截面受弯承载力计算
环境类别为二级a类,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=20mm。
板厚80mm,
=80-25=55mm;板宽b=1000mm。
C30混凝土,
=1.0,
=14.3N/
;HPB235钢筋,
=210N/
。
板配筋计算的过程于下表。
屋面板的配筋计算
截面
1
B
2
C
3
弯矩设计值(kN·m)
2.53
-3.39
1.24
-2.78
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