钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书设计实例.docx
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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书设计实例
淮阴工学院
混凝土结构基本原理实训课程
混凝土结构基本原理课程名称:
设计题目:
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖
________土木工程专业层次:
1134____土木班级:
赫新荣名:
姓
号:
学
__何卫忠指导老师:
2016年1月
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书
1、设计资料
2、楼面的活荷载标准值为6.0kN/m1.13?
m/KN?
20),板底及梁用15mm厚石灰砂浆1.2、楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(3?
m/17KN?
);,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm.
抹底(1.3、材料选用:
(1)、混凝土:
C30
(2)、钢筋:
主梁及次梁受力筋用Ⅱ级钢筋,板内及梁内的其它钢筋可以采用Ⅰ级。
2、平面结构布置:
2.1、确定主梁的跨度为,次梁的跨度为5.7m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为m6.0。
楼盖结构布置图如下:
m2.0.
楼盖结构布置图1时,满足刚度要求,可不验算挠度。
对于工业建筑2.2、按高跨比条件,当h?
50mm?
l
4080mm=h的楼盖板,要求h≥80mm,取板厚111~)L=(317~475)mm,取h=2.3、次梁的截面高度应满足h=(400mm。
则b=(~
182121)h=(133~200)mm,取b=200mm。
3111)L=(429~750)mm,取h=、主梁的截面高度应该满足h=(~600mm。
则b=(~2.4
14281。
b~300)mm,取=250mm(200)h=
33、板的设计(按塑性内力重分布计算):
3.1、荷载计算:
板的恒荷载标准值:
取1m宽板带计算:
楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面0.02×20=0.4kN/m
80mm钢筋混凝土板0.08×25=2.0kN/m
15mm板底混合砂浆0.015×17=0.255kN/m
m
2.655kN/g恒载:
=km
/=6kN×q活载:
=61k;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载恒荷载分项系数取1.2。
于是板的标准值大于1.3,所以活荷载分项系数取m/kN0.4.
=10.986
=设计值总值:
q1.31.2g?
qg?
kk
厚钢筋混凝土板80
200200
120
次梁
3.2、板,取板在墙上100mm×400mm,现浇板在墙上的支承长度不小于次梁截面为200mm。
按塑性内力重分布设计,板的计算边跨:
的支承长度为120mm180,mm1824.51.025?
1820?
ll?
h?
2000?
100?
120?
?
?
l2
n01n2(a=120mm)
1820mm取l=011800mm200mm=l=2000mm-中跨:
l=n02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
10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。
过计算简图如下图:
3.3、内力计算及配筋:
α系数如下:
用塑性内力重分布理论计算,则有1.0
表
支承情况
置位面截
端支座
边跨支座
离端第二支座
离端第二跨中
中间支座
中间跨中
A
1
B
2
C
3
梁板搁支在墙上
0
1/11
两跨连续:
-1/10三跨以上连续:
-1/11
1/16
-1/14
1/16
板
与梁整浇连接
-1/16
1/14
梁
-1/24
梁与柱整浇连接
-1/16
1/14
2?
MMMMlM?
(g?
q)则由、、、,计算结果如下表:
可计算出0c2B1C
2
B
1
截面位置
Α
1/11
-1/11
1/16
-1/14
10.9861/11×2×1.82=3.308
-1/11×10.986×21.82=-3.308
1/16×10.9862×1.8=2.225
-1/14×10.986×21.8=-2.542
由题知:
则,60mm?
20?
?
hh?
a?
80b?
1000mm,设a?
20mm,ss022,fc=14.3N/mmfy=300N/mm根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:
截面
1
B
2
C
)M(m?
kN
3.308
-3.308
2.225
1.780
-2.542
-2.034
()2?
bhfmkN?
01c
51.48
0.064
0.064
0.043
0.035
0.049
0.040
?
)
(614?
0?
.b
0.067
0.067
0.044
0.036
0.050
0.041
0.967
0.967
0.978
0.982
0.975
0.980
?
hA?
M/f0yss2(mm)
190.05
190.05
126.39
100.70
144.84
115.31
选钢筋
①~②轴线⑤~⑥轴线
6/8@190
6/8@190
5@150
4@85
②~⑤轴线
6/8@200
6/8@200
4@120
5@160
实际配筋
①~②轴线⑤~⑥轴线
2207mm
2207mm
2131mm
2148mm
②~⑤轴线
2196mm
2196mm
1052mm
1232mm
MM)(、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32M)计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。
和中间支座(c3.4、确定各种构造钢筋:
6@250。
⑴分布筋选用
8@200。
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
双向配置板四角的上部。
8@200,选用:
⑷板角构造钢筋
3.5、绘制板的配筋示意图:
采用弯起式筋,详见板的配筋图.
4、次梁设计(按塑性内力重分布计算):
4.1、次梁的支承情况:
4.2、荷载计算:
由板传来:
?
52.?
0k5.2.65N31m?
?
次梁肋自重:
m/6kN25?
10.4?
0.08.0.2?
?
?
0.6322?
17kN0.1m/0.01?
5?
0.?
4?
08次梁粉刷重
m/?
g7.0732kN恒载:
km/12kN?
6?
2.0?
q活载:
kq.3g.2?
11=24.09=设计值总值:
q?
gkk4.3、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:
l=55865×5450=5586,取=1.02l边跨:
=ln+a/2=5700-120-250/2+240/2=5575≤1.025l010102(a=240)
,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:
因跨度相差小于10%、内力计算:
4.42?
lq)(g?
M?
MMMM、,计算结果如下表:
可计算出由、、0c2B1
截面位置
1
B
2
C
Α
1/11
-1/11
1/16
-1/14
24.091/11××25.586=68.34
24.09××-1/1125.586=-68.34
1/16×24.09×25.4544.72?
-1/14×24.09×25.45=-51.11
?
可计算出、、、由,计算结果如下表:
VlV?
V(g?
q)VVcnBlABr
截面位置
Α
0.45
0.60
0.55
0.55
0.45×24.09×5.455=59.13
0.6×24.09×5.455=78.85
0.55×24.09×5.45=72.21
0.55×24.09×5.45=72.21
、截面承载力计算:
4.5',按形截面的翼缘宽度T形截面计算,T⑴、次梁跨中按bf''bb=1900,故取。
mm360? 40? 400,h? 400h? 0'? 80hmm翼缘厚: f判定T形截面类型: 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,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,mm? 340? 400? 60h0取mm? 360h0⑶、次梁正截面承载力计算见下表: 截面 1 B 2 C 弯矩M)m(kN? 68.34 -68.34 44.72 -51.11 或2? bhf01c'2? hfb0cf1 1.0*14.3*1900*3260 1.0*14.3*200*3420 1.0*14.3*1900*3620 1.0*14.3*200*3620 0.019 0.207 0.013 0.138 0.019 0.234 0.013 0.149 0.991 0.883 0.994 0.926 532.10 632.31 347.14 425.88 选用钢筋 (弯163)1 816+13(弯起) 3)(弯141 14(弯13) 实际钢筋截面2)面积(mm 603 653.3 461 461 ⑷、次梁斜截面承载力计算见下表: 截面 A C V)(kN 59.13 78.85 72.21 72.21 257.4>V截面满足 243.1>V截面满足 243.1>V截面满足 257.4>V截面满足 72.07>V不需配箍筋 68.07 68.07 72.07>V不需配箍筋 箍筋肢数、直径 62 62 26 26 56.6 56.6 56.6 56.6 按构造配筋 669.43 1743.12 按构造配筋 实配箍筋间距 200 200 200 200 110.28>V满足 104.15>V满足 104.15>V满足 110.28>V满足 选配弯起钢筋 由于纵向钢筋充足,可弯20 起1 118 由于纵向钢筋充足,可弯18 1起 由于纵向钢筋充足,可弯18 1起 实配钢筋面积 2314.2mm 2254.5mm 2254.5mm 2254.5mm 4.6、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。 5、主梁设计(按弹性理论计算): 5.1、支承情况: 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。 主梁端部支承于砖壁柱上,其支承长度a=370。 5.2、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: 主梁自重: 5kN25? 2.00.0.08)? 2? (0.? 6 主梁粉刷重: 45.23KN恒载: ? Gk54.27KN 恒载设计值: ? .2GG? 1k5.7×1.3=88.92KN6活载设计值: ×2.0×? Q、确定计算跨度及计算简图5.3主梁计算跨度: 11边跨: mm? 6022l0.025? 5680? ? 400? 0.025? 5680? ll? b? n01n柱2211,近似取mm6030l? mm/2? 400/2? 6065b? l? a? ? 5680? 370 01n柱2211中跨: mm? 6000400/2? /2? ? ll? b? b5600? 400 n0柱柱22,可按等跨梁计算,计算简图如下: 因跨度相差不超过10% 、5.4内力计算: 1)、弯矩设计值: QLkkGL? ? M21kk支座,计算跨度可取相邻两跨的平其中,BL为计算跨度,对于可由书中表查取,21 均值。 kQkkkV? G? ,其中,)、剪力设计值: 可由书中表查可知。 24433主梁弯矩计算 项次. 荷载简图 ① ② ③ ④ 组合项次 ①+③ ①+④ ①+② ①+④ 组合值 59.41 -253.5 -49.14 -134.76 组合项次 ②+① +③① 组合值 237.61 128.52 由此可作出下列几种情况下的内力图: ①+②;①+③;①+④ 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。 主梁剪力计算 项次 荷载简图 ① ② ④ ) (组合项次V? kNmin ①+②116.78 +④①-185.33 ①+④162.93 同样可绘出剪力包络: 4、主梁正截面和斜截面承载力计算: 'b,按形截面的翼缘宽度T⑴、主梁跨中按T形截面计算,f11''mmb2000? ,故取。 mm? b? ? s5400b? ? l? ? 60002000mm 0ff33h? 600,h? 600? 60? 540mmh? 600? 40? 560mm(中间跨)(边跨),梁高: 00'? 80hmm翼缘厚: f判定T形截面类型: 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,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取h? 600? 70? 530mm。 0正截面配筋计算。 截面 1 B 2 弯矩M)? mkN( 237.61 253.5 128.52 49.14 (54.27+88.92)*0.4/2=28.638 224.86 或2? bhf01c2'? hfb0f1c 20001.0×14.3×2=8339.76×5406×10 ×1.0×14.3×25062530=1004.22×10 1.02000×14.3×=2××5608968.96610 1.0×14.3×2502=1121.12560×6×10 0.028 0.252 0.014 0.044 0.028 0.296 0.014 0.045 0.986 0.852 0.993 0.978 1239.63 1559.41 641.99 249.23 选用钢筋 20(弯3)4 14 18+25 )(弯1612 118 实际钢筋截面2)mm面积( 1256 1580 678 254.5 斜截面配筋计算: 面截 A V)(kN 112.46 178.74 156.844 截面尺寸按下面式验算 473.7>V473.7>V473.7>V截面满足截面满足截面满足? 剪跨比: 82.9 箍筋肢数、直径882282100.6100.6100.6 541.12 166.90216.20 150实配箍筋间距150150 由于纵向钢筋充足,可弯起选配弯起钢筋18 1弯起118 18 1实配钢筋面积)mm(254.5 254.5 254.5 验算最小配筋率,满足要求. 说明 由于剪力图呈矩截A形,在支座2.2m面右边的范围内需要布置两排弯起钢筋,而且要使箍筋加密为100mm即可满足要求。 由于剪力图呈矩形,且比较大,B左边在支座截面的2.2m范围内需要布置三排弯起钢筋,而且要使箍筋加密为100mm,即可满足要求。 由于剪力图呈矩形,在支座右边的B截面范围内需2.2m要布置两排弯起钢筋,而且要使箍筋加密为100mm即可满足要求。 为了施工方便,除加密区箍筋间距一律为150mm 5.5、两侧附加横向钢筋的计算: 次梁传来的的集中力: ,mm? 200h1附加箍筋布置范围: mm1000? 200? 200hs? 2? 3b? 2? ? 311000 6? 1? m? 梁排,取附加箍筋,8@200则在长度范围内可布置箍筋的排数: mm200两侧各布置三排。 2mmA? 254.518,,则由: 另加吊筋1sb2fAsina? m? nfA? 2? 300? 254.5? 0.707? 6? 2? 210? 50.3? 234.7kN? F,l1sbyyvsv满足要求。 参考文献: 《混凝土结构设计常用资料速查手册》 《混凝土结构设计》
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