整体式现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计2.doc
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1、钢筋混凝土课程设计 目录1.设计资料11.1建造地点与基本概况31.2楼面构造层做法(至上而下)31.3设计方案31.4材料选用32.楼盖的结构平面布置33.板的设计53.1荷载53.2计算简图53.3弯矩计算值63.4正截面受弯承载力计算74.次梁设计74.1荷载设计值74.2计算简图8 4.3内力计算84.4承载力计算94.4.1正截面受弯承载力94.4.2斜截面受剪承载105.主梁设计105.1荷载设计值105.2计算简图105.3内力设计值及包络图125.3.1弯矩设计值125.3.2剪力设计值125.3.3弯矩、剪力包络图125.4承载力计算155.4.1正面受弯承载力155.4.2
2、斜截面受剪承载力166、绘制施工图166.1施工说明166.2结构平面布置图166.3板配筋图176.4 次梁配筋图176.5主梁配筋图17cfg V b b v v 整体式单向板肋梁楼盖设计 一、设计资料 某一般金工车间楼盖,采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构形式,其柱网布置下图所示 建筑平面图1、1建造地点与基本概况建造地点为西安市某地,外墙采用490mm厚的砖墙。该结构的重要性系数为1.0,使用环境类别为2a类。板的外墙上的支承长度为120mm,梁在外墙上的支承长度为370mm。1、2楼面构造层做法(至上而下) 楼面水泥砂浆面层厚20mm (=20kN/m2); 现浇混凝土楼板厚80
3、mm (=25kN/m2) 混合砂浆天棚抹灰厚15mm (=17kN/m3)。 1、3设计方案题号(m)(m)可变荷载取值3b6b7d6.07.2二类金工 1、4材料选用 楼板、次梁及主梁的混凝土强度等级均为C30(fc=14.3N/mm2 ;ft=1.43 N/mm2 )板中钢筋和梁中箍紧采用HPB335级钢筋;主梁、次梁受力钢筋采用HRB400级钢筋。板伸入外墙内120mm,梁在外墙上的肢承长度为370mm,柱的截面尺寸bh=350mm 350mm, 结构层高为4.2m1、5 设计内容1、结构平面布置图:柱网、主梁、次梁及板的布置2、单向板板和次梁的强度计算(按塑性内力重分布计算)3、主梁
4、强度计算(按弹性理论计算)4、绘制结构施工图(1)、楼盖结构平面布置图(1:250 ,1:200)(2)、板的配筋图(1:50)(3)、次梁的配筋图(1:50)(4)、主梁的配筋图(1:50)及弯矩M、剪力V的包络图(5)、次梁和主梁的截面配筋图(1:20) (6)、板和次梁的钢筋一览表(可在次梁的抽筋图和次梁的钢筋表中任选其一) 二、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7.2m,次梁的跨度为6.0m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为/=7.2/3=2.4,因此按单向板设计。 按跨高比条件,要求板厚h2200/30=80mm,对工业建筑的楼盖板,要求h80mm,取板厚
5、h=80mm。次梁截面高度应满足h=/18/12=6000/186000/12=333 500 mm。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=/15/12=7200/157200/10=4807200mm。取h=700mm截面宽度为b=300mm 三、板的设计3.1荷载板的永久荷载标准值80mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.0825=2kN/20mm厚楼面水泥砂浆面层 0.0220=0.4kN/15mm厚混合砂浆抹灰 0.01517=0.255kN/小计 2.655kN/板的可变标准荷载值 12.0kN/永久荷载分项系数取1.2,因楼面可变荷载标准
6、值大于4.0kN/,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=2.6551.2=3.186kN/可变荷载设计值 q=12.01.3=15.6kN/荷载总设计值 g+q=3.186+15.6=18.786kN/ 近视值为g+q=19kN/ 3、2计算简图按塑性内力重分布设计,次梁截面为200mm500mm,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:边跨按以下二项较小值确定:=+h/2=2400-120-100+80/2=2220mml011=ln+a/2=(2400-120-200/2)+120/2=2240m
7、m故边跨板的计算跨度取lo1=2220mm中间跨:=2400-200=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 3.3弯矩计算值因边跨与中跨的计算跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算由资料可查得:板的弯矩系数M,,分别为边支座0;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 截面位置A端支座1边跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数01/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)02.222.222.22.2(kN.m)08.51-8.515.85-6.69v 3.4正截面受弯承载力计
8、算环境类别为2a类,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=20mm。假定纵向钢筋直径d为10mm,板厚80mm,=h-c-d/2=80-20-10/2=55mm;板宽b=1000mm。C30混凝土,=1.0,=14.3kN/;HPB335钢筋,=300N/。板配筋计算的过程于下表。 楼面板的配筋计算截面A1B2C弯矩设计值()0 8.51-8.515.85-6.69s=M/1fcbh020 0.20 0.20 0.1350.15500.230.230.1460.169计算配筋(mm2)AS=bh01fc/fy0602.98602.98382.76443.06实际配筋(mm2) 08/101006
9、44.010/8100644.0 6/8100393.06/8100460 计算结果表明,支座截面的均小于0.3符合塑性内力重力分布的原则;As/bh=413/(100080)=0.51%,此值大于0.45ft/fy=0.451.43/270=0.21%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 四.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和在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: 3.1862.4=7.65kN/m次梁自重: 0.2(0.5-0.08)251.2=2.52 kN/m次梁粉刷: 20.02(0.5-0.08)1
10、71.2=0.34 kN/m小计 g=10.51 kN/m活荷载设计值: q=15.62.4=37.44kN/m荷载总设计值: q+g=37.44+10.51=47.95kN/m 近似取荷载48 kN/m 4.2计算简图按塑性内力重分布设计。次梁在砖墙上的支承长度为370mm。主梁截面为300mm700mm。计算跨度: l01=ln+b/2=(6000-120-300/2)+120/2=6100mm l011=1.025ln=1.025(6000-120-300/2)=5873.25mm故边跨板的计算跨度取lo1=5873.25mm中间跨: l02=ln=6000-300=5700mm 4.3
11、 弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表:次梁的弯矩设计值的计算截面位置A1B2C弯矩系数 01/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)05.875.705.875.87(kN.m)025.60-25.6097.36-111.29次梁的剪力设计值的计算截面位置AB左B右C剪力系数0.50.550.550.55净跨度ln5.735.735.705.70(kN)123.63164.85163.99163.99 4.4承载力计算 4.4.1正截面受弯承载力正截面受弯承载力
12、计算时,跨内按T形截面计算,边跨翼缘宽度去=/3=5873.25/3=1957.75mm;又=b+=2520,比较取=1957.75 中跨=/3=1900、=2500故取=1900mm。取=1900除B截面纵向钢筋排两排布置外。其余截面均布置一排。环境类别为2a级,C30混凝土,梁的最小保护厚度c=20mm,假定箍紧直径为10mm,纵向钢筋直径20mm,则纵向钢筋=500-20-10-20/2=460mmC30混凝土,=1.0,=1,=14.3N/,=1.43N/;纵向钢筋采用HRB400钢,=360N/,箍筋采用HRB335钢筋,=360N/。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属
13、于第一类T形截面。 次梁正截面受弯承载力计算截面边跨中B支座中间跨中中间支座弯矩设计值()25.60-25.6097.36-111.29Bf或b19572005700200=/(b)或=/()0.0430.0420.0560.18Rs=0.5(1+1-2a)0.9780.9780.9710.90=M/rsho158.07158.07605.5743.5选配钢筋(mm2)116201.1116201.1220628318763 计算结果表明,支座截面的均小于0.35符合塑性内力重力分布的原则;As/bh=402/(200500)=0.40%,此值大于0.45ft/fy=0.451.43/360=
14、0.18%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。4.4.2斜截面受剪承载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- hf=435-80=355mm且hw/b=355/200=1.8 Vmax =93.11kN故截面尺寸满足要求计算所需腹筋采用采用6双支箍筋,计算支座B左侧截面。可得到箍筋间距 =291.5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20%加或箍筋间距减小20%。先调整箍筋间距,s=0.8291=233mm截面高度在300至500mm的梁,最大箍筋间距200mm,最后取箍筋间距200mm,为了方便施工,沿梁长不变
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