钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计.doc
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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书
一、设计题目及目的
题目:设计某三层轻工厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。
目的: 1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。
2、通过板及次梁的计算,掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。
3、通过主梁的计算,掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包络图和材料图的
绘制方法。
4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。
5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式,制图规定,进一步提高制图的基本技能。
6、学会编制钢筋材料表。
二、设计内容
1、结构平面布置图:柱网、主梁、次梁及板的布置
2、板的强度计算(按塑性内力重分布计算)
3、次梁强度计算(按塑性内力重分布计算)
4、主梁强度计算(按弹性理论计算)
5、绘制结构施工图
(1)、结构平面布置图( 1:200)
(2)、板的配筋图( 1: 50)
(3)、次梁的配筋图( 1: 50; 1: 25)
(4)、主梁的配筋图( 1: 40; 1: 20)及弯矩 M、剪力 V 的包络图
(5)、钢筋明细表及图纸说明
三、设计资料
1、车间类别为三类金工车间,车间内无侵蚀性介质,结构平面及柱网布置如图。经查规范资
料:板跨≥ 1.2m 时,楼面的活荷载标准值为 16.0KN/ ㎡;板跨≥ 2.0m 时,楼面的活荷载标准值为10.0KN/ ㎡;次梁(肋梁)间距≥ 1.2m 时,楼面的活荷载标准值为 10.0KN/ ㎡;次梁(肋梁)间距≥ 2.0m 时,楼面的活荷载标准值为 8.0KN/ ㎡。数据: Lx=6000, Ly=6300 。
L
L
L
2 楼面构造。采用 20mm 厚水泥砂浆抹面,15mm 厚混合砂浆天棚抹灰。
3 屋面构造(计算柱内力用)。三毡四油防水层, 20 厚水泥砂浆找平层、150 厚(平均)炉渣找坡层、 120 厚水泥珍珠岩制品保温层、一毡二油隔气层、60 厚钢筋混凝土屋面板、 15 厚混合砂浆天棚抹灰。
4 梁、柱用 1
5 厚混合砂浆抹灰。
5 混凝土采用C25;主梁、次梁受力筋采用HRB335级钢筋,其他均采用HPB235级钢筋。
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定
确定主梁的跨度为 6.0m ,次梁的跨度为 6.3m ,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为 2.0m 。楼盖结构的平面布置图如图所示。
按高跨比条件要求板的厚度 h ≥l/40=2000/40=50 ㎜,对工业建筑的楼板,要求 h ≥ 80 ㎜,所以板厚取 h=80 ㎜。
次梁截面高度应满足 (1/18 ~ 1/12)l=(1/18 ~ 1/12 ) ×6300=350 ~525mm ,取 h=500mm ,截面宽 b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) × 500=167 ~250mm ,取 b=200mm 。
主梁截面高度应满足 h=(1/14 ~ 1/8 )l=(1/14 ~ 1/8) × 6000=429~750mm,取 h=650mm ,截面宽度 b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) × 650=217 ~ 325mm, 取 b=300mm 。 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 厚水泥沙浆面层: 0.02 × 20=0.4 KN/ ㎡ 80mm 厚钢筋混凝土板: 0.08× 25=2.0 KN/ ㎡
15mm 厚混合沙浆天棚抹灰: 0.015× 17=0.255 KN/ ㎡
小计
2.655 KN/ ㎡
活荷载标准值 :
10.0 KN/ ㎡
因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于
4.0kN/m 2
,所以活荷载分项系数取 1.3 ,
恒荷载设计值: g=2.655× 1.2=3.168 KN/ ㎡ 活荷载设计值: q=10 ×1.3=13.0KN/ ㎡ 荷载设计总值: g+q=16.186 KN/㎡ , 近似取 16.2KN/ ㎡
( 2)、计算简图
取 1m 板宽作为计算单元, 板的实际结构如图所示, 由图可知:次梁截面宽为 b=200mm ,
现浇板在墙上的支承长度为
a=120mm ,则按塑性内力重分布设计,板的计算跨度为:
边跨按以下二项较小值确定:
l 01=ln+h/2=(2000 - 120- 200/2)+80/2=1820mm l 011=ln+a/2=(2000 -120-200/2)+120/2=1840 mm
故边跨板的计算跨度取 lo1=1820mm
中间跨: l 02=ln=2000-200=1800mm 板的计算简图如图所示。
( 3) 弯矩设计值
因边跨与中跨的计算跨度相差( 1820-1800) /1800=1.1% 小于 10%,可按等跨连续板计算由资料可查得:板的弯矩系数α M, ,板的弯矩设计值计算过程见下表
板的弯矩设计值的计算
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
M
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度 l 0 (m) l 01=1.82 l 01=1.82 l 02=1.80 l 02=1.80 M M ( g
q )l 02 16.2 × 1.82 ×
-16.2 × 1.82 ×
16.2 × 1.80 × -16.2 × 1.80 ×
1.82/11=4.881.82/11=-4.88
1.80/16=3.28
1.80/14=-3.75
(kN.m)
( 4) 配筋计算——正截面受弯承载力计算
板厚 80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25 混凝土 a1=1.0,fc=11.9N / mm 2
,HPB235 钢
筋, fy=210 N / mm 2
。 对轴线② ~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%。板配筋计算过程见表。
板的配筋计算
截面位置
1 B
2 C 弯矩设计值( kN m )
4.88 -4.88 3.28 -3.75 α s
1 c
bh 0
2
0.114
-0.114
0.077
-0.088 =M/ α f
ξ 1
1
2 s 0.121
0.1<-0.121<0.3 0.08 0.1<-0.092<0.3
5
5
计算配筋( mm 2) -411
272
313
轴线 A =ξ bh α f /f y 411
①~② ⑤~
S
0 1 c
实 际 配 筋 10@190 10@190
8@180 8@160 ⑥
( mm 2
)
As=413
As=413
As=279
As=314