淮阴工学院。
课程名称: 工程结构
课程编号: 1411860
学生班级: 工管1102
学号: 1101606134
姓名: 丁蔺垣
指导老师: 顾向阳
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计。
一、 设计题目。
单向板肋梁楼盖设计。
二、 设计内容和要求。
1)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。
(2)绘制楼盖结构施工图。
1.楼面结构平面布置图(标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号).(比例1:100~1:200);
2.板模板图及配筋平面图(标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸)(比例1:100~1:200);
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、编号及其定位尺寸)(比例1:50,剖面图比例1:15~1:30);
4、梁材料图、模板图及配筋图(按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、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、编号及其定位尺寸);(比例1:50,剖面图比例1:15~1:
30);
5.在图中标明有关设计说明,如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。
(3)计算书。
三、 设计资料。
1、柱网为5700mm×5700mm,楼面的活荷载标准值为10kn/m2
2、楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(),板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底()
3、材料选用:
混凝土强度等级采用c30,梁、板受力钢筋采用hrb400级钢筋,梁箍筋、板构造筋采用hrb335级钢筋
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书。
一、 楼盖结构平面布置:
、主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度为5.7m,次梁的跨度为5.7m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为1.9m。楼盖结构布置图如下:
楼盖建筑平面。
l1=5700mm l2=5700mm)
、按高跨比条件,当,对于工业建筑的楼盖板,要求h≥80mm,取板厚h=80mm
3、次梁的截面高度应满足 h=(~l=(317~475)mm,取h=450mm。则b=(~h=(150~225)mm,取b=200mm。
4、主梁的截面高度应该满足h=(~l=(380~590)mm,取h=550mm。则b=(~h=(183~275)mm,取b=200mm。
二、 板的设计(按塑性内力重分布计算):
1、荷载计算:
板的恒荷载标准值:
取1m宽板带计算:
20mm厚水泥砂浆抹面0.02×20=0.4 kn/m
80mm钢筋混凝土板0.08×25=2.0 kn/m
15mm厚石灰砂浆抹底0.015×17=0.26kn/m
恒载: g=2.66 kn/m
活载: q=10 kn/m
恒荷载分项系数取1.2;因楼面活荷载标准值大于,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的。
恒荷载设计值 g=2.66×1.2=3.20
活荷载设计值 q=10×1.3=13
设计值总值: =16.20
2、板的计算简图:
次梁截面为200mm×450mm,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,板的计算边跨:
取l0=1720mm
中间跨: l0=ln=1900mm-200mm=1700mm
因跨度相差小于10%,可按等跨度连续板计算。
计算简图如下图:
3、弯矩设计值。
用塑性内力重分布理论计算,则有α系数如下:
则由可计算出、、、计算结果如下表:
由题知:环境类别为一类,c30混凝土,板最小保护层厚度c=15mm。板厚80mm,板宽b=1000mm。c30混凝土, =1.0,hrb400钢筋,
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:
板的配筋计算。
对轴线~④间的板带,其跨内截面和支座截面的弯矩设计值都可以折减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=177/(1000×80)=0.22%,此值大于0.
45=0.45×1.43/360=0.
18%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。
三、次梁设计(按塑性内力重分布计算):
1、荷载计算:
由板传来永久荷载。
次梁自重。次梁粉刷:
恒载: 活载:
荷载设计值总值。
2、计算简图。
次梁在砖墙上支承长度为240mm。主梁截面为250mm550mm。计算跨度:
中跨: 边跨: ,取。
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:
3、内力计算:
由可计算出、、、计算结果如下表:
由可计算出、、、计算结果如下表:
4、承载力计算:
次梁跨中按t形截面计算,t形截面的翼缘宽度,按,故取。除支座b截面纵向钢筋按两排布置外,其余截面均布置一排。
环境类别一级,c30混凝土,梁的最小保护层厚度c=25mm。一排纵向钢筋。二排纵向钢筋。
c30混凝土,纵向钢筋采用hrb400钢,,箍筋采用hrb335钢,。
故各跨中截面属于第一类t形截面。
次梁正截面承载力计算见下表:
次梁正截面受弯承载力计算。
计算结果表明,支座截面的ζ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则; /bh)=427/(200*450)=0.47%,此值大于0.
45 / 0.45×1.43/360=0.
18%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。
斜截面受剪承载力。
斜截面承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸:
因,截面尺寸按下式验算:
kn计算所需腹筋:
采用φ6双肢箍筋,计算支座b左侧截面。由,可得到箍筋间距。
调幅后受剪承载力应加强,;梁局部范围内将计算箍筋的面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距,s=0.8×214=171,2mm最后取箍筋间距s= 180mm 为方便施工次梁长不变。
验算配筋率下限值:
弯矩调幅时要求的配筋率下限为:,实际配箍率,满足要求。
四、主梁设计(按弹性理论计算):
1、荷载计算:
为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。
次梁传来的永久荷载:
主梁自重。主梁粉刷重:
恒载: 恒载设计值:
活载设计值:
2、确定计算跨度及计算简图。
主梁按连续梁计算,端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上。计算跨度:
边跨: =5700-200-120=5380mm 因=134.5中跨:
因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:
3、剪力设计值:
1)、弯矩设计值:
其中,可由书中表查取,2)、剪力设计值:,其中,可由书中表查可知。
3)弯矩、剪力包络图。
弯矩包络图:
1 第跨有可变荷载,第2跨没有可变荷载。
有书上附表6-2知,支座b或c的弯矩值为:
在第1跨内以支座弯矩的连线为基线,作g=66kn,q=183kn的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为:
1/3(g+q) +3=394.75 (与前面计算的接近)
1/3(g+q) +2/3=314.75
在第2跨内以支座弯矩的连线为基线,作g=66kn,q=0kn的简支梁弯矩图,得集中荷载作用点处弯矩值:
1/3g+= 114.62
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