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6单向板肋梁楼盖设计实例

淮阴工学院课程设计实例

课程名称:混凝土结构基本原理

课程编号:5102140

学时学分:1周、1学分

学生班级:土木110

学生姓名

指导教师:

学号:

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计实例

一、设计题目 单向板肋梁楼盖设计 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、楼面的活荷载标准值为9.0kN/m 2

2、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m 2,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm.

3、材料选用: (1)、混凝土:C25

(2)、钢筋:主梁及次梁受力筋用HRB335钢筋,板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB300。

计算书正文

一、 平面结构布置:

1、确定主梁的跨度为m 6.6,次梁的跨度为m 0.5,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为m 2.2。楼盖结构布置图如下:

2、按高跨比条件,当mm l h 5540

1

=≥

时,满足刚度要求,可不验算挠度。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 =(

121~18

1)L =(278~417)mm ,取h =400mm 。则b =(21~31

)h =

(133~200)mm ,取b =200mm 。

4、主梁的截面高度应该满足h =(81~141)L =(440~660)mm ,取h =600mm 。则b =(21~31

)h =

(200~300)mm ,取b =250mm 。

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:

水磨石面层 0.65×1=0.65 kN /m 80mm 钢筋混凝土板

08×25=2.0 kN /m

15mm 板底混合砂浆

0.015×17=0.225 kN /m

恒载: g k =2.905 kN /m

活载: q k =9×1=9 kN /m

恒荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于m kN /0.4,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的

设计值总值: q g +=k k q g 3.12.1+ m kN /186.15= 2、板的计算简图:

次梁截面为200mm ×400mm ,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:

mm l h l l n n 2030025.1202028012010022002

1

01=≤=+--=+=,

取l 01=2020mm (a =120mm)

中跨: l 02=l n =2200mm -200mm =2000mm mm l l n 2000200220002=-==

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,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。 计算简图如下图:

3、内力计算及配筋:

用塑性内力重分布理论计算,则有α系数如下: 表1.0

则由2

0)(l q g M +=α可计算出1M 、B M 、2M 、c M ,计算结果如下表:

由题知:,20,1000mm a mm b s ==设则,

mm a h h s 6020800=-=-= mm N f c /9.11=,mm N f y /210=

根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:

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(2M 、3M )和中间支座(c M )计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。 4、确定各种构造钢筋: 。

。 。

⑷板角构造钢筋:双向配置板四角的上部。

5、绘制板的配筋示意图: 采用弯起式筋,详见板的配筋图.

三、次梁设计(按塑性内力重分布计算): 1、次梁的支承情况:

2、荷载计算:

由板传来: m kN /391.62.2905.2=? 次梁肋自重: ()m kN /6.12508.04.02.0=?- 次梁粉刷重 ()m kN /2176.017208.04.0015.0=??-? 恒载: m kN g k /2086.8= 活载: m kN q k /8.192.29=?= 设计值总值: q g +=k k q g 3.12.1+ m kN /53.35= 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: mm l l n 4750250500002=-== 边跨: mm a

l l n 48752

240225012050002

01=+--=+=

m m 48734755025.1025.1=?=≥n l ,取m m 487001=l (mm a 240=)

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2

0)(l q g M +=α可计算出1M 、B M 、2M 、c M ,计算结果如下表:

由n l q g V )(+=β可计算出A V 、Bl V 、Br V

、c V ,计算结果如下表: 4、截面承载力计算:

⑴、次梁跨中按T 形截面计算,T 形截面的翼缘宽度'f b ,按

mm s b mm l b f 22002002000166750003

1

310'=+=+<=?=≤,故取mm b f 1667'=。

梁高: mm h h 36040400,4000=-==

翼缘厚: mm h f 80'= 判定T 形截面类型:

mm N h h h b f f f f c ??=-

???='-

''601108.507)2

80

360(8016679.110.1)2

(α ?????>?=)

(10.50)

(61.768.507中间跨中边跨中m kN m kN m kN

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

mm h 340604000=-=,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,

取mm h 3600=

⑶、次梁正截面承载力计算见下表:

⑷、次梁斜截面承载力计算见下表:

5、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。

四、主梁设计(按弹性理论计算):

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。 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: kN 043.410.52086.8=?

主梁自重: kN 15.7252.225.0)08.06.0(=??-

主梁粉刷重: kN 58344

.0172.2015.0)08.06.0(2=??- 恒载:=k G kN 776.48 恒载设计值:==k G G 2.1kN 53.58

活载设计值:=Q kN 7.1283.10.52.29=??? 3、确定计算跨度及计算简图 主梁计算跨度: 边跨: mm l b l l n n 66376280025.040021

6280025.02101=?+?+=++

=柱 mm b a l n 66652/4002/37062802

1

21=++=++≤柱,

近似取mm l 664001=

中跨: mm b b l l n 66002/4000/40062002

1

210=++=++=柱柱

因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:

3、内力计算:

1)、弯矩设计值:QL k GL k M 21+=

其中, 2 1k k 可由书中表查取,L 为计算跨度,对于B 支座,计算跨度可取相邻两跨的平均值。 2)、剪力设计值:Q k G k V 43+=,其中, 43k k 可由书中表查可知。 主梁弯矩计算

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

同样可绘出剪力包络:

4、主梁正截面和斜截面承载力计算:

⑴、主梁跨中按T 形截面计算,T 形截面的翼缘宽度'f b ,按

mm s b mm l b f 5000220066003

1

310'=+<=?=≤,故取mm b f 2200'=。

梁高: mm h h 54040600,6000=-==(边跨),mm h 540406000=-=(中间跨) 翼缘厚: mm h f 80'

= 判定T 形截面类型:

mm N h h h b f f f f c ??=-

???='-

''601102.1047)2

80

540(8022009.110.1)2

(α ?

????>?=)(76.195)

(44.3412.1047中间跨中边跨中m kN m kN m kN

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

mm h 530706000=-=。

正截面配筋计算。

斜截面配筋计算:

5、两侧附加横向钢筋的计算:

次梁传来的的集中力:kN F l 95.1777.1282.1043.41=+?=,mm h 2004006001=-= 附加箍筋布置范围:mm b h s 100020032002321=?+?=+=

mm ,则在长度范围内可布置箍筋的排数:61200

1000

=+=m 排, 梁两

侧各布置三排。

另加吊筋, 25.254mm A sb =,则由:

l sv yv sb y F kN A nf m a A f >=???+???=?+7.2343.5021026707.05.2543002sin 21,

满足要求。

五、关于计算书和图纸的几点说明:

1、经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。

2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图,图纸采用2#图纸,2张。 2、结构平面布置图:比例1:200。

3、板的配筋图:比例1:50

,深入板中的长度为500mm 。

,伸出墙边长度为300mm 。

,每一方向伸出墙边的长度为500mm 。

4、次梁的配筋图:比例1:30

通长布置。

⑵、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边缘为50mm 。

⑶、②、⑤号钢筋弯起后在B 支座共同抵抗负弯矩,相当于在矩支座边缘1300mm 处截

断。

⑷、离支座边缘50mm 处各设置一个附加箍筋。

⑸、两根⑤号钢筋弯起后在C 支座共同抵抗负弯矩,相当于 在矩支座边缘1300mm 处

截断。

⑹、B支座第二批截断的⑥号钢筋,在距支座边缘1800mm处截断。

⑺、③号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋,右端在距支座边缘2100mm处截断,与⑦号钢筋在600mm范围内搭接,兼作第二跨的架立筋。

⑻、⑦号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。

5、主梁的配筋图:比例1:30

⑵、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边缘为50mm。

两边各布置三排,另加一根

吊筋.

⑷、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。

⑸、其余钢筋截断详见配筋图。

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