整体式单向板肋形楼盖设计(课程设计)
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整体式单向板肋形楼盖设计一.设计资料1.楼层平面如图1所示,墙体厚度240mm,结构横向长L1=26.4m,结构纵向长L2=27m,楼梯位于该层平面的外部,不予考虑。
楼盖采用整体式单向板肋形结构。
2.该建筑位于非地震区。
3.建筑物安全级别为二级。
4.结构环境类别一类。
5.建筑材料等级:梁,板C25混凝土。
钢筋:板中钢筋,梁中钢筋,构造钢筋二级,梁中受力钢筋二级,箍筋一级。
6.荷载:钢筋混凝土重力密度为25kN/m3,楼面面层为水磨石20mm,自重为0.65kN/m2,梁板天花为混合砂浆抹灰15mm,重力密度为20kN/m3,楼面活荷载标准值2.5kN/m2。
7.结构平面布置及初估尺寸:板的支承长度为120mm,梁的支承长度为240mm,主梁的支承长度为240mm。
板厚:h=100mm次梁:高h=450mm,宽b=220mm,间距l1=3.0m。
主梁:高h=750mm,宽b=250mm,间距l2=6.6m。
柱:b*h=400mm*400mm,柱网尺寸为6.6m*9.0m。
8.使用要求:梁板的变形和裂缝宽度在本设计中均不考虑。
9.采用的规范:水工混凝土结构设计规范(SL/T191-96)建筑结构荷载规范(GBJ9-87)二.楼盖结构平面布置主梁跨度为9m,截面尺寸b*h=250mm*750mm次梁跨度为6m,截面尺寸b*h=220mm*450mm 板跨度2m, 厚h=80m三.板的设计(按塑性内力重分布计算内力)1.荷载恒载设计值:水磨石面层 1.05*0.65=0.683 kN/m2板自重 1.05*25*0.1=2.625 kN/m2板底抹灰 1.05*20*0.015=0.315 kN/m2合计g=3.623 kN/m2活载设计值: q=1.2*2.5=3.0 kN/m2P=g+q=3.623+3.0=6.623 kN/m22.计算简图3.内力计算板厚h=100mm, 次梁b*h=220 mm *450mm计算跨度: 边跨L01=L n+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mmL01= L n+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm选其中较小者L01=2820mm中跨L02=L n=3000-220=2780mm跨度差(L01-L02)/L02=(2820-2780)/2780=1.4%<10%故按等跨连续板计算.板的弯矩计算表:4.配筋计算取a=25 , b=1000mm , h=100mm , h0=h-a=100-25=75mmf c=12.5N/mm2 , f y=210N/mm2b表中所选最小配筋面积A s=217mm2;验算最小配筋率ρ=A s/(bh0)=217/(1000*75)=0.29%>ρmin=0.15%满足要求.四.次梁的设计(按塑性内力重分布计算方法)1.荷载计算恒载板传递荷载 3.623*3=10.869 kN/m侧面抹灰 1.05*(450-100)*3*20*10-3*0.015=0.331 kN/m次梁自重 1.05*(450-100)*10-3*25*0.22=2.201 kN/m合计g=13.221kN/m活荷载q=3*3=9 kN/m总荷载p=g+q=13.221+9=22.221 kN/m2.计算简图计算跨度:边跨L n=6600-240/2-250/2=6355 mmL01=(6600-240/2-250/2)*1.025=6475 mmL01=L n+a/2=6355+240/2=6514 mm故取较小者L01=6475 mm中跨L02=6600-250=6350 mm3.内力计算跨度差(L01-L02)/L02*100%=(6475-6350)/6350*100%=1.97%<10% 按等跨连续梁计算。
整体式单向板肋形楼盖设计The design of monolithic ribbed floor slab摘要钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖是由板、次梁、主梁三部分组成,因此设计分别计算板、次梁、主梁的荷载作用以及承载力作用,并在符合设计规范要求的前提下,尽可能地使施工简单,达到最大经济效益进行配筋计算。
AbstractCast-in-place reinforced concrete one-way slab ribbed floor is composed of a plate,beam, girder is composed of three parts, therefore the design calculation of plate respectively, beam, beam loading effect and bearing capacity, and in accordance with design specifications and requirements of the premise, as far as possible to make the simple construction, achieve the maximum economic benefit calculation of reinforcing bars.一.设计资料某多层工业建筑楼盖平面如图(附图1)采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖1楼层平面L1=18m L2=30m 墙体厚度:370mm板搁置长度:120mm 次梁搁置长度:240mm 主梁搁置长度:240mm2.建筑位于非地震区3.结构安全级别为Ⅱ级4.结构环境类别为一类5.建筑材料等级混凝土:梁、板C25钢筋:板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋Ⅰ级梁中受力筋Ⅱ级6.荷载:钢筋混凝土重力密度: 25kN/m3水磨石面层: 0.65kN/m2石灰砂浆抹面15mm: 17kN/m3楼面活荷载: 4kN/m2 / 6kN/m2(建议尺寸:柱=350mm×350mm)二.结构平面布置单向板肋形梁楼盖由板、次梁和主梁构成。
湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书课程名称:《混凝土结构设计》课程设计题目名称:现浇单向板肋梁楼盖结构设计班级:2009级土木工程专业4班姓名:学号:指导教师:评定成绩:教师评语:指导老师签名:2011年月日现浇整体式单向板肋梁楼盖课程设计任务书1、设计资料(1)某工业用仓库,设计使用年限为50年,楼面使用活荷载为29kN/m。
(2)楼面面层为水磨石(底层20mm厚水泥砂浆,10mm厚面层),自重为2γ=,梁板天花用混合砂浆抹灰15mm。
0.65kN/m(3)材料选用a.混凝土强度等级采用C20、C25或C30。
b.钢筋采用受力纵筋HRB335或HRB400;其他钢筋均用HPB235。
(4)板伸入墙内120mm,次梁伸入墙内240mm,主梁伸入墙内370mm。
(5)二楼楼面结构平面布置图如图所示(楼梯间在此平面外)。
(6)楼板厚度为80mm,次梁截面为200mm500mmb h⨯=⨯,主梁截面⨯=⨯(或400mm400mmb h⨯或⨯=⨯,柱的截面尺寸350mm350mm250mm700mmb h自定)。
2、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。
《整体式单向板肋梁楼盖设计》课程设计主题:《钢筋混凝土结构》课程设计辅导资料内容:概述混凝土梁板结构主要是由板和梁组成的结构体系,其支承结构体系可为柱或墙体。
它是工业与民用房屋楼盖、屋盖、楼梯及雨篷等广泛采用的结构形式。
此外,它还应用于基础结构(肋梁式筏板基础)、桥梁结构及水工结构等。
因此,研究混凝土梁板结构的设计原理及其构造要求具有普遍意义。
混凝土整体式梁板结构中,若有梁有板称为梁板结构,以此种梁板结构作楼盖时亦称肋梁楼盖(a)。
若有板无梁则称为无梁楼盖或板柱结构(b)。
肋梁楼盖b)无梁楼盖这里我们做的课程设计涉及肋梁楼盖。
基本概念阐述:单向板和双向板的概念单向板——荷载由短向板带承受的四边支承板称为单向板,由单向板组成的梁板结构称为单向板梁板结构。
双向板——荷载由两个方向板带共同承受的四边支承板称为双向板。
由双向板组成的梁板结构称为双向板梁板结构。
《规范》规定:当21/3l l ≥,按单向板计算(荷载主要沿短边方向传递,可忽略荷载沿长边方向的传递); 当21/2l l ≤,按双向板计算(荷载沿长边方向的传递不可忽略)。
当212/3l l <<时,宜按双向板计算 这里我们做的课程设计涉及单向板。
整体式单向板肋形楼盖课程设计具体内容楼盖设计的步骤:1) 结构布置:确定柱网尺寸,梁格间距。
2) 结构计算:确定计算简图,内力分析及组合,配筋计算。
3) 绘制施工图。
一、单向板肋形楼盖的结构布置单向板肋形楼盖由单向板、次梁和主梁组成。
*单向板肋梁楼盖结构平面布置方案主梁横向布置,次梁纵向布置(图1.3a );单向板肋梁楼盖结构布置及梁、板基本尺寸确定 板的计算(①荷载计算 ②内力计算 ③截面承载力计算) 次梁计算(①荷载计算 ②内力计算 ③截面承载力计算) 主梁计算(①荷载计算 ②内力计算 ③截面承载力计算 ④主梁吊筋计算) 绘制施工图课程设计流程图主梁纵向布置,次梁横向布置(图1.3b);只布置次梁,不布置主梁(图1.3c)。
整体式单向板肋梁楼盖结构设计班级:土木2012-03班姓名:***学号: ********教师:***某多层工厂建筑平面尺寸为30×21米,采用多层砖混结构,内框架承重体系,外墙厚370mm。
对其做如下柱网布置。
柱截面尺寸为400×400mm。
图1(一)设计资料1.楼面做法20mm水磨石面层;钢筋混凝土现浇板;15mm板底粉刷。
2.楼面活荷载楼面均布活荷载标准值:6.0kN/m2。
3.材料混凝土强度等级为C30;主梁、次梁、受力主筋采用HRB335,HRB400级,板及梁内其他钢筋采用HPB300级。
(二) 楼面梁格布置及截面尺寸1.梁格布置梁格的布置入图2所示。
主梁跨度为7m,次梁的跨度为6m ,板的边跨和中跨分别为2.33m 和2.34m 。
主梁沿横向布置,每跨主梁均承受两个次梁传来的集中力,梁的弯矩图较平缓,对梁工作有利。
图2 2.截面尺寸 (1)板:mm l h 75.6140247040==>,可取板厚为80mm 。
(2)次梁:截面高400~3336000)151~181()151~181(=⨯==l h mm ,取截面高h=500mm ,截面宽b=200mm 。
(3)主梁:截面高926~5297410)81~141()81~141(=⨯==l h mm ,取截面高h=600mm,截面宽b=300mm 。
(三)板的设计按考虑内力重分布方法进行。
1.荷载计算荷载计算见表1。
表1 荷载计算永久荷载分项系数2.1=γG ,楼面均布荷载标准值大于4.0kN/m 2,故其荷载分项系数3.1=γQ 。
则板上永久荷载设计值 2k 24.32.17.2g m N =⨯=活荷载设计值 2k 8.73.10.6q m N =⨯=板上总荷载设计值 2k 04.118.724.3q g m N =+=+2.设计简图此时3564.22<=<l y x ,宜按双向板设计,依规范可按单向板计算设计,之后在长边方向布置足够的构造钢筋。
单向板肋楼盖课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单向板肋楼盖的结构特点,掌握其设计原理和计算方法。
2. 学生能掌握单向板肋楼盖施工图的识图与绘制,了解相关工程标准和规范。
3. 学生了解单向板肋楼盖在实际工程中的应用,掌握其优缺点及适用范围。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成单向板肋楼盖的设计计算。
2. 学生能够熟练操作相关绘图软件,完成单向板肋楼盖施工图的绘制。
3. 学生能够运用单向板肋楼盖的设计原理,解决实际工程问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习单向板肋楼盖的设计,培养严谨的科学态度和良好的工程意识。
2. 学生在团队协作中,提高沟通与协作能力,培养合作精神。
3. 学生关注建筑行业的发展,树立环保、节能、可持续发展的观念。
本课程针对高年级土木工程专业学生,结合学科特点和学生实际,注重理论知识与实践操作的结合。
通过本课程的学习,使学生具备单向板肋楼盖设计的基本能力,为将来从事相关工作打下坚实基础。
同时,课程注重培养学生的团队协作和工程意识,提高学生的综合素质。
课程目标具体、可衡量,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 单向板肋楼盖结构概述:介绍单向板肋楼盖的定义、结构特点、分类及适用范围,让学生对单向板肋楼盖有整体的认识。
教材章节:第二章 楼盖与屋盖结构2. 单向板肋楼盖设计原理:讲解单向板肋楼盖的设计方法、计算步骤和设计要点,使学生掌握单向板肋楼盖设计的基本原理。
教材章节:第三章 楼盖设计计算3. 单向板肋楼盖施工图绘制:介绍施工图的绘制方法、符号及标准,让学生学会阅读和绘制单向板肋楼盖施工图。
教材章节:第五章 建筑施工图4. 单向板肋楼盖工程案例:分析实际工程案例,让学生了解单向板肋楼盖在实际工程中的应用,提高学生解决实际问题的能力。
教材章节:第八章 工程案例分析5. 单向板肋楼盖设计软件应用:讲解相关设计软件的使用方法,培养学生运用软件进行单向板肋楼盖设计的能力。
单向板肋梁楼盖课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单向板肋梁楼盖的基本结构特点及其在建筑中的作用。
2. 学生能掌握单向板肋梁楼盖的设计原理,包括荷载分析、内力计算和截面设计。
3. 学生能了解并运用相关建筑规范进行单向板肋梁楼盖的设计。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成单向板肋梁楼盖的荷载分析。
2. 学生能够运用内力计算方法,进行单向板肋梁楼盖的内力计算。
3. 学生能够根据计算结果,进行合理的截面设计,并绘制楼盖施工图。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对建筑结构设计的兴趣,提高其专业认同感。
2. 培养学生的团队协作精神,使其在学习过程中善于沟通、互相帮助。
3. 强化学生的安全意识,使其在设计过程中充分考虑建筑的安全性、经济性和美观性。
课程性质:本课程为土木工程专业高年级的专业课程,旨在培养学生的实际工程设计能力。
学生特点:学生已具备一定的力学基础和建筑结构知识,具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求:结合实际工程案例,注重理论知识与实践操作相结合,提高学生的工程设计能力和创新能力。
在教学过程中,注重引导学生主动参与,鼓励学生提问和讨论,提高学生的自主学习能力。
通过本课程的学习,使学生能够独立完成单向板肋梁楼盖的设计任务,为未来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 单向板肋梁楼盖概述:介绍单向板肋梁楼盖的结构形式、优缺点及其在工程中的应用。
教材章节:第二章第二节2. 荷载分析:讲解单向板肋梁楼盖的荷载类型、荷载组合及荷载作用方式。
教材章节:第三章第一节3. 内力计算:阐述单向板肋梁楼盖的内力计算方法,包括弯矩、剪力和轴向力的计算。
教材章节:第四章第二节4. 截面设计:介绍单向板肋梁楼盖的截面设计原理,包括混凝土和钢筋的设计要求。
教材章节:第五章第三节5. 施工图绘制:讲解单向板肋梁楼盖施工图的绘制方法,包括平面图、立面图和节点详图。
教材章节:第六章第一节6. 工程案例分析:分析典型单向板肋梁楼盖工程案例,使学生更好地理解并应用所学知识。
混凝土结构设计课程设计–整体式单向板肋梁楼盖1. 课程设计概述本次课程设计的任务是设计一个混凝土结构的整体式单向板肋梁楼盖。
该楼盖包括两个部分:一层地面的停车场和上方的公寓。
整个楼盖跨度较大,需要考虑选用何种材料和结构形式。
设计任务涉及到多方面的知识,包括荷载计算、结构形式的选择、截面设计等内容。
2. 设计荷载设计荷载是指在设计结构时需要承载的外部荷载,也是本次课程设计的重点之一。
荷载的计算需要考虑多种因素,包括自重、雪荷载、风荷载、人员活载和车辆荷载等。
在本次设计中,我们假设设计地区为中国南方地区,按照国家标准《建筑结构荷载标准》(GB50009-2012)中的规定进行荷载计算。
设计荷载的详细计算过程在此不作过多赘述。
3. 结构形式的选择在本次课程设计中我们选用整体式单向板肋梁结构。
这种结构形式具有结构高度低、选用方便等特点,适用于跨度较大的建筑物。
在选定结构形式之后,我们需要进行截面设计,以确保结构的强度、刚度和稳定性。
4. 截面设计整体式单向板肋梁结构的截面设计涉及到板、肋、梁的尺寸和配筋参数等内容。
在本设计中,为了实现截面的合理设计,我们采用了软件进行结构分析和计算,最终输出设计结果。
具体的设计细节和流程如下。
4.1. 整体式单向板设计板是整体式单向板肋梁结构中的主要构件之一,其设计需要考虑荷载、结构高度等因素。
在本设计中,板厚度选用10cm,混凝土等级为C30,钢筋混凝土板配筋率为0.5%。
4.2. 肋设计肋的设计主要考虑肋高度和肋跨度两个因素。
在本设计中,肋高度选用25cm,肋跨度选用4m。
钢筋混凝土肋配筋率为1.5%。
4.3. 梁设计梁是整体式单向板肋梁结构中的次要构件,其设计主要考虑梁高度和梁跨度。
在本设计中,梁高度选用40cm,梁跨度选用7m。
梁采用双筋矩形截面设计,钢筋混凝土梁配筋率为2%。
5. 梁柱节点设计梁柱节点是指梁与柱之间连接的部分,其设计需要考虑梁、柱的受力情况。
本设计中采用钢筋混凝土柱,柱径选用45cm,钢筋混凝土柱配筋率为2%。
单向板肋形楼盖课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解单向板肋形楼盖的结构特点及工程应用,掌握楼盖的设计原理与计算方法。
2. 学生能够掌握单向板肋形楼盖受力分析的基本过程,了解楼盖在不同工况下的内力分布。
3. 学生能够了解楼盖施工图的基本表示方法,并识别楼盖施工图中的关键信息。
技能目标:1. 学生能够运用专业知识,独立完成单向板肋形楼盖的设计计算,具备解决实际工程问题的能力。
2. 学生能够运用绘图软件绘制单向板肋形楼盖的施工图,提高绘图技能。
3. 学生能够通过团队协作,对楼盖设计方案进行优化,提高沟通与协调能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到楼盖设计在建筑结构安全中的重要性,增强安全意识。
2. 学生在楼盖设计过程中,能够关注绿色、环保、可持续发展的理念,培养社会责任感。
3. 学生通过课程学习,激发对建筑结构工程的兴趣,提高专业认同感。
课程性质:本课程为专业核心课程,以理论与实践相结合的方式进行教学。
学生特点:学生具备一定的结构力学基础和工程制图能力,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:教师应注重引导学生将理论知识与实际工程相结合,提高学生的实践操作能力和创新能力。
通过课程学习,使学生达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 单向板肋形楼盖结构概述:介绍单向板肋形楼盖的结构特点、分类及工程应用,对应教材第3章。
- 结构特点及分类- 工程应用案例2. 单向板肋形楼盖设计原理与计算方法:讲解楼盖的设计原理、受力分析及计算方法,对应教材第4章。
- 设计原理及基本要求- 受力分析及内力计算-梁、板截面设计及配筋计算3. 单向板肋形楼盖施工图绘制:学习楼盖施工图的绘制方法及关键要素,对应教材第5章。
- 施工图表示方法- 绘图软件操作技巧- 楼盖施工图绘制实例4. 单向板肋形楼盖设计实例分析:通过实际工程案例,分析楼盖设计的全过程,对应教材第6章。
- 设计流程及注意事项- 方案优化与调整- 结构安全及经济性分析5. 课程实践与讨论:分组进行单向板肋形楼盖设计实践,交流讨论设计方案,提高学生的动手能力和创新能力。
单向楼板肋楼盖课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单向楼板肋楼盖的基本结构原理,掌握其受力特点及设计要点。
2. 学生能掌握单向楼板肋楼盖的施工图识读,了解相关标准及规范。
3. 学生能了解单向楼板肋楼盖在不同建筑结构中的应用及优势。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析单向楼板肋楼盖的受力情况,进行简单的结构计算。
2. 学生能根据设计要求,绘制单向楼板肋楼盖的施工图,掌握相关绘图技巧。
3. 学生能通过实际案例,学会单向楼板肋楼盖的施工方法和质量控制要点。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对建筑结构工程的兴趣,激发他们探究精神,提高学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识,使他们认识到工程质量的重要性。
3. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力,为未来从事相关工作打下基础。
课程性质:本课程为专业实践课程,旨在让学生了解并掌握单向楼板肋楼盖的设计与施工技术。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的数学和物理基础,但对建筑结构知识了解有限。
教学要求:结合学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 单向楼板肋楼盖基本概念:介绍单向楼板肋楼盖的定义、分类及结构组成,使学生了解其基本结构形式。
2. 受力特点及设计原理:讲解单向楼板肋楼盖的受力特点、荷载传递路径,引导学生掌握设计原理及计算方法。
3. 施工图识读:教授学生如何阅读单向楼板肋楼盖的施工图纸,包括图纸符号、线型、尺寸等,提高学生的识图能力。
4. 设计规范及标准:介绍单向楼板肋楼盖设计的相关规范、标准,使学生了解行业要求,为今后从事相关工作奠定基础。
5. 实践操作:组织学生进行单向楼板肋楼盖的设计与施工图绘制实践,巩固所学知识,提高动手能力。
6. 案例分析:分析典型单向楼板肋楼盖工程案例,使学生了解其在实际工程中的应用,提高问题解决能力。
单向楼板肋楼盖课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解单向楼板肋楼盖的结构特点,掌握其设计原理和计算方法。
2. 学生能够掌握单向楼板肋楼盖的施工图识读和绘制技巧。
3. 学生能够了解单向楼板肋楼盖在实际工程中的应用及其优缺点。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成单向楼板肋楼盖的设计计算。
2. 学生能够熟练阅读和绘制单向楼板肋楼盖的施工图纸。
3. 学生能够运用单向楼板肋楼盖的设计原理解决实际问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习单向楼板肋楼盖,培养对建筑结构工程的兴趣和热情。
2. 学生在学习过程中,增强团队合作意识,提高沟通协调能力。
3. 学生能够认识到单向楼板肋楼盖在绿色建筑和节能减排方面的重要性,树立环保意识。
课程性质:本课程为专业实践课,以工程实际为背景,结合理论知识,培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的建筑结构基础知识,对单向楼板肋楼盖有一定了解,但缺乏实际操作经验。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,引导学生通过实践操作,掌握单向楼板肋楼盖的设计和施工方法。
同时,注重培养学生的团队合作精神和环保意识。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为未来从事建筑结构设计工作奠定基础。
二、教学内容1. 单向楼板肋楼盖基本概念:结构特点、分类及适用范围。
2. 单向楼板肋楼盖设计原理:荷载传递路径、内力分析、设计准则。
3. 单向楼板肋楼盖设计计算:板厚、肋距、配筋计算。
4. 单向楼板肋楼盖施工图纸识读与绘制:平面图、剖面图、细部节点。
5. 单向楼板肋楼盖工程案例解析:分析优缺点,探讨改进措施。
6. 单向楼板肋楼盖在绿色建筑中的应用:节能减排、环保措施。
教学大纲安排:第一周:单向楼板肋楼盖基本概念及分类。
第二周:单向楼板肋楼盖设计原理及荷载传递路径。
第三周:单向楼板肋楼盖内力分析及设计准则。
第四周:单向楼板肋楼盖设计计算方法。
建筑结构课程设计任务书整体式单向板肋梁楼盖课程设计班级:10园艺园林提交日期:2012年6月10日指导教师:李光范应用科技学院混凝土楼盖设计一、设计资料某多层工业厂房,采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖,建筑平面如图所示。
墙厚370mm,中柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸400mm×400mm。
(一)楼面做水泥砂浆面层(20mm厚水泥砂浆),自重为20kN/m3,梁板天花混合砂浆抹灰20mm,自重为17kN/m3。
(二)柱网尺寸和楼面活荷载标准值见附表。
(三)材料选用1、砼:采用C30(f c=14.3N/mm2,f t=1.43N/mm2)。
2、钢筋:梁中受力纵筋采用HRB400级钢筋(f y=360 N/mm2),箍筋采用HPB235级钢筋,板中受力钢筋为HPB235级钢筋(f y=210 N/mm2)。
楼盖建筑平面二、设计任务的内容和要求任务第一部分:完成楼盖设计计算书,具体内容包括:1、设计资料2、楼盖结构布置(按比例画出楼盖结构平面布置示意图)。
3、荷载和内力计算(1)板、次梁内力按塑性内力重分布方法计算;(2)主梁按弹性理论计算,并绘出弯矩包络图及剪力包络图。
要求:(1)内容完整、正确、计算准确、文字简捷明了、书写整洁;(2)计算书应包括:封面、目录、计算简图;(3)计算书须整理成A4本。
任务第二部分:绘制楼盖设计施工图,具体内容包括:1、板结构布置图及板配筋图:1张A2图;2、次梁配筋图:1张A2图;3、主梁配筋图:1张A2图。
图中需列出一种构件的钢筋材料表并附有关设计说明。
要求:(1)图面清晰整洁、内容正确、制图及标注符合建筑制图标准及钢筋混凝土结构规范;(2)图纸应有图纸目录;(3)所有图纸须手工绘图;(4)图纸应以图纸目录顺序折叠成A4本与计算书一起装订。
(一)整体式单向板肋梁楼盖设计目的(1)了解单向板肋梁楼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抵抗弯矩图的绘制方法;(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、制图方法、进一步提高制图的基本技能;(6)学会编制钢筋材料表。
整体式单向板肋形楼盖设计The design of monolithic ribbed floor slab摘要钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖是由板、次梁、主梁三部分组成,因此设计分别计算板、次梁、主梁的荷载作用以及承载力作用,并在符合设计规范要求的前提下,尽可能地使施工简单,达到最大经济效益进行配筋计算。
AbstractCast-in-place reinforced concrete one-way slab ribbed floor is composed of a plate,beam, girder is composed of three parts, therefore the design calculation of plate respectively, beam, beam loading effect and bearing capacity, and in accordance with design specifications and requirements of the premise, as far as possible to make the simple construction, achieve the maximum economic benefit calculation of reinforcing bars.一.设计资料某多层工业建筑楼盖平面如图(附图1)采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖1楼层平面L1=18m L2=30m 墙体厚度:370mm板搁置长度:120mm 次梁搁置长度:240mm 主梁搁置长度:240mm2.建筑位于非地震区3.结构安全级别为Ⅱ级4.结构环境类别为一类5.建筑材料等级混凝土:梁、板C25钢筋:板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋Ⅰ级梁中受力筋Ⅱ级6.荷载:钢筋混凝土重力密度: 25kN/m3水磨石面层: 0.65kN/m2石灰砂浆抹面15mm: 17kN/m3楼面活荷载: 4kN/m2 / 6kN/m2(建议尺寸:柱=350mm×350mm)二.结构平面布置单向板肋形梁楼盖由板、次梁和主梁构成。
为了增强房屋横向刚度,防止侧滑现象,采取主梁沿房屋横向布置,次梁沿房屋纵向布置方案。
横向布置4根主梁,纵向布置8根次梁。
次梁的间距决定板的跨度,主梁的间距决定次梁的跨度,柱网的尺寸决定主梁跨度,初估主梁的跨度为6000mm;次梁的跨度为6000mm;板的跨度为2000mm,布置图如下:图1 楼盖平面布置图Fig.1 Floor layout1.板厚的确定按刚度要求,板厚不宜小于其跨长的1/40,即h>=l/40=2000/40=50mm;按构造要求,工业建筑楼板的最小厚度为80mm,故取板厚h=80mm。
2.次梁尺寸的确定根据经验,多跨连续次梁的截面高度h=l/18~l/12=6000/18~6000/12=333.33~500mm,故取h=450mm;截面宽度b=h/3~h/2=450/3~450/2=150~225mm,故b=200mm。
3.主梁尺寸的确定根据经验,多跨连续主梁的截面高度h=l/15~l/10=6000/15~6000/10=400~600mm,故取h=500mm;截面宽度b=h/3~h/2=500/3~500/2=166.67~250,故取b=250mm。
4.各构件截面尺寸的初估板:板厚= 80 mm次梁:梁高 h= 450 mm;梁宽 b= 200 mm主梁:梁高 h = 500 mm;梁宽 b= 250 mm柱:b×h=350mm ×350mm三.板的设计1荷载计算水磨石面层: 0.65kN/㎡石灰砂浆抹面: 0.015×17=0.255kN/㎡板自重: 0.08×25=2.0kN/㎡恒荷载标准值:gk=0.65+0.255+2.0=2.905kN/㎡活荷载标准值:qk=6kN/㎡根据《建筑结构荷载规范》(GB500g-2001)的规定,γG =1.2 γQ=1.3则恒荷载设计值 g=γG gk=1.2×2.905=3.486kN/㎡活荷载设计值 q=γQ gk=1.3×6=7.8kN/㎡由于将板的中间支座简化为铰支座时无形中将弯矩算大了应调整荷载板的折算荷载g’=g+q/2=3.486+7.8×1/2=7.386kN/㎡g’+ q’=7.386+3.9=11.286kN/㎡2.计算跨度图2 板的布置简图Fig.2 Plate layout diagram按塑性方法计算内力值时,板的两端搁置在墩墙上,计算弯矩用的计算跨度l采用l0= ln+h/2与l= ln+a/2的较小值.取1m宽板作为计算单元,则:中间跨:l0=ln=2000-200=1800mm;边跨: l0= ln+h/2=2000-120-100+80/2=1820mml0= ln+a/2=2000-120-100+120/2=1840mm取两者中的较小值作为l0,则l=1820mm3.板的正截面抗弯配筋设计3.1做出板的计算简图图3 板的计算简图Fig.3 Plate Secondary beam calculation sketch由于边跨与中间跨的计算跨度相差(1820-1800)/1800×100%=1.1%<10%,板可看做是以边墙和主梁为铰支座的多跨连续梁且跨度相差不超过10%,可采用等跨度的图表计算内力.3.2内力计算按考虑塑性变形内力重分布的方法计算连续板的内力,根据我国工程建设标准化协会标准CECS51:93《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》所给出的均布荷载作用下的等跨连续板的弯矩M=αmp (g+q) l2,将计算结果绘下表:表2-1 板的弯矩计算Tab2-1 Calculation of plate bending moment根据水工钢筋混凝土结构课程设计任务书可知,混凝土的材料等级为C25,板=11.9N/ mm2,钢筋抗拉强度中钢筋为Ⅰ级,查附录表可知混凝土轴心抗压强度fc设计值f=210N/ mm2.结构环境类别为一类.则混凝土保护层厚度c=20mm.设计板y采用单层布置.则纵向受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离=h-a=80-30=50mm,b=1m=1000mma=c+10=20+10=30mm.从而求得有效高度h=1.0.根据上述数据,作板的正截面承载力计算表.按DL/T5057-2009取α1表2-2 板的正截面承载力计算(电力标准α1 =1.0)Tab2-2 Plate calculation of bearing capacity of normal section(Electric power standardα1 =1.0)注:1.当单向连续板的周边与钢筋混凝土梁连接时,所考虑内拱的有利作用,除边跨和离端第二支座外,中间各跨的跨中和支座弯矩值可减少20%,即②~⑤轴间M1=M11=2.29×0.8=1.832kN*m, M c=-2.61×0.8=-2.088kN*m2.为了施工中钢筋不易被踩下,支座上部承受负弯矩的钢筋一般直径不宜少于8mm,受力钢筋的间距不宜大于200mm.表中ξmax =0.121小于ξb=0.614.配筋率验算ρ=A/bh=251/(1000*50)=0.502%>ρmin=0.20% 满足要求由于板所受的剪力很小,仅混凝土即足以承担剪力,所以不进行受剪承载力计算,也不必配置腹筋。
4.绘制截面配筋图为了便于设计和施工采用分离式配筋,配筋图见附图Ⅰ四.次梁的设计1.荷载计算板传来的恒载:7.386×2=14.772kN/m次梁自重: 1.2×25×0.2×(0.45-0.08)=2.22kN/m次梁抹灰: 1.2×17×0.015×(0.45-0.08)×2=0.226kN/m恒荷载设计值:g=14.772+2.22+0.226=17.218kN/m活荷载设计值:q=3.9×2=7.8kN/m次梁的折算荷载g’=g+q/4=17.218+7.8/4=19.168kN/mq’=q*3/4=7.8×3/4=5.85kN/mg’+ q’=19.168+5.85=25.018kN/m2.计算跨度图4 次梁的布置简图Fig.4 Secondary beam layout diagram 中间跨l=6000-250=5750mm边跨l0=1.025 ln=1.025×(6000-240-125)=5775.875mml 0= ln+a/2=6000-240-125+240/2=5755mm取小值l=5755mm边跨和中间跨计算跨度相差(5.755-5.75)/5.7=0.0877<10%.可按等跨连续梁计算.3.次梁的正截面抗弯配筋设计3.1作梁的计算简图图5 次梁的计算简图Fig.5 Secondary beam calculation sketch边跨和中间跨计算跨度相差(5.755-5.75)/5.7=0.0877%<10%次梁可看做是以边墙和主梁为铰支座的多跨连续梁且跨度相差不超过10%,可采用等跨度的图表计算内力.3.2内力计算与板的计算原理相同,将计算结果列入下表中.表3-1 次梁的弯矩计算Tab3-1 Calculation of beam bending moment次梁跨中截面按T形截面计算翼缘计算宽度bf ’= l/3=5750/3=1917mmbf ’=b+ Sn=200+(2000-200)=2000mm一类环境,查表得c=30mm 一层钢筋 a=c+10=40mm h=h-a=450-40=410mmh f ’=80mm hf’/ h=80/410=0.195>0.1则bf’=1917mm根据混凝土等级为C25, fc =11.9N/ mm2 .梁中受力筋Ⅱ级fy=300N/ mm2所以 fc bf’hf’(h- hf’/2)=11.9×1917×80×(410-80/2)=675.244kN*m>75.327kN*m(51.697kN*m) 故各跨中截面属于第一类T形截面支座截面按矩形截面计算.表3-2 次梁正截面承载力计算Tab3-3 Calculation of bearing capacity of normal sectionmax bρ=A/bh=455.6/19.7×410=0.0580%>ρmin=0.9%4.次梁的斜截面抗剪配筋计算.4.1内力计算表3-3 次梁的剪力计算Tab3-3 Secondary beam shear calculationh w /b= (h- hf’)/b=(410-80)/200=1.65<4.0时,KV≤0.25 fc bh=0.25×11.9×200×410=243.95kN故构件截面尺寸符合要求。