整体式单向板肋形楼盖设计书
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整体式单向板肋梁楼盖设计计算书目录目录 (1)一.设计任务书 (4)二.设计计算书 (6)(一)设计资料 (6)(二)楼盖的结构平面布置 (6)(三)板的设计 (8)(四)次梁的设计 (11)(五)主梁的设计 (15)(六)关于计算书和图纸的几点说明 (23)一.设计任务书整体式单向板肋梁楼盖设计任务书(一)整体式单向板题目市区某多层工业厂房的楼盖,采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构形式。
其楼面构造层自上而下的做法为:10 mm厚水磨石面层(25kN/m3)、20 mm厚水泥砂浆找平层(20kN/m3)、现浇混凝土楼板(厚度由设计者自定,25kN/m3)和20 mm厚混合砂浆天棚抹灰(17kN/m3)。
混凝土采用C25或C30级,梁中的纵向受力钢筋和弯起钢筋采用HRB335,其他钢筋采用HPB300。
活载组合值系数取0.7。
分组号楼面活荷载标准值建筑平面尺寸(Y×X)备注1 3.5 kN/m218.9m×32m边墙墙厚240mm,中2 4.0 kN/m219.8m×32m柱为钢筋混凝土柱,截面尺3 4.5 kN/m220.7m×32m寸为400mm×400mm。
满足4 5.0 kN/m219.8m×33m最小板厚即可,需取整。
5 5.5 kN/m220.7m×33m(二)计算内容(1) 结构平面布置图:柱网、板、次梁及主梁的布置。
(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或1:100)。
2)板的配筋图(1:50)。
3)次梁的配筋图(1:50或1:30)。
4)主梁的配筋图(1:50或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)荷载(1)楼面活荷载:第二组,露面活荷载标准值4.0 kN/m2(2)楼面面层:水磨石地面0.65kN/m2。
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。
整体式单向板肋梁楼盖设计任务书设计某三层轻工厂房车间的楼盖,拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖,要求进行第二层楼面梁格布置,确定梁、板、柱截面尺寸,计算梁板配筋,并绘制施工图。
一、设计目的钢筋混凝土结构课程设计是教育计划中一个重要的实践教学环节,对培养和提高学生的基本技能,启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。
1、了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容,为今后从事实际工作奠定初步基础。
2、复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土平面楼盖等章节的理论知识。
3、掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法,诸如:(1)进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图;(2)掌握弹性理论和塑性理论的设计方法;(3)掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法;(4)了解构造设计的重要性,掌握现浇梁板的有关构造要求;(5)掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定:(6)学习书写结构计算书;(7)学习运用规范。
二、设计资料1、结构平面布置及柱网布置如图所示(楼梯间在此平面图外),按不同用途的车间工业楼面活荷载标准值见表1,到车间内无侵蚀性介质,柱网尺寸见表2,每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。
(循环,如37号同学同1号同学)表1表2表32、楼面构造法:20厚水泥砂浆(比重20KN/m3)楼板层:钢筋混凝土(比重25KN/m3)天棚抹灰:15厚混合砂浆(比重18KN/m3)梁用15mm厚混合砂浆抹灰3、材料:混凝土采用C20:钢筋:主梁、次梁受力筋采用Ⅱ级钢筋,其它均采用Ⅰ级钢筋。
三、设计内容及要求1、结构布置柱网尺寸给定,要求了解确定的原则。
梁格布置,要求确定主、次梁布置方向及次梁间距。
2、按塑性理论方法设计楼板和次梁,按弹性理论方法设计主梁。
3、提出结构计算书一份。
要求:步骤清楚、计算正确、书写工整。
4、绘制结构施工图:2号图2张,内容包括:(1)结构平面布置图;(2)板、次梁配筋图;(3)主梁弯矩包络图、抵抗弯矩图及配筋图;(可选)(4)板、次梁编制钢筋材料表,主梁画钢筋分离图;(5)必要的施工说明。
目录设计要求 (2)钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书 (4)一、楼盖梁格布置及截面尺寸确定 (4)二、板的设计——按考虑塑性内力重分布设计 (4)(1)、荷载计算 (4)(2)、计算简图(采用五跨连续梁形式) (5)(3)弯矩设计值 (5)(4)配筋计算——正截面受弯承载力计算 (6)(5)板的配筋图绘制 (6)(6)抗裂验算 (7)(7)挠度验算(按弹性简支梁考虑): (7)三、次梁的设计——按考虑塑性内力重分布设计 (7)(1)、荷载设计值: (7)(2)、计算简图 (8)(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算 (8)(4)配筋计算 (9)(5)施工图的绘制 (10)(6)抗裂验算 (10)(7)挠度验算(按弹性简支梁考虑): (11)四、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计: (11)(1)荷载设计值。
(11)(2)计算简图 (11)(3)集中荷载作用下的内力计算 (11)(4)均布荷载作用下的内力计算 (14)(5)最不利内力组合 (16)(6)配筋计算承载力计算 (18)(7)主梁正截面抗弯承载力图(材料图)、纵筋的弯起和截断 (20)(8)抗裂验算 (21)(9)挠度验算(按弹性简支梁考虑) (23)设计要求一、设计目的钢筋混凝土结构课程设计是水工专业教学的重要内容,通过课程设计一方面加深同学门对本课程所学内容的理解,做到理论联系实际,另一方面让同学们进行工程师的基本训练,为走向工作岗位打下一定基础。
二、设计题目钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计三、设计资料某水电站生产副厂房为3级水工建筑物,采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖,其结构布置如图所示:楼盖设计条件如下:1)厂房按正常运行状况设计;2)楼面均布荷载标准值为5kN/m2;3)楼面层用20mm厚水泥砂浆抹面(重度为20kN/m3),板底及梁用15mm厚混合砂浆粉底(重度为17kN/m3);4)混凝土强度等级为C20,钢筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335钢筋外,其余均采用HRB235钢筋;5)结构环境类别为一类;6)使用要求:最大裂缝宽度允许值如下:短期组合:[ωmax]=0.4mm; 长期组合: [ωmax]=0.35mm7)采用的规范:水工混凝土结构设计规范(SL/T191—96)。
混凝土结构课程设计计算说明书2014年1月目录第1章绪论………………………………………………………………………1.1 设计目的…………………………………………………………………1.2 设计概述…………………………………………………………………第2章混凝土结构单向板肋梁楼盖设计…………………………………2.1 设计资料…………………………………………………………………2.2 结构平面布置……………………………………………………………2.3 板的计算………………………………………………………………2.4 次梁的计算……………………………………………………………2.5 主梁的计算……………………………………………………………第3章施工图绘制…………………………………3.1楼盖结构平面布置及板的配筋图……………………………………3.2 次梁模板及配筋图……………………………………………3.3 主梁包络图、材料抵抗弯矩图及模板及配筋图………………………3.4 施工图说明……………………………………………………………结论 ···········································································································································致谢 ···········································································································································参考文献·································································································································第1章绪论第2章混凝土结构单向板肋梁楼盖设计2.1设计资料某多层工业建筑仓库,楼面平面如图所示。
整体式单向板肋梁楼盖结构设计计算书整体式单向板肋梁楼盖结构设计计算书第⼀章设计资料1.结构形式采⽤砖混结构,内框架⽀撑体系,外墙厚度370㎜,混凝⼟柱的截⾯尺⼨为300mm×300mm.2.建筑平⾯尺⼨长宽尺⼨采⽤27000㎜×18000㎜。
3.楼⾯构造4.荷载永久荷载:包括梁、楼板及构造⾃重。
钢筋混凝⼟容重为25KN/m3,⽔泥砂浆容重为20KN/m3,⽯灰砂浆容重为17KN/m3。
可变荷载:楼⾯均布活荷载标准值为5.7K/㎡,分项系数为1.3。
5.材料选⽤钢材:主梁、次梁、受⼒主筋采⽤HRB335级,板及梁内其他钢筋采⽤HPB235级。
第⼆章设计计算书⼀.柱⽹的设计及主、次梁的截⾯尺⼨设计1. 27m×18m,柱⽹布置为矩形,柱截⾯尺⼨300mm×300mm,主梁跨度6m,次梁跨度4.5m,板跨2.0m。
2. 板的厚度:h=2000/40=50mm,取h=100mm。
3. 次梁的截⾯尺⼨:h=()×5400=(300—450)mm,取h=400mm,b=()×400=(200—267)mm,取b=200mm.4. 主梁尺⼨:h=()×6000=(428—750)mm,取h=600mm,b=()×600=(300—400)mm,取b=300mm.⼆、板的设计1. 荷载计算:取1m宽板带为计算单元a. 恒荷载: 20mm ⽔泥砂浆垫层 20 X 0.02=0.4 KN/m100mm 钢筋混凝⼟楼板 25 X0.1=2.5 KN/m板底粉刷 0.25KN/m⼩计:3.2KN/m永久荷载分项系数则:b. 活荷载:活荷载分项系数则:板上总荷载:g+q=3.84+7.41=11.25KN/㎡2. 设计简图板跨简图取1m宽的板为单元体=1650mm =1800mm边跨:中跨:跨差==5.8%<10% 故可按照等跨为⽆跨处理。
3. 板的计算计算简图和荷载分布4.内⼒计算M1== ×11.25× =2.96KN/mMB=—= -×11.25 ×=-2.96KN/mM2== ×11.25 ×=2.28 KN/mMC=—= -× 11.25×=-2.60KN/m5. 配筋计算板厚=100mm 保护层厚度=20mm =-20=100-20=80mm取混凝⼟标号为C30 =14.3N/mm 取HPB235级钢筋 =210 N/mm 轴线②—⑤,—之间的板带,其四周均和梁整体浇注,故这些板中间跨度及中间的弯矩可以折减20%,但边跨及第⼀跨内⼒⽀座处的弯矩不可折减。
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%。
1、初步定尺寸:板厚:1111()()2200556240354035h l === ㎜,工业房屋楼板最小80㎜,取80h =㎜。
次梁:1111()()660036655018121812h l === ㎜,取450h =㎜。
1111(()4501502253232b l === ㎜,取200b =㎜主梁:1111()()6600471825148148h l === ㎜,取650h =㎜1111(()6502173253232b l === ㎜,取250b =㎜2、板的设计:(塑性理论)(1)荷载计算:恒载:20㎜厚水泥砂浆抹面:1.2×0.02×20=0.48KN/㎡80㎜厚钢筋混凝土板:1.2×0.08×25=2.4KN/㎡20㎜厚水泥砂浆抹面:1.2×0.02×17=0.408KN/㎡小计:g=3.288KN/㎡活载:q=1.3×6.0=7.8KN/㎡总荷载:g+q=11.088KN/㎡(2)计算简图:取一米板带宽计算,g+q=11.088KN/m边跨:000.20.12(2.20.12) 2.042220.20.08(2.20.12) 2.02222n n a l l h l l =+=--+==+=--+=取0l =2.02m中跨:0 2.20.2 2.0n l l ==-=m 2.2 2.02.0-﹤10﹪,简化为五跨计算。
计算简图如下:11.088KN/m(3)弯矩计算:板的弯矩设计值:边跨中:1(11M =×11.808×22.02)=4.1K N·M 第一内支座:1(11M =-×11.808×22.02)=-4.1K N·M中跨中:1(16M =×11.808×22.0)=2.77K N·M中间支座:1(14M =-×11.808×22.0)=-3.17K N·M采用C25混凝土,1c f ∂=11.9N/2mm ,HPB235钢筋,y f =210N/2mm ,板厚80mm ,0h =60mm ,0.829M ≤×11.9×1000×260=12.38K N·M﹥BM (4)板正截面承载力计算:边跨中::62210104.1100.095711.9100060110.10080.100810006011.9343210s c c s y M f bh f A bh f ξξ⨯∂===∂⨯⨯=-=-∂⨯⨯⨯===选8@125φ,实配402S A =2mm第一内支座:622101024.1100.095711.9100060110.10080.100810006011.93432108@125,402s c c s y S M f bh f A bh f A mm ξξφ⨯∂===∂⨯⨯=-=-∂⨯⨯⨯====中跨中:622101022.77100.064611.9100060110.06680.066810006011.92272108@150,335s c c s y S M f bh f A bh f A mm ξξφ⨯∂===∂⨯⨯=-=-∂⨯⨯⨯====中间支座:622101022.77100.064611.9100060110.06680.066810006011.92272108@150,335s c c s y S M f bh f A bh f A mm ξξφ⨯∂===∂⨯⨯=-=-∂⨯⨯⨯====(5)考虑构造要求,绘制施工图:1)受力钢筋:分离式配筋,支座顶面负弯矩钢筋的截断点:7.82.373.228g q ==﹤3,取200050044n l a mm ===2)构造钢筋:a 、分布筋6@250φb 、附加筋:纵墙横墙均设置8@200φ的短直筋,构造负筋伸出墙边208052044n l mm ==。
整体式单向板肋梁楼盖课程设计(任务书)班级:15级土木提交日期:2017年7月8日指导教师:土木建筑工程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:主梁采用C35(f c=16.7N/mm2,f t=1.57N/mm2);次梁和板采用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HPB300级钢筋,板中受力钢筋为HPB300级钢筋(f y=270 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、梁板结构布置图及板配筋图,次梁配筋图。
1张A2图;2、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。
三、整体式单向板肋梁楼盖设计目的(一)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;(二)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;(三)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;(四)了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求;(五)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;(六)学会编制钢筋材料表。
整体式单向板肋梁楼盖设计任务书1.设计课题某工业建筑钢筋混凝土楼盖。
2.设计资料根据初步设计成果,提出设计资料及数据如下:(1)楼层平面如任务书附图所示。
墙体厚度370 mm ,结构横向长1L =18 m ,结构纵向长2L =30 m 。
楼梯位于该层平面的外部,本设计不予考虑。
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)结构环境类别为一类。
(5)建筑材料等级:混凝土强度等级:C25~C30。
钢筋:板中钢筋、梁中箍筋、构造钢筋为HPB300级,梁中受力筋为HRB335级。
(6)荷载:钢筋混凝土重度为25 kN/m 3。
楼面面层为水磨石(10 mm 厚),自重为0.65 kN/m 2;底层为20 mm 厚水泥砂浆,容重20 kN/m 3;梁板天花为混合砂浆抹灰15 mm (容重为17 kN/m 3)。
楼面活荷载标准值 (6.x ,x 为学号最后两位数值) kN/m 2。
(7)结构平面布置及初估尺寸:板的支承长度为120 mm ,次梁的支承长度为240 mm ,主梁的支承长度为370 mm 。
主梁沿房屋的横(或纵)向布置。
板厚h = mm 。
次梁:高 h = mm ,宽 b = mm 。
主梁:高 h = mm ,宽 b = mm 。
柱:b ⨯h =350 mm ⨯350 mm ,柱网尺寸为 m ⨯ m 。
(8)规范:混凝土结构设计规范(GB 50010—2010),建筑结构荷载规范(GB 50009—2012)。
3.设计要求学生在规定的时间内,独立完成下列成果:(1)设计计算书一份。
包括:计算依据的资料,计算假定、计算简图;板、次梁和主梁的计算,并附有配筋草图。
计算书要求内容完整、数据正确、书写工整、装订成册。
(2)3号施工图纸3~4张。
包括:楼盖结构平面布置图;板的模板图、配筋图(钢筋表);次梁的模板图、配筋图(纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图或钢筋表);主梁的模板图、配筋图(纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图或钢筋表;为方便设计和校核,要求画出主梁的设计弯矩图和抵抗弯矩图)。
单向板肋形楼盖设计指导书第一篇:单向板肋形楼盖设计指导书单向板肋形楼盖设计指导书(建筑工程专业)土建系钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计指导书一、基本思路设计中要掌握受弯构件正截面、斜截面承载力计算,熟悉肋梁楼盖结构布置要点;理解钢筋混凝土塑性变形内力重分布的基本概念;掌握连续梁、板的设计方法,荷载取值及内力计算;熟悉弯矩包络图、抵抗弯矩图的绘制方法;掌握梁、板配筋的构造要求;同时要熟悉计算中的各项规定。
二、设计步骤及方法(一)、结构平面布置及构件尺寸选择1、柱网和梁格布置应力求协调,整齐划一,以简化设计、方便施工;但必须与建筑设计协调统一,满足建筑使用上的要求,并尽量做到经济合理。
板、梁的合理跨度为:单向板为1.7~2.7米;次梁为4.0~6.0米;主梁为5.0~8.0米,同时宜为板跨的3倍。
2、板和梁尽可能布置成等跨,如不易保证,可将中间各跨布置成等跨,而两边跨可布置稍小些,但跨度相差不宜超过l0%。
3、板厚和梁高一般按刚度要求初步估算,再根据荷载大小及构造要求初步确定,初步确定的尺寸必须经过正截面、斜截面承载力的计算并满足要求。
根据刚度要求,并应考虑建筑模数:板厚:h≥80mm,且≥(1/35~1/40)L 次梁:h=(1/12~1/18)L,b=(1/2 ~ l/3)h 主梁:h=(1/8~1/14)L,b=(1/2~1/3)h。
(二)、单向板的设计 l、荷载计算对单向板取lm单位宽板带进行设计,计算每米宽板带沿板跨度的均布活荷载设计值和恒载设计值(板自重、面层及板底粉刷重)。
2、计算简图单向板的跨数如多于5跨,且各跨跨度相等(或相差≯10%),可简化为5跨等跨连续板进行计算。
其计算跨度的取值为:边跨:L0l=Lnl+h/2 中间跨:L0=Ln3、内力计算(按考虑塑性内力重分布方法计算)⑴、用均布荷载作用下的5跨等跨连续梁的设计弯矩计算公式M 算各跨跨中截面和支座截面的最大弯矩。
⑵、当各跨计算跨度相差不超过l0%时,可按等跨计算。
整体式单向板肋形楼盖设计书一、设计资料1.楼层平面m L 181= m L 302= mm a 370=板的搁置长度:mm 120 次梁搁置长度:mm 240 主梁搁置长度:mm 370 2.建筑位于非地震区3.结构安全级别为Ⅱ级 结构重要性系数0.10=γ 4.结构环境类别为一类 结构系数2.1=d γ 5.建筑材料等级: 混凝土:梁、板 20C钢 筋:板中钢筋、梁中钢筋、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: 3/25m KN水泥砂浆: 2/20m KN 混合砂浆抹底20mm 厚: 3/17m KN 露面活荷载: 2/7m KN 钢筋混凝土柱截面尺寸为 mm mm 400400⨯二、结构平面布置及构件截面尺寸初估1.柱网平面布置(图1)主梁横向布置,次梁纵向布置;主梁跨设置两根次梁,具体布置如图。
2.各构件截面尺寸初估在一般的建筑物中,板的跨度常布置为m 5.2~7.1,该楼盖板的跨度取m l 0.21=。
板的厚度常为mm 120~60,按照刚度要求5040200040==≥l h ,因此板的厚度取为80h mm =。
主梁跨度为m 6,次梁跨度取为6m 。
由于3:12≥l l ,所以按单向板来设计。
多跨连续次梁截面高度()1121~181l ,多跨连续主梁截面高度()2101~151l ,截面宽度都为高度的()21~31,因此,次梁截面尺寸估设计为:200500b h mm mm ⨯=⨯;主梁截面尺寸估设计为:250600b h mm mm ⨯=⨯。
图1 柱网平面布置图三、板的计算(按塑性力重分布计算):板是以边墙和次梁为铰支座的多跨连续板,取单位宽度为mm 1000的板带进行计算,并且按照设计要求取板厚80h mm =,如图3中所示。
板的设计按考虑塑性力重分布方法的连续单向板计算。
1.荷载计算20mm 水泥砂浆地面:2200.020.4/KN m ⨯= 80mm 钢筋混凝土板:2250.08 2.0/KN m ⨯= 20mm 混合砂浆抹底:2170.020.34/KN m ⨯=荷载标准值:20.4 2.00.34 2.74/k g KN m =++=27/k q KN m =荷载设计值: 永久荷载控制:21.35 2.74 1.30.87.011.739/g q KN m +=⨯+⨯⨯=活荷载控制:21.2 2.74 1.37.012.388/g q KN m +=⨯+⨯=可见,可变荷载控制最不利。
取1m 板宽全部荷载设计值为: 1.2 2.74 1.37.0 1.012.388/p g q KN m =+=⨯+⨯⨯= 2.跨度计算边跨:{}0min 2,221820n n n l l a l h l h mm =++=+= 中跨:020*********n l l mm ==-= 该板的边跨和中跨不相等,但是跨度差182018001.1%10%1820-=<,相差不超过%10,且各跨截面尺寸及荷载相同时,可近似按5跨等跨连续梁计算。
图3 板的计算简图3.力计算承受均布荷载的等跨连续板:()2l q g M mp +=α连续板考虑塑性力重分布弯矩计算见表1。
表1连续板的弯矩值计算4.正截面承载力计算及配筋计算环境类别为一类环境,板厚80mm ,0802060h h a mm =-=-=,mm b 1000=,砼等级为25C ,211.9c f N mm =,Ⅰ级钢筋,2210mm N f y =。
板配筋计算过程及折算数据见下表2板的配筋计算。
表2板的配筋计算部第二支座外,中间各跨的跨中和跨中支座截面的弯矩设计值可减少%20。
肋型结构中的连续板可不进行受剪承载力计算,也即板的剪力由混凝土承受,不设置腹筋。
5.板的平面配筋图 板配筋图详见附图。
四、次梁的计算(按塑性力重分布计算):次梁是以边墙和主梁为铰支座的多跨连续梁。
按照经验设计要求,取次梁高500mm ,宽mm 200。
次梁的设计按考虑塑性力重分布方法的连续梁来计算。
1.荷载计算由板传来恒载:m KN /58.62288.3=⨯次梁自重: m KN /52.22.125)08.05.0(2.0=⨯⨯-⨯ 次梁粉刷: m KN /34.02.117)08.05.0(02.0=⨯⨯-⨯ 恒载设计值:m KN g /44.934.052.258.6=++=恒载标准值:m KN q /2.1821.9=⨯=取荷载设计值: m KN q g /62.27=+ 跨度计算6000C l mm = mm a 240= 250b mm = 边跨:mm a l l n 58502/240)2/3001206000(2/0=+--=+=()0 1.025 1.0256000120250/25899n l l mm ==⨯--= 取小值 mm l 58500=中跨: mm l 570030060000=-=次梁的边跨和中跨不相等,跨度差(5850-5700)/5700<10%,则可以按等跨连续梁进行力计算。
图5 次梁的计算简图3.力计算对于承受均布荷载的等跨连续梁考虑塑性变形力分布的方法计算弯矩和剪力()2l q g M mp +=α ()n vb l q g V +=α计算结果如下表3、4:表3 次梁弯矩值计算表截面位置边跨跨中1M 离端第二支B M中间跨中2M中间支座C M表4 次梁剪力计算表注:计算跨中弯矩和支座弯矩剪力时应取本跨的跨度值,计算支座弯矩时应取相邻两跨的较大跨度值。
4.正截面计算及配筋计算次梁进行正截面受弯承载力计算时,跨中按T 形截面计算,其翼缘计算宽度:116000200033fn b l mm b s '==⨯=<+, 取2000f b mm '=。
支座截面按矩形截面计算200500b h mm mm ⨯=⨯次梁高度500h mm =,mm a h h s 465355000=-=-=;翼缘厚度80f h mm '=。
T 型截面类型判定:()10 1.011.920008044040780.642f c f f h f b h h KN m α'⎛⎫''-=⨯⨯⨯⨯-=⋅ ⎪⎝⎭所求弯矩计算值均大于max 86.88M KN m =⋅,则各跨跨中截面都属于第一类T 型截面。
支座截面按矩形截面计算,按单排筋考虑,跨中截面按T 型截面计算,其中梁高500h m =,翼缘厚度'80f h mm =。
除离端第二支座纵向钢筋按两排布置)(050080420hmm mm mm =-=外,其余截面均按一排纵筋考虑,050060440h mm mm mm =-=。
纵向钢筋采用2400360/)y HRB f N mm =级(,箍筋采用)/2102352mm N f HPR yv =级(,混凝土采用2225(11.9/, 1.27/)c t C f N mm f N mm ==,次梁正截面及斜截面计算分别见下表5、表6。
表5 次梁正截面承载力计算计算结果表明,ξ均小于0.518b ξ=,满足要求。
5.斜截面计算截面腹板高度:mm h h h f w 385804650=-=-=4/<b h w ,则该次梁为厚腹梁。
截面尺寸验算KN V KN bh f c c 89.958.26125.0max 0=>=β故截面尺寸满足要求KN bh f t 23.787.00=故需配置箍筋采用6φ双肢箍筋,计算支座B 左侧截面。
由0025.17.0h sA f bh f V svyv t cs +=,可得到箍筋间距001.250.7yc sv t f A h s V f bh =-=348mm调幅后受剪承载力应加强,梁局部围将计算的箍筋面积增加20%,或间距s 减小20%。
调整后箍筋间距s=278mm ,取s=250mm 验算最小配箍率%18.0/3.0%113.0=<==yv t svsv f f bsA ρ 取bsAsv sv ==%18.0ρs=150mm6.次梁配筋图详见附图五、主梁的计算(按弹性理论计算): 1.荷载计算由次梁传来的恒载:KN 66.54611.9=⨯ 主梁自重(含粉刷):KN 78.92.1]2253.0)08.06.0(17202.0)08.06.0[(=⨯⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯-恒载标准值: KN KN G 6544.6478.966.54==+= 活荷载标准值:KN KN Q 1092.10962.18==⨯=2.跨度计算主梁在墙体上的支撑长度为370a mm =,柱截面尺寸为400400b h ⨯=⨯ 计算弯矩时:边跨: 0/2/26000130200370/22006055n l l a b mm =++=--++=0 1.025/2 1.025(6000130200)2006012n l l b mm =+=⨯--+=边跨取06012l mm =中跨:060004004006000n l l mm ==-+= 跨度差不超过10%可按等跨连续梁计算图6 主梁计算简图3.力计算主梁按弹性理论分析方法计算。
主梁端部支承在墩墙上,搁置长度为370mm ,按照设计取主梁高mm 600,宽250mm ,中间支承在柱上,钢筋混凝土柱截面尺寸为400400mm mm ⨯的墩墙,柱为主梁的铰支座,主梁按连续梁计算。
弯矩计算:承受集中荷载的等跨连续梁: Ql Gl M 1αα+= 主梁弯矩计算见表7表7 主梁弯矩计算项次荷载简图边跨1M α中间支座 BM α中间跨2M α○10.24495.82 0.267104.85--0.06726.26○20.289189.73 0.13387.32---○3-0.13387.32--0.200131.04○40.229150.340.311204.17--0.170111.38不利组合○1+○2 282.7 -192.17 -○1+○3 - -192.17 156.9○1+○4 246.16 -307.5 137.64剪力计算:承受集中荷载的等跨连续梁剪力计算公式: Q G V 1ββ+= 主梁剪力计算如表8表8 主梁剪力计算项次荷载简图端支座中间支座rA V βlB V β rB V β ○10.77347.881.26782.76--1.00065.32○20.86694.57 1.134123.83--○30.13314.52--0.13314.52--1.000109.2○40.68975.231.311143.16--1.222133.44不利组合○1+○2142 -206.59 65.32○1+○333.36 -97.28 174.52○1+○4123.11 -225.3 198.2将以上最不利力组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标图上,即可得到主梁的弯矩图的包络图及剪力的包络图(见图6)。