现浇钢筋混凝土肋梁楼盖设计
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学院设计说明书院系:课程:现浇整体式的钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计题目:指导教师:设计人:专业班级:成绩:目录1设计题目及目的 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计内容 (1)1.4 设计资料 (2)2 板的设计——按考虑塑性内力重分布设计 (3)2.1 荷载计算 (3)2.2 计算简图 (4)2.3弯矩设计值 (4)2.4截面承载力计算 (5)2.5配筋示意图 (5)3 次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计 (6)3.1 荷载设计值: (6)3.2 计算简图 (6)3.3弯矩、剪力设计值 (7)3.4截面承载力计算 (7)3.5配筋示意图 (9)4 主梁设计——主梁内力按弹性理论设计: (10)4.2 计算简图 (10)4.3 内力设计值计算及包络图绘制 (11)4.4 弯矩、剪力包络图绘制 (12)4.5 配筋计算承载力计算 (13)4.6 两侧附加横向钢筋的计算: (14)4.7 主梁正截面抗弯承载力图(材料图)、纵筋的弯起和截断: (14)单向板肋梁楼盖课程设计任务书1设计题目及目的1.1 设计题目现浇整体式的钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计。
1.2 设计目的○1.掌握现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构布置的一般原则。
○2.掌握板、次梁、主梁等构件截面尺寸的确定。
○3.掌握单向板肋梁楼盖的计算方法和配筋构造。
○4.掌握工程设计计算书的书写格式。
○5.学习现浇单向板肋梁楼盖结构施工图的绘制。
○6.进行结构工程师的基本训练,为此要求:a).算书必须字迹端正,书面整洁,条理清楚,便于查询校核。
b).施工图力求正确,图画布置均匀美观,线条清晰,字迹工整清楚,尺寸无误,用工程字体书写,能基本上符合施工图的要求。
1.3 设计内容1、完成设计说明书一份,其内容如下:(1) 结构平面布置:墙体、柱网、主梁、次梁、板、过梁、圈梁;(2) 板的承载力计算(内力按塑性内力重分布计算);(3) 次梁承载力计算(内力按塑性内力重分布计算);(4) 主梁承载力计算(内力按弹性理论计算);2、绘制结构施工图(1#图纸一张):(1)二层结构平面布置图比例1: 100(2) 扳的配筋图比例1: 50~1: 100(3) 次梁配筋图比例1: 30~1: 50(4) 主梁配筋图比例1: 20~1: 50(5) 结构设计说明。
《混凝土结构》(楼盖)课程设计任务书一.设计题目现浇钢筋混凝土整体式肋梁楼盖结构二.设计目的1.了解现浇混凝土结构单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖的一般设计过程;2.通过单向板肋梁板、次梁的设计计算,掌握考虑塑性内力重分布的计算方法;通过主梁的设计计算,掌握按弹性理论分析内力的方法;3.通过双向板、次梁、主梁的设计计算,掌握按弹性理论分析内力的方法;4.熟悉现浇梁、板的构造要求;5.掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式、制图规范、提高绘图能力;6.学习绘制钢筋材料表。
三.设计内容及要求(一)设计计算说明书的编制依据有关规范、文献,进行结构选型、结构布置、结构设计计算。
主要包括如下内容:1.进行结构选型、柱网布置,主、次梁布置;2.楼板、主梁及次梁截面尺寸的确定;3.混凝土、钢筋强度等级的选择;4.确定连续板、连续次梁及连续主梁的计算单元及计算简图;5.计算永久荷载(恒荷载)及可变荷载(活荷载);6.不同荷载下的连续板、连续次梁及连续主梁的内力计算:单向板:按考虑塑性内重分布的方法计算。
次梁:按考虑塑性内重分布的方法计算。
主梁:按弹性理论方法计算。
双向板及其主、次梁:按弹性理论方法计算。
7.选取板、次梁及主梁控制截面内力,分别进行配筋设计及构造设计,并进行裂缝及变形验算。
(二)绘制结构施工图及钢筋材料表:(1)楼盖结构布置图(楼板、次梁、主梁布置);(2)楼板配筋图及钢筋表;(3)次梁的配筋图及钢筋表;(4)主梁的抵抗弯矩图,配筋图及钢筋表。
(三)完成成果要求:(1)设计计算书一份。
(2)绘制结构施工图一张A1号图纸,包括楼盖结构布置图,楼板配筋图,次梁的配筋图,主梁的抵抗弯矩图,配筋图。
四.设计原始资料1.学生分组及设计参数见表1。
每组3-5人,其他参数由指导教师确定。
2.楼面做法:工业仓库:20-25mm厚水泥砂浆地面;钢筋混凝土现浇楼板;15-20mm厚石灰砂浆抹底。
百货商场、百货商场楼盖:大理石地面,可根据相关图集由学生自己确定构造做法。
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计一、平面结构布置:由单向板的经济跨度2~3m,次梁的经济跨度4~6m,主梁的经济跨度6~8m,确定主梁的跨度为6.3m,次梁的跨度为5.2m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.1m。
楼盖结构布置图一。
(下一页)图一:平面布置图二、截面尺寸的选择●板:h≧L/40≧2100/40=52.5mm,工业厂房h≧60,取板厚h=80mm。
●次梁截面高度h=(1/15~1/12)L=5200/15~600/12=400~500mm,取h=400mm,截面宽度b=(1/3~1/2)h=400/3~400/2=133~200mm,取b=150mm。
●主梁:截面高度h=(1/12~1/10)l=6300/12~7500/10=450~787mm,取h=500mm,截面宽度b=(1/3~1/2)h=500/3~600/2=200~300mm,取b=200mm。
●柱:h×b=400mm×400mm三、板的设计(1)荷载计算因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4KN/m^2 ,从经济角度。
所以活荷载分项系数取1.3。
分项系数分别取1.35和1.4时候,Gk+Qk=12.78475表一:板荷载计算表(2)计算简图次梁截面为150×400mm,根据图二计算连续板的净跨;连续板的边跨一端与梁整体连接,另一端搁置在墙上,中跨两端都与梁固接,故计算跨度L0如下计算。
图二连续板的结构布置图图三:板的计算简图边跨:ln=2100-120-150/2=1905mml0=ln+h/2=1965+80/2=1945<ln+1/2墙支承宽度=1905+120/2=1965mm中跨:ln=2100-150=1950mml0=ln=1950mm跨度差=(1965-1950)/1950×100%=0.0077%≦10%可按跨度连续板计算内力,取1m宽板带计算单元,g+q=11.648kN/m(3)内力及截面承载力计算中间板带②~⑥轴线之间,各区格板的四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩可以减少20%计算表如下:四、次梁设计次梁按塑性内力重分布方法计算。
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计混凝土结构名称为:现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计院(直属系):力学与工程学院年级/专业/10级土木工程专业:班,学号为:游郑雪: 20103025钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书一、设计主题轻工仓库为钢筋混凝土内框架结构,平面图如图所示。
楼层高4.5米,配有楼梯。
试设计现浇钢筋混凝土楼板。
二、设计内容1.结构布局图:柱网、主梁、次梁和板的布置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)、板钢筋图(1:100)(2)、次梁钢筋图(1:40岁;1:20)(3)、主梁钢筋图(1:40岁;1:20)弯矩m,剪力v包络图三.设计数据1.自由练习:30毫米厚的水磨石地面,0.65千牛顿/平方米。
15mm厚板底抹灰,0.25 kN/m2楼面活荷载标准值为6.5kN/m22、钢筋混凝土容重:25千牛顿/立方米3、材料选择(1)、混凝土:C15,(2)加固:HRB400用于主梁和次梁,HRB335可用于板和梁中的其他钢筋。
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算一、平面结构布局:1.确定主梁跨度为6.6m,次梁跨度为5.1m,主梁每跨布置两个次梁,楼板跨度为。
楼层结构布局如下:2、根据高跨比的情况,当时满足刚度要求,不检查挠度。
对于工业建筑的楼板,厚度是必需的。
3.次梁的截面高度应满足H=(1 | 18 ~ 1 | 12) L=(333 ~ 500) mm的要求。
4、主梁的截面高度应满足h=(1 | 15 ~ 1 | 10)=(400 ~ 600 mm),h=600mm,取b=300mm.二、板的设计(由塑性内力重分布计算):1.负载计算:板的恒定载荷标准值:取1m宽的平板计算:水磨石面层0.65 kN/m ⒇80 mm钢筋混凝土板0.08×25=2kn/m ⒉15mm⒇15mm板底混合砂浆0.25 kN/m ⒇恒载:G=0.6520.25=2.9kn/m 2,活荷载:Q=6.0 kN/m 2。
..现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计一、 设计资料1、 某多层厂房,内框架结构体系,结构平面布置图如下:2、 荷载1) 水磨石面 0.65kN/m 2; 2) 钢丝网抹面吊顶 0.45kN/m 2; 3) 楼面活荷载 5.5kN/m 3;3、 材料1) 混凝土: C30(c f =14.3N/mm 2 , t f =1.43N/mm 2;) 2) 钢筋:梁钢筋HRB400级(y f =360 N/mm 2),其余钢筋采用HPB300级(y f =270N/mm 2)。
二、 楼盖梁格布置草图三、 构件尺寸的确定1、 确定主梁跨度为6.6m ,次梁的跨度6m ,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度 为2.2m 。
2、 估计截面尺寸,按跨高比条件:板厚:板按考虑塑性内力重分布设计,按不验算挠度的刚度条件,板厚应不小于了L/30=2200/30=73.33mm ,此值小于工业房屋楼面最小厚度70mm 的构造要求,故取板厚h=80mm 。
次梁截面b*h : h=o l /18~o l /12=333~500mm ,考虑到楼面活荷载比较大,初估取h=450mm ,截面宽度b=(1/2~1/3)h ,取b=200mm 。
主梁截面b*h : h=o l /15~o l /12=440~660mm,取h=650mm ,截面宽度取b=250mm 。
四、 板的设计 1、 荷载板的永久荷载标准值:水磨石楼面 0.65 kN/2m ; 80mm 钢筋砼板 0.08×25=2.0kN/2m ; 钢丝网抹灰吊顶 0.45 kN/2m ;恒载标准值 3.1 kN/2m ; 活荷载标准值 5.5 kN/2m ;活载控制时,考虑恒载分项系数1.2,活荷载分项系数1.4荷载总设计值 g+q=1.2×3.1+1.4×5.5=11.54 kN/2m恒载控制时,考虑恒载分项系数1.35,活荷载分项系数1.4,组合系数0.9.荷载总设计值 g+q=1.35×3.1+1.4×0.9×5.5=11.12kN/2m由此可确定为活载控制,即荷载总设计值为11.54kN/2m2、 计算简图由板和次梁尺寸可以得到板的设计简,板的支承情况如下图。
1 设计资料某多层厂房,采用内框架结构,边柱为砖柱,楼盖采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖,其标准层楼盖平面布置如图1所示。
楼面活荷载标准值为7.0KN/m2;楼面做法:30mm厚水磨石地面(12mm厚面层,18mm厚水泥砂浆打底),板底有15mm厚石灰砂浆抹灰。
现浇钢筋混凝土楼板。
板伸入墙内120mm,次梁伸入墙内240mm,主梁伸入墙内370mm,柱的截面尺寸是400mm ×400mm。
2楼盖结构平面布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.00m,次梁的跨度为7.00m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.3m、2.3m、2.4m。
楼盖结构的平面布置图如图1所示;按高跨比条件要求板的厚度h≥L0/40=2400/40=60mm,h≥L1/40=2300/40=57.5mm。
对该建筑的楼板,要求h≥80mm,所以取板厚h=80mm;次梁截面高度应满足h=L/18~L/12=333~500mm,取h=500mm,截面宽b=(1/2~1/3)h=150~225,取b=200mm;主梁截面高度应满足h=L/15~L/10=466~700mm,取h=700mm,截面宽度取为b=(l/2~l/3)h=216~325,取b=300mm,柱的截面尺寸b×h=400×400 mm2。
3板的设计板的几何尺寸和计算简图见图2。
图2 板的几何尺寸及计算简图3.1荷载3.1.1恒荷载30mm 厚水磨石 0.65 KN/m 280mm 钢筋混凝土 0.08×25=2.00 KN/m 2 15mm 石灰砂浆 0.015×17=0.255 KN/m 2G k =2.91/m 23.1.2使用活荷载 Q k =7.0 KN/m 2 3.1.3荷载组合设计值对于该房屋楼面结构的活荷载应取r Q =1.4,所以有: G+Q=1.2G k +1.4G k =1.2×2.91+1.4×7.0=13.29KN/m 2 1m 宽板上线荷载G+Q=13.96 KN/m 2× 1m=13.96 KN/m3.2内力计算次梁截面为250×450mm ,在墙上的支承长度取120mm ,则板的计算跨度: 边跨: L 01= L n + h/2=(2300-120-200/2)+ 80/2=2220mm L 01= L n + a/2=(2300-120-200/2)+120/2=2280mm 取L 0=2220mm中间跨: L 02= L n =2400-200=2200mm边跨与中间跨的计算跨度相差:%10009.02.22.222.2<=- 故可按等跨连续板计算内力。
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计某工厂仓库的楼盖建筑平面图,如图一所示,环境类别为一类。
楼面均布活荷载标准值为5.5kN / m2,楼盖结构形式为现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖,竖向承重结构体系采用外砖墙和钢筋混凝土内柱承重方案:1.设计资料(1)楼面恒载:楼面面层用20 mm厚石灰砂浆粉刷。
(2)材料:混凝土强度等级C25 ;梁内受力纵筋为HRB335,其他为HPB235钢筋。
2.楼盖的结构平面布置墙厚240 mm,板伸入墙体120 mm,次梁伸入墙体240 mm,纵墙在主梁端部处有外伸扶壁120 mm×370 mm,主梁搁置长度370 mm。
柱截面350 mm×350 mm。
主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。
主梁的跨度为6.3 m、次梁的跨度为7.5 m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.1 m,L02/l 01 =7.5/2.1=3.57≥3,因此按单向板设计。
按跨高比条件,要求板厚h≥2200/40=55 mm,对工业建筑的楼盖板,要求h≥80 mm,取板厚h=80 mm。
次梁截面高度应满足h=L0/18~L/12=7500/18~7500/12=416.7~625 mm。
考虑到楼面活荷载比较大,取h=500mm。
截面宽度取为b=200 mm。
主梁的截面高度应满足h=L0/15~L/10=6300/15~6300/10=420~630 mm,取h=600 mm,b=300 mm。
楼盖结构平面图布置图见图二。
3.板的设计⑴荷载板的恒荷载标准值水泥砂浆面层: 0.65 kN / m280 mm钢筋混凝土板0.08×25=2 kN / m220 mm 石灰砂浆0.02×17=0.34 kN / m2小计 2.99 kN / m2板的活荷载标准值: 5.5kN / m2恒荷载分项系数取1.2;因楼面活荷载标准值大于4.0 kN / m2,所以活荷载分项系数应取1.3。
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计1.设计资料1. 建筑物环境等级:一级;2.建筑物平面尺寸(L1=7.2,L2=7.2):,墙厚370,钢筋混凝土柱500×500;3.荷载:楼面活载:7.52/m kn ;楼面面层:40厚水泥砂浆 3w /20m kn =γ;钢筋混凝土容重:3/25m kn c =γ;楼侧面、楼底粉刷层:15厚水泥砂浆3/16m kn n =γ ;4.材料:1)混凝土C30;2)钢筋:受力钢筋用HRB400级钢筋,腹筋用HRB335级钢筋。
2.楼盖的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7.2m ,次梁的跨度为7.2m ,主梁每跨内布置两根次梁,板跨为2.4m ,则L 02/L 01=7.2/2.4=3,按单向板设计。
按跨高比条件,要求板厚h ≥2400/40=60mm,对工业建筑的楼盖板,要求h ≥70mm ,取板厚为h=80mm 。
次梁截面高度应满足h= L 0/18~L 0/12=7200/18~7200/12=400~600mm,b=h/3~h/2=133~200mm ,取b=200mm,h=500mm主梁的截面高度应满足h= L 0/15~L 0/10=7200/15~7200/10=480~720mm,取h=700mm ,b=300mm 。
3.板的设计轴线①~②,⑧~⑨的板属于端区隔单向板,轴线②~⑧的板属于中间区隔单向板。
3.1荷载板的永久荷载标准值80mm 现浇钢筋混凝土板 0.08×25=2kN/2m 40mm 厚水泥砂浆面层 0.04×20=0.8kN/2m 15mm 纸盘白灰抹底 0.015×16=0.24kN/2m小计 3.04kN/2m 板的可变标准荷载值 7.5kN/2m永久荷载分项系数取1.2,因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/2m ,所以可变荷载分项系数应取1.3。
于是板的永久荷载设计值 g=3.04×1.2=3.65 kN/2m 可变荷载设计值 q=7.5×1.3=9.7 kN/2m 荷载总设计值 g+q=13.4 kN/2m3.2计算简图次梁截面为200×500mm ,取板在墙上的支撑长度为120mm ,按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:边跨:L 0=L n +h/2=2400-100-120+80/2=2220mm<L n +a/2=2240mm ,取L 0=2220mm 中间跨:L 0= L n =2400-200=2200mm因跨度差小于10%,可按等跨连续板计算,取1m 板宽作为计算单元,计算简图如下:(板的计算简图)3.3弯矩计算值用塑性内力重分布理论计算,则有α系数如下:M1=-MB=11/)(201l q g +=13.4×2.222/11= 6.00/m kN ⋅ M2=16/)(202l q g +=13.4×2.22/16=4.05m kN ⋅ Mc=14/)(203l q g +-=-13.4×2.22/14=-4.63m kN ⋅ 这是对端区隔单向板而言的,对于中间区隔单向板,其Mc 和M2应乘以0.8,分别为: Mc=0.8×(-4.63)=-3.7m kN ⋅ M2=0.8×4.05=3.24m kN ⋅.70 3.4正截面受弯承载力计算环境类别为一级,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm 。
一、设计资料某工业厂房房屋,层高3.6m,总长25.24m,总宽18.24m,楼盖采用现浇整体式钢筋混凝土肋梁楼盖,楼面活荷载标准值6.0 kN/m2,楼面面层为20㎜厚水泥砂浆面层,15㎜厚混合砂浆天棚抹灰。
梁、板混凝土均采用C20级;主、次梁受力钢筋采用HRB335级钢,其他采用HPB300级钢。
二、结构布置楼盖采用单向板肋梁楼盖方案,其构件尺寸:板厚80㎜,次梁截面为b×h=200㎜×400㎜,主梁截面为b×h=250㎜×600㎜,柱截面为b×h=400㎜×400㎜梁板布置如下图:三、板的计算(板按塑性内力重分布方法计算,取每米宽板带为计算单元)1、荷载20㎜厚水泥砂浆面层:20×0.02=0.4 kN/m280㎜厚钢筋混凝土板:25×0.08=2.0 kN/m215㎜厚混合砂浆抹灰:17×0.015=0.26 kN/m2恒载标准值:gk=0.4+2.0+0.26=2.66 kN/m2活载标准值:pk=6.0 kN/m2a.由可变荷载效应控制的组合:q=1.2×2.66+1.3×6.0=10.99 kN/m2b.由永久荷载效应控制的组合:q=1.35×2.66+0.7×1.3×6.0=9.05 kN/m2每米板宽:q=10.99 kN/m2、计算简图计算跨度中间跨l0=l n=2000-200=1800㎜边跨l0=l n+(h/2)=2000-120-100+(80/2)=1820㎜l0=l n+(a/2)=1780+(120/2)=1840㎜取l0=1820㎜跨度差(1820-1800)/2=1.1%﹤10%故板可按等跨连续板计算内力。
3、内力计算板的弯矩计算如下表:4、配筋计算b=1000㎜ h=80㎜ h0=80-20=60㎜ f c=9.6 N/㎜2 f y=270 N/㎜2正截面强度计算如下表:截面位置 边跨中 第一内支座 中间跨跨中中间跨支座M(kN ·m)3.31﹣3.312.232.23×0.8﹣2.54﹣2.54×0.80.096 0.096 0.065 0.052 0.073 0.0590.1010.101 0.067 0.053 0.076 0.061 0bh A f f ξ=215215 143113162130选用钢筋实配面积(㎜2)251251189189189189注:对于轴线 间板带,其中间支座和中间跨中截面弯矩设计值可折减20%实际配筋:min 196 1.10.24%0.2%45450.18%100080270s t y A f bh f ρρ===>=⨯=⨯=⨯及 符合要求根据计算结果及板的构造要求,画出配筋图,如图所示。
钢筋混凝土双向板肋梁楼盖设计1.工程概况本工程设计为一座大跨度钢筋混凝土双向板肋梁楼盖,楼盖跨度为30米,采用常规荷载,结构类型为双向板肋梁结构。
楼盖高度为300mm,设计荷载为500kN/m²。
2.结构设计方案2.1梁设计梁的尺寸设计应满足荷载承载能力和刚度要求。
根据楼盖跨度和设计荷载,选取适当的梁截面尺寸进行计算,考虑梁的自重和活载荷载对梁的弯矩和剪力产生的影响。
采用钢筋混凝土梁进行计算,按照规范确定梁的截面尺寸、配筋率和受力状况,计算出梁的受力情况和截面尺寸。
2.2板设计板的尺寸设计应满足荷载承载能力和刚度要求。
根据楼盖跨度和设计荷载,选取适当的板厚度进行计算,考虑板的自重和活载荷载对板的弯矩和剪力产生的影响。
采用钢筋混凝土板进行计算,按照规范确定板的截面尺寸、配筋率和受力状况,计算出板的受力情况和截面尺寸。
2.3肋设计肋的尺寸设计应满足荷载承载能力和刚度要求。
肋的数量和尺寸可根据板的尺寸和梁的布置来确定。
考虑肋的自重和活载荷载对肋的弯矩和剪力产生的影响,采用钢筋混凝土肋进行计算,按照规范确定肋的截面尺寸、配筋率和受力状况,计算出肋的受力情况和截面尺寸。
3.结构计算钢筋混凝土双向板肋梁楼盖的结构计算主要包括受力计算和尺寸设计两个方面。
受力计算包括梁、板和肋的弯矩和剪力等受力情况的计算,根据受力情况确定截面尺寸和配筋率。
尺寸设计包括梁、板和肋的尺寸计算,根据荷载承载能力和刚度要求确定合适的截面尺寸。
4.结构施工及验收钢筋混凝土双向板肋梁楼盖的施工过程需要严格按照设计图纸和施工规范进行,确保结构的安全和可靠。
施工过程中需要加强对梁、板和肋的质量控制,包括钢筋的焊接、混凝土浇筑、防水处理等工作。
施工完成后,需要进行结构验收,检查结构的尺寸、质量和安全性,并进行结构的监测和维护。
总结:钢筋混凝土双向板肋梁楼盖设计是一项复杂且重要的工作,需要合理选择结构形式、设计合适的构件尺寸和配筋率,确保结构的安全和可靠。
《钢筋混凝土结构》课程设计题目:现浇钢筋混凝土肋梁楼盖设计目录1.课程设计目的 (3)2.设计资料 (3)3.设计内容 (4)3.1确定结构布置方案 (4)3.2板的设计 (5)3.3次梁的设计 (7)3.4主梁的设计 (11)4.结束语 (18)一. 课程设计目的水工钢筋混凝土结构课程设计是水工钢筋混凝土结构教学计划中一个重要的实践性教学环节,对培养和提高学生的水工结构设计基本技能,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).通过课程设计训练,了解水工钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容,为毕业设计以及今后从事实际水工结构设计工作奠定初步基础。
2).复习巩固加深所学的钢筋混凝土基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构设计等章节的理论知识。
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;4).学习结构施工图的绘制和结构计算书的编制方法,培养查阅技术规范和工程手册的能力,合理确定设计参数。
二、设计资料1、某水力发电厂副厂房楼盖,采用钢筋混凝土梁板,其平面尺寸如图1所示。
图1 水力发电厂副厂房楼盖平面图2、楼面活载标准值q=5.5 KN/m。
3、墙体厚度370mm,结构横向长21.6m,结构纵向长28.5m,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。
4、该建筑位于非地震区。
5、建筑物安全级别为二级。
6、结构环境类别为一类。
7、建筑材料等级:混凝土强度等级:梁、板C25级。
钢筋级别:板中钢筋、梁中钢筋、构造钢筋HPB235级,梁中受力筋HRB335级。
8、荷载:钢筋混凝土容重为25kN/m3。
楼面做法: 20mm厚水泥砂浆面层, c=20kN/m3;钢筋混凝土现浇板;12mm厚纸浆灰抹底(容重为16kN/m3);9、板伸入墙内120mm,次梁伸入墙内240mm,主梁伸入墙内370mm,柱的截面尺寸为400mm×400mm。
10、使用的规范:水工混凝土结构设计规范(SL 191-2008)。
三、设计内容1、确定结构布置方案(1)进行柱网布置、进行主梁和次梁布置拟定主梁的跨度为5.7m,次梁的跨度为5.4m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为1.9m。
楼盖结构的平面布置图如图2所示。
图2 楼盖结构平面布置图 (2)确定各截面的构件尺寸截面的高度主要和构件的跨度有关,在设计中,按高跨比来初步确定梁、板的截面高度,要求板厚1/40h/l =,即37.5m 1900/40h ==,对工业建筑的楼盖板,要求80mm h ≥,取板厚80mm h =。
多跨连续次梁截面高度应满足高跨比1/12~1/18h/l =,取400mm h =。
截面宽度取200mm b =。
主梁截面高度应满足1/8~1/12h/l =,取700mm h =。
截面宽度取为300mm b =。
柱的截面尺寸400mm 400mm h b ⨯=⨯。
2 、板的设计(1)确定计算简图并进行荷载计算板的长跨与短跨比3/212<<l l ,宜按双向板设计,在本设计中按单向板设计,但应沿长跨方向配置足够数量的构造钢筋。
次梁截面为200mm b =,板在墙上的支承长度为120mm a =,按弹性理论方法设计,板的计算跨度为:边跨按以下二项较小值确定边跨 2/2/0a b l l n ++==1900-120-100+100+60=1840mm 且 2/2/0h b l l n ++≤=1900-120-100+100+40=1820mm 取0l =1820mm中间跨 c l b 1.0>,故n l l 1.10==1.1×(1900-200)=1870mm 板的计算简图如图3所示。
图3 板的计算简图取1m 板带计算: 恒荷载:80mm 钢筋混凝土板 2.0KN/m 250.08=⨯ 12mm 厚纸浆灰 0.192KN/m 160.012=⨯ 20mm 厚水泥砂浆 0.4KN/m 200.02=⨯标准值: 2.59KN/mg k =板的活荷载标准值: 5.5KN/m q k =恒荷载设计值 KN/m 2.721.052.59 =⨯=g 活荷载设计值 6.6KN/m 1.25.5 =⨯=q 荷载总设计值 9.32KN/m 6.62.72=+=+q g 考虑到次梁对板的转动约束,折算荷载为m kN q g g /02.626.67216.22=+=+=' m kN q q /30.36.62121=⨯==' m kN q g /32.9''=+(2)内力计算按等跨表格系数计算内力查附录六得弯矩系数1αα、,弯矩计算值为20/120/g l q l M αα+= 1. 跨中弯矩边跨 1M =0.0781×6.02×1.822+0.1×3.3×1.822=2.65m KN ⋅中间跨 2M =0.0331×6.02×1.872+0.0787×3.3×1.872=1.61m KN ⋅3M =0.0462×6.02×1.872+0.0855×3.3×1.872=1.96m KN ⋅2. 支座弯矩=B M -[0.105×6.02×(287.182.1+)2+0.119×3.3×(287.182.1+)2]= -3.49m KN ⋅=C M -[0.079×6.02×1.872+0.111×3.3×1.872]=-2.87m KN ⋅3. 支座边缘弯矩0/05.0V l M M n B B -==-[3.49-)(32.9282.168.105.0⨯⨯⨯]=-2.77m KN ⋅0/05.0V l M M n C C -==-[5.51-)(92.92475.225.205.0⨯⨯⨯]=-2.13m KN ⋅(3).正截面配筋计算20.1/210235/9.11f 25,1000,552580h ,80220=====-=K mm N f HPB mm N C mm b mm mm y c ,钢筋,混凝土,板厚对四周与梁整体连接的单向板,中间跨的跨中截面及中间支座,计算弯矩可减少20%,其它截面不予降低。
板配筋计算过程见表1,板的配筋采用弯起式。
表1板中除按计算配置受力钢筋外,尚应设置下列构造钢筋。
1.分布钢筋:按规定选用φ8@200。
2.板面附加钢筋:按规定选用φ8@200,设置于主梁顶部和墙边。
3.墙角附加钢筋:按规定选用φ8@200,双向配置于四个墙角的板面。
板配筋详图见施工图3.次梁的设计(1)确定计算简图并进行荷载计算次梁为四跨连续梁,次梁在砖墙上的支承长度为a=240mm,次梁截面为200mm ×400mm.则次梁的计算跨度为: 边跨 mm ba l l n 52801501201501205400220=++--=++=且 mm bl l n 5285150)1502405400(025.12025.10=+--⨯=+= 取 mm l 52800=中间跨270540005.005.0=⨯=>c l b 时,mm l l n 5355)3005400(05.105.10=-⨯== 取mm l 53550= 跨度差%10%4.15355)52805355(≤=-,可按等跨连续梁计算。
次梁的计算简图见图4图4荷载计算 恒荷载:由板传来 m kN /92.49.1592.2=⨯ 次梁自重 m kN /6.125)08.04.0(2.0=⨯-⨯ 梁底抹灰 m kN /12.016012.02)08.04.0(=⨯⨯⨯- 标准值: m kN g k /65.6=恒荷载设计值 m kN g /98.665.605.1=⨯= 活荷载标准值 m kN q k /45.109.15.5=⨯= 活荷载设计值 m kN q /54.1245.102.1=⨯= 考虑到主梁对次梁的转动约束,折算荷载为m kN q g g /12.10454.1298.64=+=+=' m kN q q /41.954.124343=⨯==' (2)内力计算(弯矩和剪力计算)按弹性理论,采用等跨表格计算,查附录六得弯矩系数1αα、和1ββ、,由此按下列公式计算:弯矩计算值为20/120/g l q l M αα+= 剪力计算值为0/10/g l q l V ββ+= 弯矩:mKN M m KN M m KN M ⋅=⨯⨯+⨯⨯=⋅=⨯⨯+⨯⨯=⋅=⨯⨯+⨯⨯=29.3228.541.9081.0355.512.10036.040.3028.541.91.028.512.10036.093.4728.541.91.028.512.10077.022*******中间跨:边跨:支座弯矩m KN M mKN M c B ⋅-=⨯⨯-⨯⨯-=⋅-=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯-=45.49355.541.9107.0355.512.10071.078.622355.528.541.9121.0-2355.528.512.10107.02222支座弯矩.26.522355.5)41.912.10(53.51228.5)41.912.10(KN V KNV C B =⨯+==⨯+=支座边缘弯矩m KN V l M M B n B B ⋅-=⨯⨯--=-=33.56)53.5101.5025.078.62(025.00/m KN V l M M C n C C ⋅-=⨯⨯--=-=79.42)26.521.5025.045.49(025.00/剪力: 计算跨度取净跨度:边跨 m l n 01.5= ,中间跨 m l n 1.5=KN V A 93.4001.541.9446.001.512.10393.0=⨯⨯+⨯⨯= KN V l B 97.5901.541.9620.001.5115.10609.0-=⨯⨯+⨯⨯-= KN V r B 58.5501.541.9603.001.512.10536.0=⨯⨯+⨯⨯= KN V l C 32.511.541.9571.01.512.10464.0-=⨯⨯-⨯⨯-= KN V r C 32.511.541.9571.01.512.10464.0=⨯⨯+⨯⨯=(3)正截面配筋计算 正截面受弯承载力计算进行正截面受弯承载力计算时,跨中截面按T 形截面计算。