混凝土结构课程设计钢筋混凝土双向板肋形楼盖设计
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《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。
钢筋混凝土肋形楼盖设计在建筑结构设计中,钢筋混凝土肋形楼盖是一种常见且重要的结构形式。
它具有良好的承载能力、空间适应性和经济性,被广泛应用于各类建筑物中。
接下来,让我们详细了解一下钢筋混凝土肋形楼盖的设计。
钢筋混凝土肋形楼盖通常由板、次梁和主梁组成。
板将楼面荷载传递给次梁,次梁再将荷载传递给主梁,主梁最终将荷载传递给柱或墙等竖向承重构件。
这种结构形式能够有效地分散荷载,提高楼盖的整体稳定性和承载能力。
在进行钢筋混凝土肋形楼盖设计之前,首先需要明确设计的基本要求和条件。
这包括建筑物的使用功能、楼面活荷载标准值、建筑的跨度和柱网尺寸等。
同时,还需要考虑结构的耐久性、防火性能和抗震要求等。
设计时,荷载的计算是至关重要的一步。
楼面活荷载需要根据建筑物的使用情况进行准确取值,常见的如住宅、办公室、商场等场所的活荷载标准值各不相同。
恒载则包括楼板自重、面层重量以及吊顶等固定设备的重量。
在计算荷载时,还需要考虑荷载的组合情况,以确保结构在各种不利工况下都能安全可靠。
接下来是板的设计。
板的厚度需要根据跨度、荷载大小以及板的支撑情况等因素来确定。
一般来说,单向板的厚度不小于跨度的 1/30,双向板的厚度不小于跨度的 1/40。
板内的钢筋配置包括受力钢筋和分布钢筋。
受力钢筋沿板的短跨方向布置,承受弯矩产生的拉力;分布钢筋则与受力钢筋垂直布置,主要起固定受力钢筋位置、分担混凝土收缩和温度应力等作用。
次梁的设计需要考虑其截面尺寸、内力计算和钢筋配置。
次梁的截面高度一般为跨度的 1/18 至 1/12,截面宽度为截面高度的 1/3 至 1/2。
内力计算通常采用弯矩分配法或连续梁的计算方法,计算出次梁在各种荷载作用下的弯矩和剪力。
根据内力计算结果,配置相应的纵向受力钢筋和箍筋。
主梁的设计与次梁类似,但由于主梁承受的荷载较大,其截面尺寸和钢筋配置通常也更大。
在主梁与次梁相交处,会产生主梁的集中荷载,需要对主梁进行局部加强。
钢筋的选择和布置也需要遵循一定的规范和要求。
水工钢筋混凝土结构课程设计计算书设计题目:某水电站副厂房楼盖结构设计题目类型:钢筋混凝土双向板肋形结构题号:230班级:水利水电0901班姓名:岑志昂学号:200919040230指导教师杨春侠、童光明、彭艺斌、倪玉双日期:2012年6月目录1课程设计任务书 (Ⅰ)2 计算书正文 (1)2.1 结构布置 (1)2.2初步选择板、梁的截面尺寸 (2)2.3双向板的设计 (3)2.3.1计算简图....................................................................................... .1 2.3.2荷载计算....................................................................................... .1 2.3.3板的内力计算................................................................................. .1 2.3.4板的配筋计算.. (1)2.4次梁的设计 (3)2.4.1计算简图....................................................................................... .1 2.4.2荷载计算....................................................................................... .1 2.4.3次梁的内力计算.............................................................................. .1 2.4.4次梁的配筋计算.. (1)2.5主梁的设计 (3)2.5.1计算简图....................................................................................... .1 2.5.2荷载计算....................................................................................... .1 2.5.3主梁的内力计算.............................................................................. .1 2.5.4 主梁内力包络图.. (1)2.5.5主梁的配筋计算 (1)2.5.6吊筋计算 (1)2.5.7主梁的模板配筋 (1)3课程设计体会 (1)4 致谢 (1)5参考文献 (1)6附件 (1)附件 1 计算书手稿 (1)附件 2 施工图手稿 (1)课程设计任务书一、设计资料1、设计条件某水电站副厂房属3级水工建筑物,环境条件类别为一类,厂房按正常运行状况设计。
现浇钢筋混凝土双向板肋形楼盖结构设计设计资料:某多层民用建筑,采用砖混结构,楼盖结构平面如图2-1所示。
图2-1 结构平面布置图(1)楼面构造层做法:20mm厚水泥砂浆打底,10mm厚水磨石面层,20mm厚混合砂浆天棚抹灰。
(2)活荷载:标准值为3KN/m2。
(3)恒载分项系数为1.2;活载分项系数为1.4。
(4)材料选用:混凝土采用C25(fc =11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2)。
钢筋梁中受力纵筋才采用HRB335级(fy=300N/mm2);其余采用HPB235级(fy=210N/mm2)。
一、板和次梁按弹性计算1.板的计算(按弹性理论计算)板的L2/L1=5400mm/2700mm=2﹤3,按双向板计算。
板的厚度按构造要求取h=60mm﹥L0x/50=2700mm/50=54mm。
次梁截面高度取h=450mm,截面宽度b=200mm。
荷载恒载标准值20mm水泥砂浆面层 0.02m×20kN/m3=0.400KN/m210mm水磨石面层 0.01m×25KN/m3=0.250KN/m260mm钢筋混凝土板 0.06m×25KN/m3=1.500KN/m220mm混合砂浆天棚抹灰 0.02m×17KN/m3=0.340KN/m2gk=2.490KN/m2恒载设计值 g=1.2×2.490KN/m2=2.988KN/m2活载设计值 q=1.4×3.000KN/m2=4.200KN/m2合计 7.188KN/m2即每米板宽 g+q=7.188KN/m2(1)力计算在求各区格板跨正弯矩时,按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算,取荷载:g`=g+q/2=2.988KN/m2+42.KN/m2/2=5.088KN/m2q`=q/2=4.2KN/m2=2.100KN/m2在g`作用下,各支座均可视为固定,某些区格板跨最大正弯矩不再板的中心点处,在q`作用下,各区格板四边均可视作简支,跨最大正弯矩则在中心点处,计算时,可近似取二者之和作为跨最大正弯矩值。
课程设计设计题目:双向板肋梁楼盖设计学院:专业:班级:姓名:学号:指导教师:职称:完成日期:年月日目录一、设计任务 (1)1、题目 (1)2、目的要求 (1)3、设计条件 (1)二、本梁板结构系统布置的优缺点评述 (2)1)承重墙、柱网和梁格布置 (2)2)结构布置 (2)3)单向板和双向板肋形结构的区别 (2)三、板厚及梁系截面尺寸的确定 (2)1)板的厚度 (2)2)次梁的截面尺寸 (2)3)主梁的截面尺寸 (2)四、双向板设计 (3)(1)板的荷载计算 (3)(2)板的计算跨度l0 的计算 (4)(3)弯矩计算 (4)(4)板的配筋 (6)(5)板的配筋图 (8)五、次梁设计 (8)(1)计算跨度 (8)(2)荷载计算 (8)(3)内力计算 (9)1)弯矩计算 (9)2)剪力计算 (11)(4)正截面承载力计算 (13)(5)斜截面承载力计算 (14)(6)次梁构造 (15)六、裂缝验算 (15)七、挠度验算 (15)八、楼梯设计 (16)(1)梯段板设计 (16)(2)平台板设计 (17)(3)平台梁设计 (17)九、设计心得 (16)附页:图纸---------------------------------------------------------------------------------------------------- 20双向板肋梁楼盖设计计算书一、设计任务1、题目双向板肋梁楼盖2、目的要求钢筋混凝土与砌体结构课程设计是教学计划中的一个重要的实践性教学环节,对培养和提高学生房屋结构设计基本技能,学会运用技术规范和标准图册,掌握施工图的绘制方法,培养学生利用计算机软件绘图;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,培养学生综合运用所学知识分析与解决问题的能力、了解钢筋混凝土结构设计一般程序和内容,为毕业设计及今后从事实际工作奠定初步基础具有重要作用。
2.1 目的1)了解双向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定;2)掌握板厚及梁系截面尺寸的确定方法;3)通过板的计算,掌握弹性内力计算方法,熟悉按棋盘式布置活荷载考虑不利组合;4)通过主、次梁的计算,掌握按弹性理论分析内力的计算方法,并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法;5)掌握板、主次梁的配筋计算、冲切验算,了解并熟悉现浇梁板结构的有关构造要求;6)掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方法、制图规定,进一步提高制图的基本技能。
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。
混凝土结构课程设计设计题目:钢筋混凝土双向板肋形楼盖设计学院:土木与环境工程学院班级:姓名:学号:指导教师:北京科技大学 2014年6月目录一、设计任务书 (1)1、设计目的和方法 (1)2、设计任务 (1)3、设计资料 (1)4、设计要求 (2)5、设计成果 (2)6、设计要求 (2)二、设计说明书 (3)1、结构布置及构件尺寸选择 (3)2.荷载设计值 (4)3.板的计算 (4)3.1按弹性理论设计板 (4)3.1.1 A区格板计算 (5)3.1.2 B区格板计算。
(6)3.1.3 C区格板计算 (7)3.1.4 D区格板计算 (8)3.1.5选配钢筋 (10)3.2按塑性理论设计板: (10)3.2.1 A区格板计算 (12)3.2.2 B区格板计算 (13)3.2.3 C区格板的计算 (15)3.2.4 D区格板的计算 (16)4.双向板支承梁设计 (19)4.1纵向支承梁L-1设计 (20)4.1.1计算跨度 (20)4.1.2荷载计算 (20)4.1.3内力计算。
(21)4.1.4正截面承载力计算 (25)4.1.5 斜截面受剪承载力计算 (26)4.2 横向支承梁L-2设计 (28)4.2.1 计算跨度。
(28)4.2.2荷载计算 (28)4.2.3内力计算。
(29)4.2.4正截面承载力计算 (32)4.2.5 斜截面受剪承载力计算 (34)三、参考文献 (35)四、设计心得 (36)一、设计任务书1、设计目的和方法通过本设计对所学课程内容加深理解,并利用所学知识解决实际问题;培养学生正确的设计观点、设计方法和一定的计算、设计能力,使我们掌握钢筋混凝土现浇楼盖的设计方法和步骤;培养用图纸和设计计算书表达设计意图的能力,进一步掌握结构施工图的绘制方法。
根据某多层建筑平面图,楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构的要求,并考虑支承结构的合理性确定主、次梁的结构布置方案。
确定板的厚度和主、次梁的截面尺寸及钢筋和混凝土强度等级。
按照塑性内力重分布的方法进行板、次梁的内力和配筋的计算。
按照弹性理论进行主梁的内力和配筋的计算。
2、设计任务某二层建筑物,为现浇混凝土内框架结构(中间为框架承重,四周为墙体承重),建筑平面示意图见下图。
试对楼盖(包括标准层和顶层)进行设计。
图1-1 楼盖结构平面布置3、设计资料(1)建设地点:北京市(2)楼面做法:水磨石地面、钢筋混凝土现浇板,20mm 石灰砂浆抹底。
(3)荷载:永久荷载主要为板、面层以及粉刷层自重,钢筋混凝土容重25kN/m3,γ=1.2。
活载分项水泥砂浆容重20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,恒载分项系数Gγ =1.3或1.4。
系数Q(4)材料:平面尺寸ly=5.1m,lx=4.5m。
楼面均布活荷载q=5.0kN/m。
混凝土强度等级为C25。
采用HRB335钢筋。
4、设计要求(1)楼盖、屋盖的结构平面布置。
(2)楼盖板的内力分析与配筋计算(考虑内力重分布)。
次梁的内力分析与配筋计算(考虑内力重分布)。
(3) 主梁的内力分析与配筋计算。
5、设计成果(1)设计计算说明书一份,包括封面、设计任务书、目录、计算书、参考文献、附录、设计心得。
(2)楼板配筋图、次梁配筋图、主梁的弯矩包络图和配筋图。
6、设计要求(1)独立完成,严禁抄袭。
(2)设计计算书要完整、计算过程及结果正确,表达清晰。
(3)配筋图要达到施工图的要求,施工图上的配筋应与计算书的计算结果一致。
原则要打印。
二、设计说明书1、结构布置及构件尺寸选择双向板肋梁楼盖由板和支承梁构成。
双向板肋梁楼盖中,本双向板肋梁楼盖设计双向板区格平面尺寸ly=5.1m,lx=4.5m,即支承梁短边的跨度为4500mm,支承梁长边的跨度为5100mm,根据图1所示的柱网布置,选取的结构平面布置方案如图1-2所示。
图2-1 双向板肋梁楼盖结构平面布置图板、次梁和主梁的截面尺寸拟定:板厚的确定:连续双向板的厚度一般大于或等于l/50=5100/50=102mm,且双向板的厚度不宜小于80mm,故取板厚为120mm。
支撑梁截面尺寸:根据经验,支撑梁的截面高度h=l/14~l/8,长跨梁截面高度h=(5100/14~5100/8)=364.3~637.5mm,故取h=500mm。
长跨梁截面宽 b=h/3~h/2=(500/3~500/2)=166.7~250mm,故取b=200mm。
短跨梁截面高 h=(4500/14~4500/8)mm=321.4~562.5mm,故取h=500mm 短跨梁截面宽 b= h/3~h/2=400/3~400/2=133.3~200mm,故取b=200mm。
由于板面的载荷沿短跨方向传递程度要大于沿长跨方向的传递程度,故取得短跨梁尺寸要偏大一点。
2.荷载设计值由于活荷载标准值大于4kN/m2,则取Q γ =1.3。
恒荷载设计值:k q q Q γ==1.3×5=6.5kN/m2 活荷载设计值:k g g G γ== 1.2×k g 30mm 厚水磨石地面:0.65kN/m2100mm 厚钢筋混凝土现浇板:0.12m ×25kN/m3=3kN/m2 20mm 厚石灰砂浆抹底:0.020m ×17kN/m3=0.34kN/m2 k g =0.65+3+0.34=3.99kN/m2 g=3.99×1.2=4.788kN/m2 折算恒载设计值: p ′=g+q/2=3.99+6.5/2=7.24kN/m2 折算活荷载设计值:p ″=q/2=6.5/2=3.25kN/m2 荷载设计值:p=g+q=4.788+6.5=11.288kN/m23. 板的计算3.1按弹性理论设计板此法假定支撑梁不产生竖向位移且不受扭,并且要求同一方向相邻跨度比值lmin /lmax ≥0.75,以防误差过大。
当求各区格跨中最大弯矩时,活荷载应按棋盘式布置,它可以简化为当内支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时±q/2作用下的弯矩之和。
所有区格板按其位置与尺寸分为A 、B 、C 、D 四类,计算弯矩时,考虑混凝土的泊松比u=0.2(查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第4.1.8条)弯矩系数可查《混凝土结构设计》附表2。
g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2g+q/2q/2-q/2-q/2-q/2-q/2-q/2-q/2-q/2q/2q/2q/2q/2q/2q/2q/2g+q g g+q gg+q g g+q gg+q g g g g+qg+qg+q=+图2-2 荷载布置图3.1.1 A区格板计算(1) 计算跨度中间跨:lx =4.5m≈1.05lo=1.05×(4.5-0.2)=4.515mly =5.1m≈1.05lo=1.05×(5.1-0.2)=5.145mlx /ly=4.15/5.145=0.88(2)跨中弯矩A区格板是中间部位区格板,在 g+q/2作用下,按四边固定板计算;在q/2作用下按四边简支计算。
A区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表2.1所示。
表2.1 A区格板弯矩系数Mx u=Mx1u+Mx2u=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(0.0231+0.2×0.0161)×7.24×4.52+(0.0578+0.2×0.0354)×3.25×4.52 =8.13kN.m/mMy u=My1u+My2u=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2=(0.0161+0.2×0.0231)×7.24×4.52+(0.0354+0.2×0.0578)×3.25×4.52 =6.13kN.m/m(3)支座弯矩a支座:Mx a=mx'(g+q/2)lx2=-0.0603×7.24×4.52=-8.84kN.m/mb支座:My b=my'(g+q/2)lx2=-0.0544×7.24×4.52=-7.98kN.m/m(4)配筋计算截面有效高度:由于是双向配筋,两个方向的截面有效高度不同。
考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大,故应将短跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧。
因此,跨中截面h0x =120-25=95mm(短跨方向),h0y=120-35=85mm(长跨方向);支座截面h0=h0x=95mm。
对A区格板,考虑到该板四周与梁整浇在一起,整块板内存在穹顶作用,使板内弯矩大大减小,故其弯矩设计值应乘以折减系数0.8,近似取rs为0.95,fy=300N/mm2。
跨中正弯矩配筋计算:Asx =0.8Mxu/rshfy=0.8×8.13×106/(300×0.95×95)=240.22mm2A sy =0.8Myu/rshfy=0.8×6.13×106/(300×0.95×85)=202.44mm2支座配筋见B、C区格板计算,因为相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时,取绝对值的较大值作为该支座的最大负弯矩。
3.1.2 B区格板计算。
(1)计算跨度。
边跨:lx =ln+h/2+b/2=(4.5-0.15-0.25/2)+0.12/2+0.2/2=4.39m<1.05lo=1.05×(4.5-0.15-0.25/2)=4.44m中间跨:ly =5.1m<1.05lo=1.05×(5.1-0.15)=5.20ml x /ly=4.39/5.1=0.86(2)跨中弯矩。
B区格板是边区格板,在 g+q/2作用下,按三边固定一边简支板计算;在q/2作用下按四边简支计算。
B区格板弯矩系数查《混凝土结构设计》附表2,结果如表2.2所示。
表2.2 B区格板弯矩系数M x u=Mx1u+Mx2u=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2=(0.0285+0.2×0.0142)×7.24×4.392+(0.0496+0.2×0.0350)×3.25×4.392 =7.92kN.m/mM y u=My1u+My2u=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2=(0.0142+0.2×0.0285)×7.24×4.392+(0.0350+0.2×0.0496)×3.25×4.392 =5.59kN.m/m(3)支座弯矩。