混凝土结构课程设计

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《建筑结构》课程设计一单向板肋形楼盖设计指导书(建筑工程管理专业)

青岛黄海学院

建筑工程系

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:L 0l =L nl +h /2

中间跨:L 0=L n

3、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2

0L )q +g (α=M 计

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。但应注意:求支座弯矩时,L 0取相邻两计算跨度的较大值;求跨中弯矩时,L 0取本跨的计算跨度。

4、配筋计算

⑴、 对周边与梁整体相连的多跨连续板的中间跨中和中间支座,可按计算所得弯矩降低20%采用;但对边跨跨中的计算弯矩则不应折减。

⑵、 建议采用表格方式进行计算。

5、选配钢筋及绘制板的配筋图

⑴、 受力钢筋

同一板内钢筋直径不宜超过两种,且至少相差2mm ;板中受力钢筋直径d 宜选用6~12 mm ,间距s 在70~200mm 之间。选筋时,相邻两跨跨中和支座受力钢筋的间距必须相等或成倍数关系。为便于施工时架立,支座负钢筋直径不宜太细。板受力钢筋的切断、弯起位置如图1.2示。

⑵、构造钢筋

分布钢筋其间距不应大于250mm,放在受力钢筋内侧;嵌入墙内及板面附加钢筋要求板上部钢筋间距不应大于200mm,直径不应小于8mm,其伸出墙边长度不应小于L1/7(L1为单向板跨度);对两边均嵌固在墙内的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出墙边长度不应小于L1/4。垂直于主梁梁肋的板面附加钢筋,沿主梁梁肋方向间距不应大于200mm,直径不应小于8mm,伸入板中的长度从肋边算起每边不应小于L0/4(L0为板计算跨度)。

(三)、次梁设计

l、荷载计算

次梁承受宽度等于次梁间距的板带传来的恒载和活载,以及次梁的自重和粉刷层重量。

2、计算简图

根据结构平面布置.次梁的跨数多于五跨时,可简化成五跨等跨(跨度相差≯l0%)连续梁进行计算,其边跨L 1=1.025L n1≤L n +a /2(a 为梁的支承长度)。

3、内力计算(按考虑塑性内力重分布的方法计算)

用公式2

0L )q +g (α=M 和n L q g V )(+=β分别计算各跨中截面和各支座截面的

弯矩、剪力。求支座弯矩时,L 0取相邻两计算跨度的较大值;求各跨跨中弯矩时,L 0取各跨的计算跨度。

4、正截面配筋计算

⑴、 跨中截面应按T 形截面设计,T 形截面的翼缘计算宽度'

f b 的取值应按教材

中相应表格取值确定。支座截面应按矩形截面设计。

⑵、 计算过程宜采用表格方式进行。

⑶、选配钢筋:纵筋直径用10~25mm .最大不宜超过28mm ;同一梁内纵筋不宜超过两种,直径至少相差2mm ,不大于4mm ;每排宜用3~4根;根据计算出的纵筋截面面积,一般先选跨中正弯矩钢筋,而支座负弯矩钢筋可由两边跨中一部分钢筋弯起,如不足,再另加直筋。

5、斜截面承载力计算

⑴、 为施工方便,建议沿梁全长采用相同直径及间距的箍筋,取支座最大剪力值进行计算。

⑵、 也可根据各支座不同的剪力值计算各跨的箍筋用量,但同一跨度内宜采用相同直径及间距的箍筋。

6、绘制次梁配筋草图

⑴、 根据规定:当次梁相邻跨度相差不超过20%,且均布活荷载与均布恒荷载设计值之比p/g ≤3时,纵筋的切断与弯起可直接按构造要求确定。否则应按弯矩包络

图确定。

⑵、跨中正弯矩钢筋至少要有两根伸入支座.并放在两边角上;支座上另加的直钢筋应放在上面一排,并宜先放在上排角上,兼做箍筋的架立筋。

⑶、架立筋的选用应符合构造规定。

(四)、主梁的设计

1、荷载计算

根据结构平面布置图,主梁承受的荷载是通过次梁以集中荷载的方式传来的,而主梁的自重是均布荷载.为了计算方便,将主梁自重简化成集中荷载,作用于主、次梁相交处。

⑴、恒载G:为次梁传来的恒载和主梁自重(主梁每米的自重乘上次梁间距转化成集中荷载)以及主梁梁侧的抹灰重。

⑵、活载Q:为作用在次梁上每米的活载乘以次梁跨度化成的集中荷载。

2、计算简图

按等跨度连续梁计算,其计算跨度的取值为:

边跨:L01=L n1+b/2+a/2≤b/2+1.025L n1;

中跨:L0=L0+b(即取支座中心线间的距离)。

3、内力计算(按弹性理论计算)

⑴、弯矩计算公式:M=(K1G+K2Q)L0;剪力计算公式:V =K3G+K4Q。求支座M时,取相邻两跨计算跨度的平均值;计算跨中M时,取本跨的计算跨度。

⑵、绘制主梁弯矩和剪力包络图:将各种最不利荷载作用下所得的弯矩图(剪力图)以同一比例绘制在同一图上,其外包线就是弯矩(剪力)包络图。包络图表示梁的各截面可能产生的最大及最小弯矩(剪力)值。

4、正截面的配筋计算