钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书
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课程设计计算书 课程名称:水工钢筋混凝土结构 题目名称:单向板整浇肋形楼盖设计教学班号: 1 班
目录 一、设计资料 ........................................................................... 2 二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定 ..................................................... 3 三、板的设计(按塑性内力重分布计算) ................................................... 4 3.1 荷载计算 ....................................................................... 4 3.2 板的计算简图 ................................................................... 4 3.3 内力计算及配筋 ................................................................. 5 四、次梁的设计(按塑性内力重分布计算) ................................................. 6
专业整理 WORD格式 专业资料整理 4.1 荷载计算 ....................................................................... 6 4.2 次梁的计算简图 ................................................................. 7 4.3 内力计算及配筋 ................................................................. 7 五、主梁设计(按弹性理论计算) ........................................................ 10 5.1 荷载计算 ...................................................................... 10 5.2 主梁的计算简图 ................................................................ 10 5.3 内力计算及配筋 ................................................................ 11
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书 一、设计资料 (1)该建筑位于非地震区。 2 WORD格式 专业资料整理 (2)3 级水工建筑物,基本荷载组合。 (3)结构环境类别一类。 (4)楼面做法: 20mm厚水泥砂浆(重度为 20KN/m3 )面层,钢筋混凝土现浇板(重 度为 25KN/m3 ),12mm厚纸筋石灰(重度为 17KN/m3 )粉底。 (5)楼面可变荷载标准值为 4KN/㎡。
(6)材料:混凝土采用 C25;梁内纵向受力钢筋采用 HRB400钢筋,板内纵向受力钢筋采用 HRB335钢筋,其他钢筋采用 HPB235钢筋。
( 7)外墙厚度为 370mm,板在墙上的搁置长度为 120mm,次梁在墙上的搁置长度为 240mm,主梁在墙上的搁置长度为 370mm。 (8)钢筋混凝土柱截面尺寸为 350mm×350mm。
二、楼盖结构平面布置及截面尺寸确定 1、主梁和次梁布置 ①主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。 ②主梁跨度为 6.9m,次梁跨度为 6.0m,板的跨度为 2.3m,L02/L 01=6.9/2.3=3 ,按单向 板设计。 ③按高跨比条件,要求板的厚度 h≥ 2300×1/40=57.5mm,对于工业建筑的楼盖板,要 求 h≥80mm,所以取板厚为 80mm。 ④次梁的高度要求 h=L02(1/18~1/12 ) =333mm~500mm,考虑到楼面的活荷载比较大, 取 h=450mm,宽度 b=h( 1/3~1/2 )=150mm~225mm,取 b=200mm。 ⑤主梁的高度要求 h=L01(1/15~1/10 )=460mm~690mm,取 h=650mm,宽度 b=h(1/3~1/2 ) =217mm~325mm,取 b=300mm。 ⑥楼盖的结构平面布置图见图 1。
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专业资料整理 1 2 3 4 5 6 7 D D C C B B A A 1 2 3 4 5 6 7 图 1 楼盖结构平面布置图 三、板的设计(按塑性内力重分布计算) 3.1 荷载计算 板的恒荷载标准值 ( 取 1m宽板带计算 ) : 20mm 厚水泥砂浆 0.02 × 20×1=0.4KN/m
80mm 厚钢筋混凝土现浇板0.08 × 25×1=2.0 KN/m
12mm 厚纸筋石灰 0.012 ×17×1=0.204 KN/m
小计 恒荷载: gk=2.604 KN/m 活荷载: qk=4 KN/m 恒荷载分项系数取 1.05 ,活荷载分项系数取 1.20 。 于是板的荷载设计值总值: g+q=1.05g k+1.20q k=1.05 × 2.604+1.20 × 4=7.53KN/m
3.2 板的计算简图 次梁截面为 200mm 450mm,现浇板在墙上的支承长度不小于 100mm,取板在墙上的支承长度为 120mm。按塑性内力重分布设计,板的计算边跨:
4 WORD格式 专业资料整理 L01=Ln+1/2h=2300-100-120+80/2=2120 ≤ 1.025L n=1.025 ×( 2300-100-120 ) =2132mm 取 L01=2120mm; 中间跨: L02=Ln=2300-200=2100mm。 边跨与中间跨相差: 2120 2100 2120 100% 0.94% < 10%
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨所受荷载相同,且跨度相差不超过 10%时,可按五跨等跨连续板计算结构内力。计算简图如图 2 所示。
g+q=7.53KN/m
1 2 2 2 1 A B C C B A 2120 2100 2100 2100 2100 图 2 板的计算简图
3.3 内力计算及配筋 由 M=α m(g+q)L 02 ,可计算出 M 1 、 M B 、 M 2 、 M c ,计算结果如表 1 所示。 表 1 各截面弯矩 截面位置 1 B 2 C
弯矩系数α m 1/11 1/11 1/16 1/14 M=α m(g+q)L 02 1/11 × 7.53 -1/11 × 7.53 × 1/16 × 7.53 × -1/14 × 7.53 × · m × 2.12 2 =3.08 2 2 2
(KN ) 2.12 /2= ﹣3.08 2.1 =2.08 2.1 =﹣2.37 板宽 b 1000mm;板厚 h 80mm, a=c+5,环境类别一类 c=20,所以 a=25。
则 h0=h-a=80-25=55mm。 C25 混凝土, f c =11.9KN/mm2 ;HRB335钢筋, f y =300 KN/mm2 。 3 级水工建筑物,基本组合荷载 K=1.20。 根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如表 2 所示。 表 2 各跨跨中及支座配筋计算 截面 1 B 2 C
5 WORD格式 专业资料整理 M (kN m) M=αm(g+q)L 02 (KN· m) α s =KM/fcbh02 1 1 2 s As fcbh0 / f y (mm2 )
M 1 M B M 2 0.8M 2 M c 0.8M c 3.08 -3.08 2.08 1.664 -2.37 -1.896 0.103 0.103 0.069 0.055 0.079 0.063 0.109 0.109 0.072 0.057 0.082 0.065
238 238 157 124 179 142
选配 钢筋
①~②轴线⑥~⑦轴线
②~⑥轴线
Ф8 Ф 8 Ф 6/8@190 Ф 6/8@190 @190 @190
Ф8 Ф 8 Ф 6/8@190 Ф 6/8@190 @190 @190
①~②轴线 实际 ⑥~⑦轴线 配筋 ②~⑥轴线
265 265 207 207 2 2 2 2 mm mm mm mm 265 265 207 207 2 2 2 2 mm mm mm mm 计算结果表明支座截面处ζ≤ 0.85 ζ b=0.522 均满足,符合塑性内力重分布原则。
ρ=As /bh=207/(1000 × 80)=0.26 %>ρ min=0.2%,满足要求。
位于次梁内跨上的板带, 其内区格四周与梁整体连接, 故其中间跨的跨中截面 ( M 2 、M 3 )
和中间支座 ( M c ) 计算弯矩可以减少 20%,其他截面则不予以减少。
四、次梁的设计(按塑性内力重分布计算) 4.1 荷载计算 由板传来 2.73 ×2.3=6.28KN/m
次梁肋自重 0.2 × (0.45-0.08) ×25=1.85KN/m
次梁粉刷重 0.012 ×(0.45-0.08) ×2×17 =0.15 KN/m
小计 恒荷载: g =8.28 KN/m k
活荷载: qk =4×2.3=9.2 KN/m
恒荷载分项系数取 1.05 ,活荷载分项系数取 1.20 。于是板的荷载设计值总值: g+q=1.05g k+1.20q k=1.05 ×8.28+1.20 ×9.2=19.73KN/m