《混凝土结构设计原理课程设计单向板肋梁楼盖设计》计算书doc.docx
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《混凝土结构设计原理课程设计单向板肋梁楼盖设计》计算书doc
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计
《混凝土结构设计原理课程设计》计算书
一、设计资料
1、建筑尺寸:
纵向跨度L1=2160mm,横向跨度L2=2400mm。
柱截面尺寸:
400mm×
400mm。
2、楼面做法:
水磨石面层,钢筋混凝土现浇板,20mm石灰砂浆抹底。
3、材料:
混凝土强度等级为C30,梁、板受力钢筋采用HRB400级钢筋,梁箍筋、板构
造筋采用HRB335级钢筋。
4、荷载:
钢筋混凝土重度25KN/m3,舞厅标准值4.0KN/m2,恒荷载分项系数为1.2,活
荷载分项系数为1.4。
二、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5.4m,次梁的跨度为6m,主梁每跨
内布置两根次梁,板的跨度为1.8m,l02/l01=6/1.8=3.3>3,故按单向板设计。
按跨高比条件,要求板厚h≥1800/40=45mm,对跨度大于等于1500mm,民用建筑楼板,
h≥60mm,故取板厚h=60mm。
次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6000/18~6000/12=333~500mm。
故截面高度取为
h=450mm,截面宽度b=(1/3~1/2)h=150~225mm,故取b为b=200mm。
主梁的截面高度应满足h=l0/15~l0/10=5400/15~5400/10=360~540mm,取h=500mm。
截面
宽度b=(1/3~1/2)h=167~250mm,故取b为=250mm。
楼盖建筑平面及楼盖结构布置平面图见附图1、附图2。
三、板的设计(按塑性内力重分布计算)
如楼盖结构布置平面图轴线①~②、④~⑤的板属于端区格单向板;轴线②~④的板属
于中间区格单元板。
1、荷载计算
板的永久荷载标准值:
2
水磨石面层0.65kN/m
2
60mm钢筋混凝土板0.06×25=1.5kN/m
2
20mm石灰砂浆0.02×17=0.34kN/m
2
小计2.49kN/m
2
板的可变荷载标准值4.0kN/m
1
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计
2
永久荷载设计值g=2.49×1.2=2.988kN/m
2
可变荷载设计值q=4.0×1.4=5.6kN/m
22
荷载总设计值g+q=8.588kN/m近似取为g+q=8.6kN/m
2、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120mm,取板在墙上的
支承长度为120mm。
按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨l0=ln+h/2=1800-200/2-120+60/2=1610mm 中间跨l0=ln=1800-200=1600mm 因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算,取五跨。 取1m宽板带作为计算单元,从 左到右节点编号依次为A,B,C.C,B,A。 单元中点处的编号1,2,3,2,1。 计算简图为: 3、弯矩设计值 由调幅法,查表11-1可查得,板的弯矩系数αm分别为: 截面位置 支承情况端支座 边跨支 座 离端第二支座 离端第二跨 中 中间支 座 中间跨 中 A1B2C3 梁板搁支在墙 上 01/11 -1/16 板与梁整 浇连接 梁-1/24 1/14 两跨连续: -1/10 三跨以上连续: -1/11 1/16-1/141/16 梁与柱整浇连 接 -1/161/14 故: M1=-MB=(g+q)l0 2/11=8.61×.612/11=2.02kNm· MC=-(g+q)l0 2/14=-8.61×.62/14=-1.57kNm· M2=(g+q)l0 2/16=8.6×1.62/16=1.376kNm· 2 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计 这是对端区单向板而言的,对中间区格单向板,其 MC=-1.57×0.8=-1.256kNm· M2=0.8×1.376=1.1kNm· 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。 板厚60mm, h0=60-20=40mm;板宽b=1000mm。 C30混凝土,α1=1.0,fc=14.3N/mm 2;HRB400钢筋, fy=360N/mm 2。 则板的配筋计算的过程如下表。 板的配筋计算 截面1B2C 弯矩设计值(KN·m)2.02-2.021.376-1.57 2 sM/(fcbh)0.0880.0880.0600.069 10 =1-12s0.0920.0920.0620.071 轴线①~②, 计算配筋 ④~⑤ Asbh01fc/f y 146.2146.298.51112.81 6@1906@1906@1906@190实际配筋 ( 2 mm) A S 149 A S 149 A S 149 A S 149 计算配筋 Asbh01f/f146.2146.2 cy 0.8*98.51=78. 轴线②~④0.8*112.81=90.2 8 6@1605/6@1606@1605@160实际配筋 ( 2 mm) A S 177 A123/ S 177 A S 123 A S 123 计算结果表明,支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布原则;As/bh=123/(1000 ×60)=0.205%,此值大于0.45ft./fy=0.18%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 5、确定各种构造钢筋: ⑴分布筋选用6@250。 ⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用6@200。 ⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用8@200。 3 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计 ⑷板角构造钢筋: 选用6@200,双向配置板四角的上部。 6、板的配筋见图纸。 四、次梁设计 按考虑塑性内力重分布设计。 根据实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑 梁从属面积的荷载折减。 1、荷载设计值 永久荷载设计值 板传来永久荷载2.9881.8=5.39KN/m 次梁自重0.2×(0.45-0.06)×25×1.2=2.34KN/m 次梁粉刷0.02×(0.5-0.06)×2×17×1.2=0.33KN/m 小计g=8.05KN/m 可变荷载设计值q=5.6×1.8=10.08KN/m 荷载总设计值g+q=18.13KN/m 2、计算简图 次梁在砖墙上的支承长度为240mm。 主梁截面为250mm×500mm。 计算跨度: 边跨l0lna/2=6900-120-350/2+240/2=5875mm<1.025ln=1.025×5755=5898.875,取 l=5875mm 0 中间跨l0=ln=6000‐250=5750mm 因跨度相差小于10%,可按等跨度连续梁计算。 次梁的计算简图如 3、内力计算 由表11-1、11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。 弯矩设计值: 4 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计 截面位置1B2C α1/11-1/111/16-1/14 M(gq)l 2 0 2 11118.135.875 2 11118.135.875 2 11618.135.75 2 1/1418.135.75 (kNm) 56.8956.8937.4642.82 剪力设计值: 截面位置ABlBrC α0.450.600.550.55 V(gq)l 0.4518.135.7550.6018.135.7550.5518.135.7500.5518.135.750 n (kN) 46.9562.657.3457.34 4、承载力计算 1)正截面受弯承载力 正截面受弯承载力计算时,各支座计算按矩形截面,跨内按T形截面计算,翼缘宽度 'l ',故取取bf0/3=5875/3=1958.3mm;又bfbsn2001800-2001800mm ' b=1800mm。 各截面纵向钢筋均布置一排。 f 环境类别一级,C30混凝土,梁的最小保护层厚度c=20mm。 一排纵向钢筋 h=450-40=410mm。 0 C30混凝土, 22 11.0,1,fc14.3N/mm,ft1.43N/mm;纵向钢筋采用 c HRB400钢,fy=360N/ 2 mm,箍筋采用HRB335钢, f 2 yv/。 正截面承载力 300Nmm 计算过程如表。 经判别跨内截面均属于第一类T形截面。 截面1B2C 弯矩设计值(KN.m)56.89-56.8937.46-42.82 s 2 M/(1fcbh 0 或 ) 1 6 56.89 14.3 10 1800 2 410 1 6 56.89 14.3 10 200410 2 1 6 37.46 14.3 10 1800 2 410 1 6 10 - 42.82 200 2 410 14.3 s '2 M/(1fcbfh 0 ) =0.013=0.118=0.0082=0.089 1120.0130..126<0.350.00870.093<0.35 s Asbh0/或388411.42255.04304.36 fcf y 5 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计 ' Abfhf/f s01c y 216314214214 选配钢筋( 2 mm) A s 402 A s 462 A s 308 A s 308 计算结果表明,支座界面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则; As,此值大于0.45ft/fy0.45×1.43/360=0.18%,同 /(bh)308/(200450)0.342% 时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 2)斜截面受剪承载力 斜截面受剪承载力计算包括: 截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。 验算截面尺寸: ' hwhh410-60=350mm,因hw/b350/200=1.75<4 0f 截面尺寸按下式验算: 3 0.25cfcbh00.25114.3200410293.1510N>Vmax=62.6KN,故截面 尺寸满足要求。 验算各截面: 0.7ftbh0=0.7×1.43×200×410=82.02KN≥Vmax=62.6KN,故按构造配置箍 筋,采用6@200 验算配箍率下限值: Ρsv,min= f t 0.24=0.24×1.43/300=0.114% f yv 实际配箍率: Ρsv=56.6/(200×200)=0.142%>0.114%,故满足要求。 五、主梁设计 主梁按弹性方法设计。 1、荷载计算值 为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来的永久荷载8.05×6=48.3KN 主梁自重(含粉刷)(0.5-0.06×0.25×1.8×25×1.2+0.02×(0.5-0.06)2×1.8×17×1.2=6.586KN 永久荷载设计值G=48.3+6.586=54.89KN 可变荷载设计值Q=10.08×6=60.48KN 2、计算简图 主梁按连续梁计算,端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在 6 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计 400mm×400mm的混凝土柱上。 其计算跨度 边跨:
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