钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计.doc

西安电大 单向板肋形结构设计 钢筋混凝土单向板肋形楼盖课程设计任务书一、 设计题目：单向板勒形结构设计二、 设计目的1、 控固与理论教学的基本概念和基础知识；2、 培养学生使用规范、查阅手册和资料的能力；3、 熟悉设计步骤，学会设计计算方法；4、 培养学生分析和解决工程实际问题的能力。三、 基本设计资料某现浇钢筋混凝土勒行楼盖，结构安全级别为级。平面尺寸为22.5m32.5m，采用单向板了形结构，其结构平面布置如下图所示。初步拟定尺寸：板跨为2.5m，板厚为80mm；次梁跨度6.5m，截面尺寸200mm500mm；主梁跨度7.5m，截面尺寸300mm700mm；柱子截面尺寸300mm300mm。按刚度要求，板厚hL/40=2500/40=62.5mm，次梁高度hL/25=6500/25=260mm，主梁高度hL/15=7500/15=500mm，拟定尺寸均满足刚度要求。楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（水泥=20KN/m），梁板的底面用15mm厚混合砂浆粉刷（石灰=17KN/m），楼面可变荷载标准值为（qk=8.0KN/），外墙采用370mm厚砖墙，不设边柱，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。混凝土强度等级C25，梁中受力钢筋为级，其余钢筋为级。试为此楼盖配筋并绘制结构施工图。四、 设计步骤1、 板的设计 （1） 荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。2、 次梁的设计（1） 荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。3、 主梁的设计（1） 荷载设计；（2）绘制计算简图；（3）内力计算；（4）配筋计算。五、 设计要求现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计计算书一、 平面结构布置：、确定主梁的跨度为7.5m,次梁的跨度为6.5m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.5m。楼盖结构布置图见附图。、按高跨比条件，当时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求，取板厚3、次梁的截面高度应满足 ，取 则，取。4、主梁的截面高度应该满足，则，取。二、 板的设计（按塑性内力重分布计算）：1、荷载计算：板的恒荷载标准值： 取1m宽板带计算： 20mm厚水泥砂浆地面 80mm钢筋混凝土板 15mm厚混合砂浆粉刷 恒载： 活载： 恒荷载分项系数取1.2；活荷载分项系数取1.3。于是板的设计值总值： =kN/m近似取为： =13.6kN/m2、板的计算简图： 次梁截面为，现浇板在墙上的支承长度取120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算边跨： ，取 ()中跨： 板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。计算简图如下图：3、内力计算及配筋：用塑性内力重分布理论计算，则有系数如下： 表1.0支承情况截 面 位 置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01/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14则由可计算出、，计算结果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14-由题知：则板内采用HPB235级钢筋， ， 1.0，根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：截面1B2CM（）6.65-6.654.503.60-5.14-4.11（）42.840.1150.1150.1050.0840.1200.096()0.1690.1690.1110.0880.1280.1010.9160.9160.9440.9560.9360.950（mm2）577577379299436344选钢筋12轴线 56轴线12180121801224012240 25轴线12180121801224012240实际配筋12轴线 56轴线628mm2628mm2471mm2471mm2 25轴线628mm2628mm2471mm2471mm2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（、）和中间支座（）计算弯矩可以减少20%，其他截面则不予以减少。配筋验算：均小于0.35，符合内力重分布的原则， =，可知,且，所以配筋符合要求。4、确定各种构造钢筋：分布筋选用8300。嵌入墙内的板面附加钢筋选用8300。垂直于主梁的板面附加钢筋选用8300。板角构造钢筋:选用8300，双向配置在板四角的上部。具体配筋祥见附板的配筋图三、次梁设计（按塑性内力重分布计算）：1、次梁的支承情况：次梁在墙上的搁置长度为240mm。2、荷载计算： 由板传来： 次梁肋自重： 次梁粉刷重 恒载： 活载： 设计值总值： = 3、确定计算跨度及计算简图。塑性内力重分布计算时，其计算跨度： 中跨： 边跨： ,取 ()因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：4、内力计算：则由可计算出、，计算结果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14由可计算出、，计算结果如下表：截面位置0.450.600.550.555、截面承载力计算：由题知：砼C25、梁内采用HPB335级钢筋， ， 1.0，（1）、次梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。梁高： 翼缘厚： 判定T形截面类型：故各跨中截面属于第一类T形截面。（2）、C25混凝土，=1.0，=1.0，=11.9KN/mm，纵向钢筋采用HRB335钢，=300KN/mm,箍筋采用HPB235，=210 KN/mm。钢筋保护层35mm，单层双层。支座截面按矩形截面计算，离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑，取，其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取。（3）、次梁正截面承载力计算见下表：截 面1B2C弯矩M129.67-129.6788.29-100.91或0.0240.2950.0160.196 0.0240.3600.0160.2200.9880.8200.9920.899411226639813选用钢筋225225+216225225实际钢筋截面面积（mm2）9821384982982验算配筋：计算结果表明，均小于0.35，符合塑性内力重分布的设计原则；同时,且，故符合要求。（4）、次梁斜截面承载力计算见下表：，因。截面尺寸下式演算：=截面尺寸满足要求。= 故各截面需按计算配置箍筋。采用8双支箍筋 计算出S=267mm调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%，取s=200mm。关于配筋的说明：8200沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mm处开始布置。梁底钢筋不弯起，225钢筋通长布置。梁面筋225为通长筋，B支座216设在二排，在支座两侧2200mm处截断。四、主梁设计（按弹性理论计算）：1、主梁支承情况：柱截面300300，主梁端部支承于砖壁柱上，其支承长度a=370mm。2、荷载计算：为简化计算，主梁自重亦按集中荷载考虑。 次梁传来的荷载： 主梁自重： 主梁粉刷重： 恒载：恒载设计值： 取活载设计值： 取3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度：边跨： ，近似取中跨： 因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下。4、内力计算： 1)、弯矩设计值：其中，可由书中表查取，L为计算跨度，对于B支座，计算跨度可取相邻两跨的平均值。2）、剪力设计值：，其中，可由书中表查可知。3）弯矩、剪力包络图弯矩包络图： 第1、3跨有活载，2跨不布置 ， 第一跨内集中力处弯矩值：(以，的连线做基线)第一个集中荷载处弯矩值 第二个集中荷载处弯矩值 第二跨内集中力处弯矩值：(以，的连线做基线) 第1、2跨内布置活荷载，3跨不布置，第一跨内集中力处弯矩值：(以，的连线做基线)第一个集中荷载处弯矩值 第二个集中荷载处弯矩值 第二跨内集中力处弯矩值：(以，的连线做基线) 第一个集中荷载处弯矩值 第二个集中荷载处弯矩值 第2跨内布置活荷载，1、3跨不布置 ，第一跨内集中力处弯矩值：第一个集中荷载处弯矩值 第二个集中荷载处弯矩值 第二跨内集中力处弯矩值： 剪力包络图： 第一跨 过第1个集中荷载后为： 201.2-254=-52.8kN 过第2个集中荷载后为： -39.6-254=-293.6kN 过第1个集中荷载后为： -329.3+254=-74.3kN 过第2个集中荷载后为： -74.3+254=179.7kN 第二跨 过第1个集中荷载后为：291.5-85=206.5kN 当仅有2跨布置活载时 过第1个集中荷载后为0。有上述计算可绘出主梁弯矩及剪力包络图如下：5、主梁正截面和斜截面承载力计算：正截面承载力计算：、主梁跨中按T形截面计算，T形截面的翼缘宽度，按，故取。梁高： 翼缘厚： 判定T形截面类型属于第一类T形截面。、支矩座截面按矩形截面计算， B支座弯设计值按:离端第一跨、第二支纵座B按布置两排向钢筋考虑。正截面配筋计算。截 面1B2弯矩M526-530.8680.6-1290.9730.750.9640.9572861374537361016选用钢筋532532532332实际钢筋截面面积（mm2）4021402140212413验算配筋：计算结果表明，均小于0.518，满足要求。同时,且，故符合要求。梁底钢筋532通长，梁上面筋332为通长布置，支座B截面下层232在伸入梁内2400mm处截断。斜截面承载力计算：，因。截面尺寸下式演算：=故截面尺寸满足要求。= 故各截面需按计算配置箍筋。采用8200双支箍筋仅，知支座B截面左侧2400范围内箍筋加密，设加密区箍筋采用采用8100双支箍筋,满足要求。，满足要求。6、两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的