单向板肋梁楼盖程设计PPT课件.ppt

单向板肋梁楼盖课程设计 第一部分 钢筋混凝土课程设计任务书 1 设计题目 某工业厂房建筑钢筋混凝土楼盖 2 设计资料 根据初步设计成果 提出设计资料及数据如下 1 楼层平面如图1所示 厂房宽L1 18m 长L2 36m 墙体厚度370mm 内边缘距轴线120mm 外边缘距轴线250mm 楼盖采用整体式单向板肋形结构 图1 墙体厚 370mm 墙体内边缘距轴 120mm 外边缘距轴线250mm L1 18m L2 36m 采用整体单向板肋形楼盖 2 该建筑位于非地震区 3 建筑物安全级别为二级 4 建筑材料等级混凝土强度等级 梁 板C30级 钢筋 板中钢筋 梁箍筋 构造钢筋HPB300级 梁中受力筋HRB400级 5 荷载 楼面活荷载标准值5 5kN m2 6 楼面做法及自重楼面面层为10mm厚地砖 干水泥擦缝 重力密度为20kN m3 20mm厚1 4干硬性水泥砂浆结合层 重力密度为20kN m3 钢筋混凝土板密度为25kN m3 楼板顶棚为混合砂浆抹灰15mm厚刷乳胶漆 重力密度为17kN m3 7 结构平面布置及初估尺寸柱网尺寸为6 0m 6 0m 柱截面尺寸b h 400mm 400mm 墙体厚度370mm 主梁沿房屋的横向布置 板的支承长度为120mm 次梁的支承长度为240mm 主梁的支承长度为370mm 板厚 h 1 35 1 40 l0 及80mm 次梁 h 1 12 1 18 l0mm b 1 2 1 2 5 hmm 主梁 h 1 8 1 12 l0mm b 1 2 1 2 5 hmm 注意 梁的宽度不宜太小 一般 200mm 且符合模数 8 采用的规范混凝土结构设计规范 建筑结构荷载规范 3 设计要求 1 设计计算书一份 包括 计算依据资料 计算假定 计算简图 板 次梁和主梁的计算 并附有配筋草图 计算书要求内容完整 数据正确 书写工整 装订成册 学生在规定的时间内 独立完成下列成果 2 施工图纸一张 500mm 750mm 包括 楼盖结构平面布置图 板的配筋图 钢筋表 次梁的配筋图 纵剖面 横剖面 单根钢筋下料图 主梁的材料图 配筋图 纵剖面 横剖面图 单根钢筋下料图 施工详图要求布局合理 线条粗细分明 字体工整 符号 尺寸 说明齐全 3 板钢筋表 4 设计目的 1 熟悉钢筋混凝土结构的设计步骤 现浇单向板肋梁楼盖 2 掌握梁板结构的设计理论 设计方法及有关的构造要求 3 掌握计算书的书写方法和结构施工图的内容及画法 4 熟悉钢筋下料长度的计算方法 5 了解结构设计所需要搜集哪些基本的资料 6 初步学会查阅有关参考书 规范及技术资料 第二部分 单向板肋梁楼盖计算书 一 楼盖结构平面布置 注意 任务书中给出的是平面尺寸 这里要进行平面布置 确定构件截面尺寸 构件经济跨度主梁5 8m次梁4 6m单向多跨连续板1 7 3 0m 单向板肋梁楼盖结构平面布置示意图 截面尺寸初估 跨度高跨比 h l b h 主梁5 8m次梁4 6m 单向多跨连续板1 7 3 0m 工业楼板必须 70mm 参考尺寸 主梁b h 600 300mm 次梁b h 400 200mm 板厚80mm 二 板的设计 slab 1 荷载地砖0 01 20 1 2 0 24kN m2水泥砂浆结合层0 02 20 1 2 0 48kN m2板自重25 0 08 1 2 2 4kN m2顶棚抹灰17 0 015 1 2 0 306kN m2 合计3 426kN m2 恒荷设计值gs 3 426kN m2活荷设计值qs 1 3 5 5 7 15kN m2 2 内力计算 按塑性内力重分布计算 沿短跨取1m宽板带作为计算单元计算简图 计算跨度 表2 2 P15 弯矩系数 内力计算 为弯矩系数 表2 3 注意 1 计算支座弯矩时 如支座两边跨度不同 取较大跨度计算 2 板一般不需要进行抗剪计算 内力计算表可参考下图 或自己设计 3 配筋计算 根据跨中和支座截面上的弯矩计算所需钢筋面积 列表进行 表格可参考如下或自行设计 注意 四周与梁整浇的板跨中和支座弯矩由于内拱作用减少20 P25 4 板的构造要求 P25 1 板的支承长度应满足其受力钢筋在支座内锚固的要求 且一般不小于板厚 当搁置在砖墙上时 不少于120mm 2 板中受力钢筋一般采用HPB300或HRB335级钢钢筋 常用直径为8 10 12 14 16mm 对于支座负钢筋 为便于施工架立 宜采用较大直径 受力钢筋间距 一般不小于70mm 当板厚h 150mm时 不应大于200mm 当h 150mm时 不应大于1 5h 且每米宽度内不少于4根 伸人支座的正钢筋 其间距不应大于250mm 截面面积不小于跨中受力钢筋截面面积的1 3 配筋方式 弯起式 分离式一般当板厚h 120mm 且所受动态荷载不大时可采用分离式配筋 此时 跨中正弯矩钢筋宜全部伸人支座 其锚固长度不应小于5d d为下部纵向受拉钢筋直径 为了保证施工时钢筋的设计位置 负弯矩钢筋宜做成直抵模板的直钩 直钩部分的钢筋长度为板厚减净保护层厚 连续板钢筋的弯起点和截断点 一般不必绘弯矩包络图 可按上图所示的构造要求处理 如板相邻跨跨度相差超过20 或各跨荷载相差较大时 应绘弯矩包络图以确定钢筋的弯起点和截断点 5 板中构造钢筋 分布钢筋 垂直于受力钢筋 其作用1 固定受力钢筋位置 2 抵抗温度收缩应力以及分布荷载的作用外 3 承受一定数量的弯矩 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 规定 单向板中单位长度上的分布钢筋的截面面积不应小于单位长度上受力钢筋截面面积的0 15 此外 分布钢筋的截面面积尚不宜小于该方向板截面面积的0 15 分布钢筋应均匀布置于受力钢筋内侧 其间距不宜大于250mm 直径不宜小于6mm 在受力钢筋的弯折处也应布置分布钢筋 对无保温或隔热措施的外露结构 以及温度 收缩应力较大的现浇板区域内 其分布钢筋还应适当加密 宜取为150 200mm 并应在未配筋表面布置温度收缩钢筋 板的上 下表面沿纵 横两个方向的配筋率均不宜小于0 1 嵌入墙内的板面构造钢筋 由于砖墙的嵌固作用 板内产生负弯矩 使板面受拉开裂 在板角部分 除因传递荷载使板在两个正交方向引起负弯矩外 由于温度收缩影响产生的角部拉应力 也促使板角发生斜向裂缝 为避免这种裂缝的出现和开展 混凝土结构设计规范 规定 对于嵌入承重墙内的现浇板 需配置间距不宜大于200mm 直径不应小于8mm 包括弯起钢筋在内 的构造钢筋 其伸出墙边长度不应小于l1 7 对两边嵌入墙内的板角部分 应双向配置上述构造钢筋 伸出墙面的长度应不小于l1 4 l1为板的短边长度 沿板的受力方向配置的上部构造钢筋 其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1 3 沿非受力方向配置的上部构造钢筋 可根据经验适当减小 5 板中构造钢筋 5 板中构造钢筋 垂直于主梁的板面构造钢筋 沿主梁方向每米长度内配置不少于5 8的构造钢筋 单位长度内的总截面面积 应不小于板跨中单位长度内受力钢筋截面面积的1 3 伸出主梁梁边的长度不小于l0 4 l0为板的计算跨度 5 板中构造钢筋 板内孔洞周边的附加钢筋 当孔洞的边长b 矩形孔 或直径d 圆形孔 不大于300mm时 由于削弱面积较小 可不设附加钢筋 板内受力钢筋可绕过孔洞 不必截断 当边长b或直径d大于300mm 但小于1000mm时 应在洞边每侧配置加强洞口的附加钢筋 其面积不小于洞口被截断的受力钢筋截面面积的1 2 且不小于2 8 当b或d大于1000mm 且无特殊要求时 宜在洞边加设小梁 对于圆形孔洞 板中还须配置附加上部和下部钢筋以及洞口附加环筋和放射向钢筋 三 次梁的设计 beam 1 荷载计算 恒荷 板传来gs ls次梁自重1 2 砼 侧面抹灰 合计 gb gs ls 1 2 砼 侧面抹灰 活荷 qb qs ls 2 内力计算 按塑性内力重分布计算 计算简图 计算跨度 表2 2 计算内力 注意 计算支座弯矩时 若支座两边跨度不等 取较大者计算 分别为弯矩和剪力系数 表2 3 2 4 内力计算表可参见下表 或自己设计 3 配筋计算 次梁配筋列表计算 参考板的配筋 正截面 跨中按T形截面计算 翼缘宽度按表4 4 P66 支座按矩形截面计算 相对受压区高度0 1 0 35斜截面 按剪力计算箍筋和弯起筋数量 下列区段内应将计算所需的箍筋面积增大20 对集中荷载 取支座边至最近一个集中荷载之间的区段 对均布荷载 取支座边至距支座边为1 05h0的区段 其中h0为梁截面有效高度 3 配筋计算 次梁配筋列表计算 参考板的配筋 正截面 跨中按T形截面计算 翼缘宽度按表4 4 P66 支座按矩形截面计算 相对受压区高度0 1 0 35斜截面 按剪力计算箍筋和弯起筋数量 4 钢筋构造 次梁各跨相差不超过20 且g q 3时 可按图确定钢筋弯起和切断位置 4 钢筋构造 次梁各跨相差不超过20 且g q 3时 可按图确定钢筋弯起和切断位置 四 主梁设计 girder 1 荷载计算 恒荷 次梁传来gb lb主梁自重1 2 砼 侧面抹灰 ls 合计 Gg gb lb 1 2 砼 侧面抹灰 ls 活荷 Qg lb qb 折成集中荷载 2 内力计算 弹性方法 计算简图 梁柱线刚度比 3时 按多跨连续梁计算 计算跨度 跨度相差 10 时 按附表1计算内力 计算公式 2 当支座两边跨度不同时 取平均值计算 系数可按内插计算 注意 1 按上式计算支座弯矩 跨中弯矩按简支计算 荷载不利组合 列表 注意 列表计算 参见表2 11和2 12 P35 4项和5项是相同的 组合 a 1跨中最大弯矩 2跨中最小弯矩 A最大剪力 b 2跨中最大弯矩 1跨中 3跨中最小弯矩 c B支座最大弯矩 支座B左右截面最大剪力 d C支座最大负弯矩 支座C左右截面最大剪力 将上面a b c d四种情况的弯矩图叠加在一张图上 其外包尺寸的连线即为弯矩包络图 剪力包络图只需a c d三项 故只需计算 项的剪力 列表计算 表格可自行设计 正截面斜截面注意 支座处配筋计算时弯矩应取支座边缘处的值 列表计算 表格参见2 13 P37 或可自行设计 正截面斜截面 支座 矩形 3 配筋计算 斜截面宜采用箍筋 b Mb M Vb 按简支梁计算的支座反力 主梁支座截面有效高度 F 集中荷载作用处 设附加横向钢筋 箍筋和吊筋 宜优先采用箍筋 F 2fyAsbsin mnAsv1fyv F 4 主梁材料图 画出弯矩包络图 比例大些 求出每个钢筋承受的弯矩值 按弯起或切断的先后顺序画出各筋承受的弯矩 支座两边可不相同 画抵抗弯矩图 确定钢筋弯起和切断的位置 a 弯起点距充分利用点 ho 2 且应包住弯矩图 画法见图 b 钢筋从理论切断点伸出长度 20d 且实际切断点距充分利用点 1 2la ho 支座上部钢筋可切断 下部钢筋只能弯起不能切断或伸入支座 c 抵抗弯矩图不应出现凹角 d 抗剪弯起筋距支座边缘 smax 50mm 两排弯起筋上下弯点距离 smax e 集中荷载到支座间都应弯起 纵筋不够 可加吊筋 第三部分现浇单向板肋梁楼盖施工图 楼盖施工图内容 一 结构平面布置及板配筋图 板配筋表 二 次梁配筋图 抽筋图 三 主次梁配筋图 抽筋图 抵抗弯矩图 四 说明 1 结构平面布置图标明各构件的位置 相互关系及截面尺寸 并将构件编号 作必要的剖面图 重点 板的编号方法 2 板配筋图 a 分离式b 单端弯起 双端弯起 一 结构平面布置及板配筋图 1 100 板的构造要求 P211 1 板的支承长度应满足其受力钢筋在支座内锚固的要求 且一般不小于板厚 当搁置在砖墙上时 不少于120mm 2 板中受力钢筋一般采用HPB300或HRB335级钢钢筋 常用直径为6 8 10 12 14 16mm 对于支座负钢筋 为便于施工架立 宜采用较大直径 3 受力钢筋间距 一般不小于70mm 当板厚h 150mm时 不应大于200mm 当h 150mm时 不应大于1 5h 且每米宽度内不少于4根 伸人支座的正钢筋 其间距不应大于250mm 截面面积不小于跨中受力钢筋截面面积的1 3 配筋方式 弯起式 分离式弯起式配筋可先按跨中正弯矩确定其钢筋直径和间距 然后在支座附近将跨中钢筋按需要弯起1 2 隔一弯一 以承受负弯矩 但最多不超过2 3 隔一弯二 如弯起钢筋的截面面积不够 可另加直钢筋 弯起钢筋弯起的角度一般采用300 当板厚h 120mm时 可用450 采用弯起式配筋 应注意相邻两跨跨中及中间支座钢筋直径和间距互相配合 间距变化应有规律 钢筋直径种类不宜过多 以利施工 一般当板厚h 120mm 且所受动态荷载不大时可采用分离式配筋 此时 跨中正弯矩钢筋宜全部伸人支座 其锚固长度不应小于5d d为下部纵向受拉钢筋直径 为了保证施工时钢筋的设计位置 负弯矩钢筋宜做成直抵模板的直钩 直钩部分的钢筋长度为板厚减净保护层厚 连续板钢筋的弯起点和截断点 一般不必绘弯矩包络图 可按上图所示的构造要求处理 如板相邻跨跨度相差超过20 或各跨荷载相差较大时 应绘弯矩包络图以确定钢筋的弯起点和截断点 当q g 3时 a ln 4 当q g 3时 a ln 3 板中构造钢筋 P56 分布钢筋 垂直于受力钢筋 其作用1 固定受力钢筋位置 2 抵抗温度收缩应力以及分布荷载的作用外 3 承受一定数量的弯矩 混凝土结构设计规范 规定 单向板中单位长度上的分布钢筋的截面面积不应小于单位长度上受力钢筋截面面积的0 15 分布钢筋应均匀布置于受力钢筋内侧 其间距不宜大于250mm 直径不宜小于6mm 在受力钢筋的弯折处也应布置分布钢筋 对无保温或隔热措施的外露结构 以及温度 收缩应力较大的现浇板区域内 其分布钢筋还应适当加密 宜取为150 200mm 并应在未配筋表面布置温度收缩钢筋 板的上 下表面沿纵 横两个方向的配筋率均不宜小于0 1 嵌入墙内的板面构造钢筋 由于砖墙的嵌固作用 板内产生负弯矩 使板面受拉开裂 在板角部分 除因传递荷载使板在两个正交方向引起负弯矩外 由于温度收缩影响产生的角部拉应力 也促使板角发生斜向裂缝 为避免这种裂缝的出现和开展 混凝土结构设计规范 规定 对于嵌入承重墙内的现浇板 需配置间距不宜大于200mm 直径不应小于8mm 包括弯起钢筋在内 的构造钢筋 其伸出墙边长度不应小于l1 7 对两边嵌入墙内的板角部分 应双向配置上述构造钢筋 伸出墙面的长度应不小于l1 4 l1为板的短边长度 沿板的受力方向配置的上部构造钢筋 其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1 3 沿非受力方向配置的上部构造钢筋 可根据经验适当减小 板中构造钢筋 板中构造钢筋 垂直于主梁的板面构造钢筋 沿主梁方向每米长度内配置不少于5 8的构造钢筋 单位长度内的总截面面积 应不小于板跨中单位长度内受力钢筋截面面积的1 3 伸出主梁梁边的长度不小于l0 4 l0为板的计算跨度 板中构造钢筋 板内孔洞周边的附加钢筋 当孔洞的边长b 矩形孔 或直径d 圆形孔 不大于300mm时 由于削弱面积较小 可不设附加钢筋 板内受力钢筋可绕过孔洞 不必截断 当边长b或直径d大于300mm 但小于1000mm时 应在洞边每侧配置加强洞口的附加钢筋 其面积不小于洞口被截断的受力钢筋截面面积的1 2 且不小于2 8 当b或d大于1000mm 且无特殊要求时 宜在洞边加设小梁 对于圆形孔洞 板中还须配置附加上部和下部钢筋以及洞口附加环筋和放射向钢筋 标注方法 在配筋图中 注明钢筋的编号 形状 位置 编号方法 不同直径 不同尺寸 不同形状 不同级别的钢筋编不同的号 顺序由主到次 由左到右 由下到上 3 板配筋表 65 850 100 1300 8 钢筋的尺寸注的是外包尺寸 钢筋长度 轴线长度直筋 构件长 保护层厚 弯钩增加长 弯筋 直段长 斜段长 弯曲调整值 弯钩长弯曲调整值 30o45o60o90o0 35d0 5d0 85d2d 二 次梁配筋图 1 50 画一半加半跨1 模板图及纵向配筋图 剖面图 1 20或1 30 钢筋构造 次梁各