钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

混凝土结构基本原理课程设计 一整体式肋梁楼盖设计 指导教师 班 级 学生姓名 设计时间 太原理工大学矿业工程学院 地下工程系 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 一 一 设计题目设计题目 单向板肋梁楼盖设计 二 二 设计内容设计内容 1 结构平面布置图 柱网 主梁 次梁及板的布置 2 板的强度计算 按塑性内力重分布计算 3 次梁强度计算 按塑性内力重分布计算 4 主梁强度计算 按弹性理论计算 5 绘制结构施工图 1 结构平面布置图 1 200 2 板的配筋图 1 50 3 次梁的配筋图 1 50 1 25 4 主梁的配筋图 1 40 1 20 及弯矩 M 剪力 V 的包络 图 5 钢筋明细表及图纸说明 三 三 设计资料设计资料 1 楼面活荷载 车间工业楼面活荷载标准值6 5 KN m3 2 楼面构造及恒载 楼面为20mm厚水泥砂浆抹面 20kN m2 现浇钢筋混凝 土板容重25kN m3 梁底 板底 梁侧均为15mm厚混合砂浆 抹灰粉刷 17KN m3 3 材料 混凝土用 C30 ft 1 43N mm2 fc 14 3N mm2 钢 筋 主梁 次梁受力筋用HRB335或HRB400级钢筋 板中受力筋用HRB335级 其它钢筋采用HRB235级 纵向受 力钢筋的混凝土保护层最小厚度 主梁 次梁为25mm 板 为15mm 4 板 次梁 主梁的端支座搁置长度分别为 120mm 180mm 240mm 钢筋混凝土柱截面尺寸为 400mm 400mm 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书 一 平面结构布置 1 确定主梁的跨度为 6 9m 次梁的跨度为 6 6m 主梁每跨内布置两根次梁 板的跨度为 2 3m 楼盖结构布置图如下 2 按高跨比条件 当h 1 40 l 57 5mm 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 h 80mm 取板厚 h 80mm 3 次梁的截面高度应满足 hc 1 18 1 12 Lx 367 550 mm 取 hc 400mm 则 bc 1 3 1 2 hc 133 200 mm 取 bc 150mm 4 主梁的截面高度应该满足 hz 1 14 1 8 Ly 493 863 mm hz 500mm 则 bz 1 3 1 2 hz 167 250 mm 取 bz 200mm 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 水泥砂浆 0 02 20 0 4kN m 80mm 钢筋混凝土板 0 08 25 2 0kN m 15mm 板底混合砂浆 0 015 17 0 225kN m 恒载 gk 2 625kN m 活载 qk 6 5 1 6 5kN m 恒荷载分项系数取 1 2 因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于 4 0kN m 所 以活荷载分项系数取 1 3 于是板的 设计值总值 g q 1 2gk 1 3qk 11 636kN m 2 板的计算简图 次梁截面为 150mm 400mm 现浇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 l01 ln1 1 2 h 2300 75 120 80 2 2145 ln1 1 2 a 2300 75 120 120 2 2165mm 取l01 2145mm a 120mm 中跨 l02 ln2 2300 150 2150mm 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 M g q l0 2 系数如下 已知 b 1000mm 设as 20mm 则h0 h as 80 20 60mm fc 14 3N mm2 ft 1 43N mm2 fy 300N mm2 根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下 截面 1B2C M kN m M1MBM20 8M2MC0 8MC M g q L0 2 4 867 3 8423 3622 690 3 362 2 690 1fcbh0 2 kN m 51 48 s M 1fcbh0 20 095 0 075 0 065 0 052 0 065 0 052 1 1 2 s b 0 550 0 100 0 078 0 067 0 055 0 067 0 055 s 1 0 5 0 950 0 9610 966 0 972 0 966 0 972 As M sfyh0 mm2 284 6 222 1 193 4153 7 193 4 153 7 截面位置 1B2C 1 11 1 141 16 1 16 M g q L0 2 kN m 1 11 11 636 2 1452 4 876 1 14 11 636 2 152 5 633 1 16 11 636 2 15 2 3 362 1 16 11 636 2 152 3 362 As bh min 0 45 ft fy 0 0021 0 00474 0 00370 0 003220 002560 003220 00256 轴线 1 2 轴线 5 6 8 2008 2508 2508 250 选钢筋 轴线 2 6 8 2008 2508 2508 250 轴线 1 2 轴线 5 6 302mm2252mm2252mm2252mm2 实际配 筋 轴线 2 6 302mm2252mm2252mm2252mm2 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 第一内支 座除外 可按计算所的弯矩降低 20 采用 但对边跨跨中的计算弯矩则不应折 减 4 确定各种构造钢筋 1 分布筋选用 A6 250 2 嵌入墙内的板面附加钢筋选用 A8 200 钢筋长度 130mm 3 垂直于主梁的板面附加钢筋选用 A8 200 伸入板内的长度 从墙边算起为 350mm 4 板角构造钢筋 选用 A8 200 双向配置板四角的上部 该钢筋伸入板内的长 度从墙边算起为 550mm 5 板纵向受力钢筋的锚固长度为 40mm 三 次梁设计 按塑性内力重分布计算 1 次梁的支承情况 2 荷载计算 由板传来 2 655 2 3 6 107kN m 次梁肋自重 0 15 0 4 0 08 25 1 2kN m 次梁粉刷重 0 015 0 4 0 08 2 17 0 2176kN m 恒载 gk 7 525kN m 活载 qk 6 5 2 3 14 95kN m 设计值总值 g q 1 2gk 1 3qk 28 465kN m 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 l02 ln2 6600 250 6400mm 边跨 l01 ln1 1 2 a 6600 120 200 2 240 2 6500mm 1 025ln1 6560mm 取l01 6400mm a 180mm 因跨度相差小于 10 可按等跨连续梁计算 计算简图如下 内力计算按式M g q l0 2和V g q l0分别计算各跨跨中截面和各支座截 面的弯矩和剪力 截面位置 1B2C 1 11 1 111 16 1 16 M g q l0 2 kN m 1 11 28 465 6 52 109 33 1 11 28 465 6 52 109 33 1 16 28 465 6 42 72 87 1 16 28 465 6 42 72 87 截面位置ABlBrC 0 4 0 60 50 5 V g q l0 kN 0 4 28 465 6 5 74 01 0 6 28 465 6 5 111 01 0 5 28 465 6 4 91 06 0 5 28 465 6 4 91 06 4 正截面配筋计算 1 次梁跨中按 T 形截面计算 T 形截面的翼缘宽度 b f 按 b f 1 3 L 1 3 6600 2200mm s 0 b c 2300 150 2450mm 梁高 hc 400mmh0 400 40 360mm 翼缘厚 h f 80mm 判定 T 形截面类型 mkN mkN mkN h hhbfM f ffcf 10 50 61 76 4 805 2 80 360 802200 3 14 2 0 故各跨中截面属于第一类 T 形截面 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h0 400 60 340mm 其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑 取h0 360mm 3 次梁正截面承载力计算见下表 截面位置 1B2C M kN m 109 33 109 3372 87 72 87 1fc b fh0 2 或 1fcbh0 2 14 3 2200 36014 3 2200 3602 2 4077 4077 22 10 22 106 6 14 3 150 34014 3 150 3402 2 247 247 962 10 962 106 6 14 3 2200 36014 3 2200 3602 2 407 407 7 22 107 22 106 6 14 3 200 36014 3 200 3602 2 277 9 277 9 92 1092 106 6 s 0 0270 441 0 3990 0180 262 b 0 550 0 0270 0180 310 s 0 9860 9910 845 As M sfyh0 mm2 1026 7 双筋 As 1452 6 As 115 5 680 9798 5 0 002 min 0 0018 0 01710 02460 01130 0133 选择钢筋 322 双排 3 122 受压 28 320320 实际配筋 mm2 11401671941941 4 次梁斜截面承载力计算见下表 截面位置ABlBrC V kN 74 01111 0191 0691 06 0 25fcbh0 kN 193 05 V 截面满足 Vc 0 7ftbh0 kN 54 05 V 54 05 V54 05 V54 05v 94 76v94 76 v 5 构造配筋要求 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 在简支端的支座范围内各布置一根箍筋 四 主梁设计 按弹性理论计算 1 支承情况 柱截面 400 400 由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多 故可 将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算 主梁端部支承 于砖壁柱上 其 支承长度 a 240mm 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 7 525 6 6 49 665kN 主梁自重 0 5 0 08 0 2 2 3 25 4 83kN 主梁粉刷重 2 0 5 0 08 0 015 2 3 17 0 493kN 恒载 Gk 54 998kN 恒载设计值 G 1 2Gk 65 986kN 活载设计值 Q 6 5 2 3 6 6 1 3 128 27kN 3 确定计算跨度及计算简图 主梁计算跨度 边跨 mmL b Lmm ab LL nnn 5 69446580025 0 2 400 6580025 0 2 6900 2 240 2 400 6580 22 11101 近似取 mmL6900 01 a 240mm 中跨 mmbLL n 69004006500 0 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 M k1GL k2QL 其中 k1 k2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 V k3G k4Q 其中 k3 k4可由书中表查可知 主梁弯矩计算 项 次 荷载简图 k M1k MBk M2k MC 1 0 244 111 09 0 267 121 57 0 067 30 51 0 267 121 57 2 0 289 255 78 0 133 117 71 0 133 117 71 0 133 117 71 3 0 044 39 83 0 133 117 71 0 200 177 01 0 133 117 71 4 0 229 202 68 0 311 275 26 0 170 150 46 0 089 78 77 组合项次 1 3 1 4 1 2 1 2 Mmin kN m 组合值 70 34 396 83 87 20 239 28 组合项次 1 2 1 3 Mmax kN m 组合值 366 87207 52 主梁剪力计算 项 次 荷载简图 k VAk VBLk VBR 1 0 733 48 37 1 267 83 60 1 000 65 99 2 0 866 111 08 1 134 145 46 0 0 3 0 133 10 02 0 133 10 02 1 000 75 35 4 0 689 88 38 1 311 168 9 1 222 157 43 Vmin kN 1 2 159 45 1 4 252 50 1 4 213 4 4 主梁正截面和斜截面承载力计算 1 主梁跨中按 T 形截面计算 T 形截面的翼缘宽度 按 b f mmsb mml b z f 63006050250 23006900 3 1 3 1 0 故取 b f 2300mm 梁高 边跨 中间跨 mmhz500 mmh44060500 0 mmh46040500 0 翼缘厚 h f 80mm 判断 T 形截面类型 mkN mkN mkN h hhbf f ffc 47 135 56 325 48 1052 2 80 440 802300 3 14 2 0 故各跨中截面属于第一类 T 形截面 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 h0 500 80 420mm 正截面配筋计算 截面位置 1B2 M kN m 366 87 396 83207 52 87 20 1 2 V0b 38 85 M 1 2 V0b 357 98 1fc b fh0 2 或 1fcbh0 2 1 0 14 3 2300 4401 0 14 3 2300 4402 2 6367 504 10 6367 504 106 6 1 0 14 3 200 4201 0 14 3 200 420 2 2 504 504 10 504 504 106 6 1 0 14 3 2300 441 0 14 3 2300 44 0 02 2 6367 504 10 6367 504 106 6 1 0 14 3 200 4601 0 14 3 200 4602 2 605 176 10605 176 106 6 s 0 058 0 787 0 399 0 030 0 144 b 0 550 0 060 0 55 0 0300 156 s 0 970 0 725 0 985 0 922 As M sfyh0 mm2 2865 3 2847 1526 7 685 3 min 0 0021 0 0286 0 0285 0 0153 0 0069 选择钢筋 625 625 受压 28 422222 实际配筋 mm2 294529451520760 斜截面配筋计算 截面位置ABlBr V kN 159 45 252 50213 4 因 截面尺寸按下面式计算mmhhh fw 36080440 0 48 1 200 360 z w b h 0 25 cfcbh0 kN 300 3 V 截面满足 剪跨比 3 取 3 05 460 2300 Vc 1 75 1 ftbh0 kN 55 06 V52 55 V 52 55 V 箍筋肢数 直径 282828 Asv nAsv1 100 6100 6100 6 s fyvAsvh0 V Vc mm 127 163 478 8 实配箍筋间距 mm 150150150 Vcs Vc fyv Asv s h0 kN 143 56 V 不满足 137 5 V 不满足 137 5 V 不满足 Asb V Vcs 0 8fysin 9 36 68 0344 99 选配弯起钢