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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

更新时间:2010-3-3:  来源:毕业论文

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计课程设计任务书
一、 设计题目及目的
题目:设计某三层轻工厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。
目的:1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。
    2、通过板及次梁的计算,掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。
    3、通过主梁的计算,掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。
    4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。
    5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式,制图规定,进一步提高制图的基本技能。
    6、学会编制钢筋材料表。
二、 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、 设计资料
1、车间类别为三类金工车间,车间内无侵蚀性介质,结构平面及柱网布置如图。经查规范资料:板跨≥1.2m时,楼面的活荷载标准值为16.0KN/㎡;板跨≥2.0m时,楼面的活荷载标准值为10.0KN/㎡;次梁(肋梁)间距≥1.2m时,楼面的活荷载标准值为10.0KN/㎡;次梁(肋梁)间距≥2.0m时,楼面的活荷载标准值为8.0KN/㎡。数据:Lx=6000, Ly=6300。
             2 楼面构造。采用20mm厚水泥砂浆抹面,15mm厚混合砂浆天棚抹灰。
3 屋面构造(计算柱内力用)。三毡四油防水层,20厚水泥砂浆找平层、150厚(平均)炉渣找坡层、120厚水泥珍珠岩制品保温层、一毡二油隔气层、60厚钢筋混凝土屋面板、15厚混合砂浆天棚抹灰。
4 梁、柱用15厚混合砂浆抹灰。
5 混凝土采用C25;主梁、次梁受力筋采用HRB335级钢筋,其他均采用HPB235级钢筋。
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定
确定主梁的跨度为6.0m,次梁的跨度为6.3m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。
按高跨比条件要求板的厚度h≥l/40=2000/40=50㎜,对工业建筑的楼板,要求h≥80㎜,所以板厚取h=80㎜。
次梁截面高度应满足(1/18 ~ 1/12)l=(1/18 ~ 1/12)×6300=350 ~525mm,取h=500mm,截面宽b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) ×500=167 ~250mm,取b=200mm。
主梁截面高度应满足h=(1/14 ~ 1/8 )l=(1/14 ~ 1/8) ×6000=429~750mm,取h=650mm,截面宽度b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) ×650=217 ~ 325mm,取b=300mm。
3、 板的设计——按考虑塑性内力重分布设计
(1)、荷载计算
恒荷载标准值
20mm厚水泥沙浆面层:0.02 ×20=0.4 KN/㎡
80mm厚钢筋混凝土板:0.08×25=2.0 KN/㎡
15mm厚混合沙浆天棚抹灰:0.015×17=0.255 KN/㎡

小计                               2.655 KN/㎡
             
活荷载标准值:                       10.0 KN/㎡
因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于 ,所以活荷载分项系数取 ,
              恒荷载设计值:g=2.655×1.2=3.168 KN/㎡
              活荷载设计值:q=10×1.3=13.0KN/㎡
              荷载设计总值:g+q=16.186KN/㎡,  近似取16.2KN/㎡
(2)、计算简图
取1m板宽作为计算单元,板的实际结构如图所示,由图可知:次梁截面宽为b=200mm,现浇板在墙上的支承长度为a= ,则按塑性内力重分布设计,板的计算跨度为:
边跨按以下二项较小值确定:
    l01=ln+h/2=(2000-120-200/2)+80/2=1820mm
    l011=ln+a/2=(2000-120-200/2)+120/2=1840mm
故边跨板的计算跨度取lo1=1820mm
中间跨: l02=ln=2000-200=1800mm
板的计算简图如图所示。    (3) 弯矩设计值
 因边跨与中跨的计算跨度相差(1820-1800)/1800=1.1%小于10%,可按等跨连续板计算
由资料可查得:板的弯矩系数αM,,板的弯矩设计值计算过程见下表
板的弯矩设计值的计算
截面位置 1
边跨跨中 B
离端第二支座 2
中间跨跨中 C
中间支座
弯矩系数  1/11 -1/11 1/16 -1/14
计算跨度l0(m) l01=1.82 l01=1.82 l02=1.80 l02=1.80
(kN.m) 16.2×1.82×1.82/11=4.88 -16.2×1.82×1.82/11=-4.88 16.2×1.80×1.80/16=3.28 -16.2×1.80×1.80/14=-3.75
(4) 配筋计算——正截面受弯承载力计算
板厚80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25混凝土 a1=1.0,fc=11.9N/ mm2,HPB235钢筋,fy=210 N/ mm2。  对轴线②~⑤间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%,为了方便,近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。
                       板的配筋计算
截面位置 1 B 2 C
 弯矩设计值( ) 4.88 -4.88 3.28 -3.75
αs=M/α1fcbh02 0.114 -0.114 0.077 -0.088
         0.121 0.1<-0.121<0.35 0.08 0.1<-0.092<0.35
轴线
  ①~②  ⑤~⑥ 计算配筋(mm2)
AS=ξbh0α1fc/fy 411 -411 272 313
 实际配筋(mm2)     As=413 As=413 As=279 As=314  839

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