房屋建筑工程
姓名:***
班级:土木09级三班
教师:***
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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
一、平面结构布置:
柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定,因本厂房在使用上无特殊要求,故结构布置应满足实用经济的原则,并注意以下问题。
1、柱网布置可为正方形或长方形。
2、板跨一般为1.7~2.5m,次梁跨度一般是4.0~6.0m,主梁跨度则为5.0~8.0m,同时宜大于板跨的3倍(二道次梁)。
3、对于板、次梁和主梁,实际上不宜得到完全相同的计算跨度,故可将中间各跨布置成等跨,而两边跨可布置得稍小些,但跨差不得超过10%。
确定主梁的跨度为6.0m,次梁的跨度为6.0m,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。
2、初步确定构件截面尺寸
1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。
板厚 ,(当时,满足刚度要求,可不验算挠度)。
次梁 ~, ~。
主梁 ~, ~。
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)×6000=333~500mm,取h=500mm,截面宽b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) ×400=134 ~200mm,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
10mm水磨石面层:0.65 kN/㎡
80mm厚钢筋混凝土板:0.08×25=2.0 kN/㎡
板底粉刷:0.25kN/㎡
小计 恒载标准值: 2.9 kN/㎡
活荷载标准值: 7.0 kN/㎡
因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0KN/m2,所以活荷载分项系数取1.3,
1.2组合荷载设计总值:1.2×2.9+1.3×7.0=12.58kN/㎡
1.35组合荷载设计总值:1.35×2.9+1.3×0.7×7.0=10.285kN/㎡
荷载设计总值:12.6 kN/㎡
(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=(2000-250-200/2)+80/2=1690mm
l011=ln+a/2=(2000-250-200/2)+120/2=1710mm
故边跨板的计算跨度取lo1=1690mm
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(1800-1690)/1690=6.5%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=1.69 | l01=1.69 | l02=1.80 | l02=1.80 |
(kN.m) | 12.6×1.69×1.69/11=3.27 | -12.6×1.69×1.69/11=-3.27 | 12.6×1.80×1.80/16=2.55 | -12.6×1.80×1.80/14=-2.92 |
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() | 3.27 | -3.27 | 2.55 | -2.92 | |
αs=M/α1fcbh02 | 0.076 | -0.076 | 0.060 | -0.068 | |
0.079 | -0.079 | 0.062 | -0.07 | ||
轴线 ①~② ⑤~⑥ | 计算配筋(mm2) AS=ξbh0α1fc/fy | 269.04 | -269.04 | 210.8 | 238 |
实际配筋(mm2) | 8@185 | 8@185 | 8@200 | 8@200 | |
As=271.6 | As=271.6 | As=251.2 | As=251.2 | ||
轴线②~⑤ | 计算配筋(mm2) AS=ξbh0α1fc/fy | 269.04 | 269.04 | 0.8×210.8=169 | 0.8×238=191 |
实际配筋(mm2) | 8@185 | 8@185 | 8@200 | 8@200这个和计算差别大了点,请调整。 | |
As=269.04 | As=269.04 | As=251.2 | As=251.2 | ||
配筋率验算pmin= 0.45ft/fy=0.45×1.27/210=0.27% | P=As/bh =0.34% | P=As/bh =0.34% | P=As/bh =0.31% | P=As/bh =0.31% |
(5)板的配筋图绘制
板中除配置计算钢筋外,还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。
这个要表示全图。
4、次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计
(1)荷载设计值:
恒荷载设计值
板传来的荷载:3.48×2.0=6.96kN/m
次梁自重: 0.2×(0.5-0.08)×25×1.2=2.52 kN/m
次梁粉刷: 2×0.015×(0.5-0.08)×17×1.2=0.257 kN/m
小计 g=9.737 kN/m
活荷载设计值: q=9.1×2.0=18.2 kN/m
荷载总设计值: q+g=18.2+9.737=27.937 kN/m 近似取荷载28.0 kN/m
(2)、计算简图
由次梁实际结构图可知,次梁在墙上的支承长度为a=240mm,主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定:
l01=ln+h/2=(6000-250-300/2)+240/2=5720mm
l011=1.025ln=1.025×(6000-250-300/2)=5863mm
故边跨板的计算跨度取lo1=5720mm
中间跨: l02=ln=6000-300=5700mm
计算简图如图所示。
(3) 弯矩设计值和剪力设计值的计算
因边跨和中间跨的计算跨度相差(5863-5720)/5720=2.5%小于10%,可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表:
次梁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=5.72 | l01=5.72 | l02=5.7 | l02=5.7 |
(kN.m) | 28×5.722/11=83.28 | -28×5.722/11=-83.28 | 28×5.702/16=56.86 | -28×5.702/14=-.98 |
次梁的剪力设计值的计算
截面位置 | A 边支座 | B(左) 离端第二支座 | B(右) 离端第二支座 | C 中间支座 |
剪力系数 | 0.45 | 0.6 | 0.55 | 0.55 |
净跨度ln | ln1=5.60 | ln1=5.60 | ln2=5.70 | ln2=5.70 |
(kN) | 0.45x28x5.60 =70.56kN | 0.6x28x5.60 =94.08kN | 0.55x28x5.70 =86.24kN | 0.55x28x5.70 =86.24kN |
①正截面抗弯承载力计算
次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算,其翼缘宽度取下面二项的较小值:
b’f=lo/3=5700/3=1900mm
b’f=b+Sn=300+1800=2100mm
故取b’f=1900mm
C25混凝土 a1=1.0, fc=11.9 N/ mm2, ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋采用HRB335,fy=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB235,fyv=210 N/ mm2 ,ho=500-35=465mm。 判别跨中截面属于哪一
支座截面按矩形截面计算,正截面承载力计算过程列于表。
截面 | 1 | B | 2 | C | |
弯矩设计值() | 83.28 | -83.28 | 56.86 | -.98 | |
αs=M/α1fcbh02 | 83.28x106/(1x11.9 X1900x4652)= 0.017 | 83.28x106/(1x11.9 X200x4652)= 0.16 | 56.86x106/(1x11.9 X1900x4652)= 0.012 | .98x106/(1x11.9 X200x4652)= 0.13 | |
0.017 | 0.1<0.175<0.35 | 0.012 | 0.1<0.14<0.35 | ||
选 配 钢 筋 | 计算配筋(mm2) AS=ξbh0α1fc/fy | 0.017x1900x465 x1x11.9/300 =595.8 | 0.175x200x465 x1x11.9/300 =5.6 | 0.012x1900x465 x1x11.9/300 =420.6 | 0.13x2000x465 x1x11.9/300 =479.6 |
实际配筋(mm2) | 2Ф10+4Ф12 | 4Ф8+4Ф12 | 4Ф8+ 2Ф12 | 5Ф8+3Ф10 | |
As=609 | As=653 | As=427 | As=488 |
钢筋直径选择要满足构造要求。书上151,如果这没有,请参考《结构设计原理》中相关叙述。
次梁正截面受弯承载力计算
②斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。
复核截面尺寸:
hw =ho- b’f=465-80=385mm且hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式计算:
0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x200x465=276.7kN > Vmax =94.08kN
故截面尺寸满足要求
次梁斜截面承载力计算见下表:
截 面 | A | C | ||
V | 70.56 | 94.08 | 86.24 | 86.24 |
276.7>V 截面满足 | 276.7>V 截面满足 | 276.7>V 截面满足 | 276.7>V 截面满足 | |
82.7>V 需配箍筋 | 82.7 | 82.7 | 82.7 | |
选用钢筋 | 2Ф8 | 2Ф8 | 2Ф8 | 2Ф8 |
100.6 | 100.6 | 100.6 | 100.6 | |
968.4 | 276.1 | 368.8 | 368.8 | |
实配箍筋间距 | 200 | 200 | 200 | 200 |
144.1>V 满足 | 144.1>V 满足 | 144.1>V 满足 | 144.1>V 满足 |
次梁配筋图如图所示,其中次梁纵筋锚固长度确定:
伸入墙支座时,梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定:l=la =a fy d/ft=0.14×300×22/1.27=727.6,取750mm.
伸入墙支座时,梁底面纵筋的锚固长度按确定:l=12d=1218=216mm,取250mm.
梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l>12d=1222=2mm,取300mm.
纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=14.4mm, 取1650mm.
5、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计:
(1)荷载设计值。(为简化计算,将主梁的自重等效为集中荷载)
次梁传来的荷载: 9.737×6.0=58.422kN
主梁自重(含粉刷):[(0.65-0.08)×0.3×2.0×25+2×(0.65-0.08)×0.015×17×2.0] ×1.2 =10.958kN
恒荷载设计值: G=58.422+10.958=69.38kN
活荷载设计值: Q=18.2×6=109.2kN
方老师,就只做到了这儿哈,图全部没画。CAD用不来,但是现在用的来了。接下来补起哈。
恩,抓紧时间,不会的就问,配筋要调整。下载本文