单向板楼盖设计

单向板楼盖设计 土木工程1班 07580716 陆磊 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 一、设计题目 某单向板肋梁楼盖设计 二、设计资料 1.结构形式 某仓库采用多层混合结构，内框架承重体系。外墙厚370mm，楼盖为现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖弥补考虑楼梯间，内柱尺寸400mm×400mm。 2.楼面做法 20mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，12mm厚纸筋石灰抹底。 3.荷载 楼面可变荷载值为q=6kN/m2，钢筋混凝土客重为25kN/m3，水泥砂浆客重为20 kN/m3，纸筋石灰客重为16 kN/m3。 活载分项系数去1.3，恒载分项系数取1.2。 4. 混凝土用C20，钢筋用HPB235，HRB335(当直径?10mm时，用HPB235，其余情况用HRB335)。 三、设计内容 1.板、次梁的配筋计算(按考虑塑性内力重分布的理论)。 2.主梁的弯矩值、剪力值计算(按弹性理论)。 3.绘制板、次梁的配筋图。 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书 一、楼盖的平面结构布置: ,.主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。确定主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为4.5m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.2m。楼盖结构布置图如下: 12.按高跨比条件，当h? L=55mm时，满足刚度要求，可不验算扰40 度。对于工业建筑的楼盖板，要求h?80mm，故取板厚h=80mm。 113. 次梁的截面高度应满足h=( , )L=(250,375)mm，取1812 11h=350mm，则b=( , )h=(117,175)mm,取b=150mm。 32 4. 主梁的截面高度应该满足h=(11 , )L=(440,660)mm,取1510 11h=650mm，则b=( , )h=(217,325)mm，取b=300mm。 32 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: 20mm厚水泥砂浆面层 0.02×20=0.4kN/m2 12mm厚纸筋石灰抹底 0.012×16=0.192kN/m2 80mm厚钢筋混凝土板 0.08×25=2kN/m2 小计 2.592kN/m2 板的活荷载标准值 6 kN/m2 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大于4.0kN/m2，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的 恒荷载设计值 g=2.592×1.2=3.1104kN/m2 活荷载设计值 q=6×1.3=7.8kN/m2 荷载总设计值 g+q=10.9104kN/m2，近似取为g+q=10.9kN/m2 2.计算简图: 次梁截面为350mm×150mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度: h边跨:L0=Ln+ =2200-150/2-120+80/2=2045mm,1.025Ln=2055mm， 2 取L0=2045mm 中跨: L0= Ln=2200-150=2050mm 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。 取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下图: 3.弯矩设计值 用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下: 则由M??(g?q)l02可计算出M1、MB、M2、Mc，计算结果如下: 4.正截面受弯承载力计算: 由题知:板厚h=80mm,设as=20mm,则h0=h-as=80-20=60mm;板宽 b=1000mm.C20混凝土,α1=1.0, fc=9.6N/mm2, ft=1.10N/ mm2,HPB235钢筋,fy=210N/mm2。板配筋计算的过程列于下表: 注:对轴线??间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了 方便，近似对钢筋面积乘0.8. 计算结果表明，ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则; 同时此值大于0.2%，符合要求。 5.确定各种构造钢筋: ?分布筋选用A6@250。 ?嵌入墙内的板面附加钢筋选用A8@200。 ?垂直于主梁的板面附加钢筋选用A8@200。 ?板角构造钢筋:选用A8@200,双向配置板四角的上部。 6.绘制板的配筋示意图: 采用分离式,详见板的配筋图. 三、次梁设计(按塑性内力重分布计算): 按考虑内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。 1.荷载设计值 恒荷载设计值 板传来恒荷载 3.1104×2.2=6.84kN/m 次梁自重 0.15×(0.35-0.08)×25×1.2=1.215kN/m 次梁粉刷 0.02×(0.35-0.08)×2×20×1.2=0.26 kN/m 小计 g=8.32kN/m 活载设计值 q=7.8×2.2=17.16kN/m 荷载总设计值 g+q=25.48kN/m 2.计算简图: 次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为650mm×300mm。计算跨度: b300240 边跨:L0=Ln+ +n=4336mm, 222 取L0=4336mm。 中跨:L0=Ln=4500-300=4200mm 因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下: 3.内力计算: (1)弯矩设计值: 由M??(g?q)l02可计算出M1、MB、M2、Mc，计算结果如下表: (2)剪力设计值: 由V??(g?q)ln可计算出VA、VBl、VBr、Vc，计算结果如下表: 4.承载力计算: (1)正截面受弯承载力 正截面受弯承载力计算式,跨内按T形截面计算,翼缘宽度取bf=L/3=4500/3=1500mm<b+sn=150+2050=2200mm,故取bf=1500mm 梁高:h=350mm，h0=350-35=315mm 翼缘厚:hf=80mm 判定T形截面类型: ,,, 故各跨中截面属于第一类T形截面。 C20混凝土，α1=1.0，fc=9.6N/mm，ft=1.10N/mm，纵向钢筋采用HRB335，fy=300N/mm，箍筋采用HPB235，钢fyv=210N/ mm 正截面承载力计算过程列于下表: 222 同时As>0.2%，故符合要求。 (2)斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸: hw=h0-hf=315-80=235，因hw/b=235/150=1.6<4，截面尺寸按下式验算: 0.25βcfcbh0=0.25×1×9.6×150×315=113.4kN>Vmax=66.29KN 故截面尺寸满足要求。 0.7ftbh0=0.7×1.1×150×315=36.38kN<VA=49.72kN，故各截面应按计算配置复筋。 计算所需复筋: 采用6双肢箍筋，计算支座’B左侧截面。由 可得到箍筋间距 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%。现调整箍筋间距: s=0.8×156=125m，最后取箍筋间距s=100mm。为方便施工，沿梁长不变。验算配箍率下限值: 弯矩调幅时要求的配箍率下限值为: 实际配箍率 满足要求。 四、主梁设计(按弹性理论计算): 1.荷载设计值 为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来的恒荷载 8.32×6.6=54.91kN 主梁自重 (0.65-0.08)×0.3×2.2×25=9.405kN 主梁粉刷 2×(0.65-0.08)×0.02×2.2×20=1.003kN 恒荷载G=54.91+9.405+1.003=65.32kN，取G=65kN 活荷载Q=17.16×6.6=113.26，取Q=115kN 2.计算简图: 主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm;中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上。其计算跨度: 边跨:Ln=6600-120-400/2=6280mm，因0.025Ln<a/2=185mm，取 L0=1.025Ln+b/2=1.025×6280+200=6637mm,近似取L0=6640mm 中跨:L0 =6600mm 因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下: 3.内力计算: (1)弯矩设计值 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。 M1，max=0.224×65×6.64+0.289×115×6.64 =96.6784+39.875=136.55kN MB，max=-0.267×65×6.04-0.311×115×6.64 =-115.2372-237.4796=-352.72kN M2，max=0.067×65×6.6+0.200×115×6.6 =28.743+151.8=180.543kN (2)剪力设计值 剪力设计值:V?k3G?k4Q，其中，k3 k4 可由书中表查可知。 VA,max=0.733×65+0.822×115=142.18kN VBl,max=-1.267×65-1.311×115=233.12kN VBr,max=1.0×65+1.222×115=205.53kN 五、绘制施工图 板式楼梯结构设计任务书 一、设计题目: 某板式楼梯结构设计 二、设计资料: 若考虑楼梯间，楼梯平面、剖面图如下图所示。采用现浇板式双跑楼梯，层高3.6米，踏步尺寸150mm×300mm。混凝土采用C20，板采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋，楼梯活载标准值qk=3.0kN/m2。 材料做法同楼面——20mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，12mm厚纸筋石灰抹底，钢筋混凝土客重25kN/m3，水泥砂浆客重为20 kN/m3，纸筋石灰客重为kN/m3 。 三、设计内容: 1.梯段板、平台板、平台梁的配筋计算 2.绘制梯段板、平台板、平台梁的配筋图(CAD，按比例) 板式楼梯结构设计计算书 一、梯段板设计: 取板厚h=120mm，约为板斜长的1/30，板倾斜角tanα=150/300=0.5，cosα=0.894。取1m宽板带计算。 1.荷载计算: 恒荷载标准值: 水泥砂浆面层:(0.3+0.15)×0.02×20/0.3=0.6kN/m 三角形踏步:0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88kN/m 混凝土斜板:0.12×25/0.894=3.36kN/m 板底抹灰:0.012×16/0.894=0.215kN/m 小计 6.055kN/m 活荷载标准值: 3.0kN/m 恒载分项系数γG=1.2，活载分项系数γQ=1.4。于是板的 恒荷载设计值: g=6.055×1.2=7.266kN/m 活荷载设计值: q=3.0×1.4=4.2kN/m 总荷载设计值: p=7.266+4.2=11.466kN/m，近似取p=11.47kN/m 2.截面设计: 板水平计算跨度Ln=3.3m，弯矩设计值 1M=10pLn2=0.1×11.47×3.32=12.49kN?m 板的有效高度h0=120-20=100mm 选配A10@120，As=654mm2 分布筋每级踏步1根A8 二、平台板设计: 设平台板厚h=70mm，取1m宽板带计算 1.荷载计算: 荷载标准值: 水泥砂浆面层: 0.02×20=0.4 kN/m 70mm厚混凝土板: 16=1.75 kN/m 板底抹灰: 0.012×16=0.192kN/m 小0.07× 计 2.34kN/m 活荷载标准值: 3.0kN/m 恒荷载设计值: g=2.34×1.2=2.81kN/m 活荷载设计值: q=3×1.2=3.6kN/m 荷载总设计值: p=2.81+3.6=6.41kN/m 2.截面设计: 平台板的计算跨度L0=1970-200-120+120/2=1710mm 1弯矩设计值10pL02=0.1×6.41×1.712=1.87 kN?m 板的有效高度h0 =70-20=50mm 选配A6@150，As=189mm。 梯段板和平台梁的配筋图见下页: 三、平台梁设计: 设平台梁的截面尺寸为200mm×350mm (1)荷载计算: 恒荷载标准值: 梁自重: 0.2×(0.35-0.07) ×25=1.4kN/m 梁侧粉刷: 0.02×(0.35-0.07)×2×16=0.18kN/m 平台板传来: 2.34×1.75/2=2.05kN/m 梯段板传来: 6.055×3.3/2=9.99kN/m 小计 13.62kN/m 活荷载标准值:3.0×(3.3/2+1.75/2)=7.58kN/m 总荷载设计值:p=1.2×13.62+1.4×7.58=26.96kN/m 2.截面设计: 计算跨度L0=1.05Ln=1.05×(3.6-0.24)=3.53m 1弯矩设计值:M=8 pL02=0.125×26.96×3.532=41.99 kN?m 1剪力设计值:V=2pLn=0.5×26.96×(3.6-0.24)=45.26kN 截面按倒L形计算，bf’=b+hf’=200+5×70=550mm, 梁有效高度h0=350-35=315mm 选配3B14,As=461mm2 配置A6@200箍筋,则斜截面受剪承载力 故满足要求。平台梁配筋图见下页: