单向板设计计算书[指南.doc
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整体式单向板肋形楼盖设计
专业年级:
建筑***
组别:
第六组
组长:
指导教师:
辅导教师:
组员分项任务
板设计
次梁设计
主梁设计
计算书
目录
1、摘要………………………………………………………3
2、设计资料…………………………………………………4
3、板的设计…………………………………………………4
3.1、荷载…………………………………………………5
3.2、内力计算……………………………………………6
3.3、正截面承载力计算…………………………………7
4、次梁的计算………………………………………………9
4.1、荷载…………………………………………………10
4.2、内力计算……………………………………………10
4.3、截面承载力计算……………………………………12
5、主梁的设计………………………………………………14
5.1、荷载…………………………………………………14
5.2、内力计算……………………………………………15
5.3、截面承载力计算……………………………………21
6、参考文献…………………………………………………24
1、摘要:
本设计主要进行了结构方案中单向板肋梁楼盖设计。
在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力)。
完成了板,次梁、主梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制、楼盖的设计完成了板的配筋和次梁的配筋设计。
2、设计资料:
1、楼面活荷载标准值为6.0kN/
2、楼面面层为20mm厚水泥砂浆地面面层,混凝土楼板,15mm厚混合砂浆天花板抹面。
3、材料选用:
板混凝土用C25,梁混凝土用C30。
钢筋:
主梁、次梁的主筋用HRB335级,板及梁的箍筋用HPB300级。
板伸入墙内120mm,次梁伸入墙内240mm,主梁伸入墙内370mm.
3、板的设计:
某三层楼面钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖结构布置图如图:
解:
1、基本设计资料
(1)材料
板:
C25混凝土:
,,
梁:
C30混凝土:
,
钢筋:
HPB300级(,)
HRB335级(,)
(2)荷载标准值
活荷载标准值
水泥砂浆地面面层:
钢筋混凝土:
混合砂浆:
2、板的设计(按塑性理论方法)
(1)确定板厚及次梁截面
①板厚h。
,且,取h=100mm。
②次梁截面b×h。
次梁截面高h按()初估,选h=400mm。
截面宽,选b=200mm
(2)板荷载计算
水泥砂浆地面
板自重
板底抹灰
恒荷载
恒载设计值
活载设计值
(3)计算简图
取板宽b=1000mm作为计算单位,由板和次梁尺寸可得板的计算简图(实际9跨,可按5跨计算)如图1所示,其中中间跨的计算跨度;边跨的计算跨度。
边跨与中间跨的计算跨度相差,故可按等跨连续板计算内力。
表1板的配筋设计
截面
1
B
2
C
弯矩系数
选用钢筋
实际钢筋面积
注:
①括号内数字用于②~⑤轴间。
②
在一般情况下,楼面所受动力荷载不大,可采用分离式配筋。
本题采用的配筋图如图2所示。
3、次梁设计(按塑性理论计算)
(1)计算简图的确定
①荷载
板传来的恒荷载
次梁自重
次梁粉刷
恒荷载
活荷载
②主梁截面尺寸选择
主梁截面高度h为,选。
由,选,则主梁截面尺寸。
③计算简图
根据平面布置及主梁截面尺寸,可得出次梁计算简图(如图3)。
中间跨的计算跨度,边跨的计算跨度,边跨和中间跨的计算跨度相差,可按等跨连续梁计算。
(2)内力及配筋计算
①正截面承载力计算
次梁跨中截面按T形截面计算,翼缘计算宽度按表,有
取,,故取。
且,以此作为判别T形截面类别的依据。
次梁支座截面按的矩形截面计算,并取,支座截面应满足。
以下计算过程列表进行(表2)。
次梁受力纵筋采用HRB335级。
表2次梁正截面受弯承载力计算
截面位置
1
B
2
C
弯矩系数
截面类别及截面尺寸
一类T形
矩形
一类T形
矩形
选用钢筋
实际钢筋截面面积
注:
②斜截面受剪承载力计算
a.剪力设计值(表3)
表3剪力设计值计算表
截面
A
C
剪力系数
0.45
0.6
0.55
0.55
b.截面尺寸校核
故截面尺寸满足要求。
c.箍筋设计(表4)
表4箍筋计算表
截面
A
C
77.81
103.75
95.10
95.10
73073
73073
73073
73073
104390
104390
104390
104390
箍筋肢数、直径
0.25
180
180
200
200
注:
根据计算结果,画出次梁配筋图如图4所示。
中间支座负钢筋分别在处及处截断。
4.主梁设计(按弹性理论计算)
(1)计算简图的确定
①荷载
次梁传来的恒荷载
主梁自重
梁侧抹灰
恒荷载G
活荷载Q
G+Q
②计算简图
假定主梁线钢度与钢筋混凝土柱线刚度比大于5,则中间支承按铰支座考虑,边支座为砖砌体,支承长度为370mm(图5)。
按弹性理论计算时,各跨计算跨度均可取支座中心线间距离。
则中间跨,取较小值5.88m。
边跨,取较小值6.015m。
计算简图详图见图6。
(2)内力计算和内力包络图
计算结果见表5及图7
表5恒荷载与活荷载作用下内力
项次
荷载简图
跨内弯矩
支座弯矩
剪力
①
②
③
④
由此可作出下列几种情况下的内力图:
①+②;①+③;①+④
将以上各图绘于同一坐标系上,取其外包线,则为弯矩包络图。
同样可绘出剪力包络:
(3)截面配筋计算
跨中截面在正弯矩作用下,为T形截面,其翼缘宽度按表,有
,故取。
跨中钢筋按一排考虑,。
支座截面在负弯矩作用下,为矩形截面,按两排钢筋考虑,取。
主梁中间支座为整浇支座,宽度,则支座边,。
配筋计算结果如表6、表7
表6主梁正截面受弯计算
截面
边跨中
中间支座
中间跨中
M(KN)
276.78
-268.02
截面尺寸(mm)
0.035
0.279
1414
2035
实配钢筋
实配钢筋面积
1389
2148
882.5(760)
注:
①,边跨中和中间跨中均为一类T形截面;
②中间支座弯矩已修正为,括号内数字指中间跨中受负弯矩的情形;
③。
表7主梁斜截面受剪计算
截面
边支座边
B支座左
B支座右
V(KN)
138.03
221.19
192.10
169670
153153
153153
箍筋肢数、直径
0.911
0.7
计算值s(mm)
300
110.4
143.7
实配箍筋间距
300
110
140
注:
抗剪计算时的b均为腹板宽度,。
(4)附加横向钢筋计算
由次梁传至主梁的集中荷载设计值:
附加横向钢筋应配置在的范围内。
方案1:
仅选择箍筋
由并取双肢箍,则个。
取个,在主次梁相交处的主梁内,每侧附加。
方案2:
选择吊筋
由,并选用级钢,则。
可选吊筋。
本例集中荷载不大,可按方案1配附加箍筋。
(5)主梁配筋图
①按比例画出主梁的弯矩包络图;
②按同样比例(长度方向)画出主梁纵向配筋图。
本例不需纵向钢筋弯起抗剪,故纵向钢筋弯起时只需满足正截面受弯承载力要求(材料图覆盖弯矩图)及斜截面受弯承载力要求(弯起钢筋弯起点距该钢筋充分利用截面距离不小于)。
③作材料图。
确定纵向钢筋的弯起位置和截断位置,具体做法应满足第五章相关构造规定。
例如负弯矩钢筋截断,当其充分利用截面处时,则从充分利用截面向外延伸长度不应小于,且从其强度不需要该钢筋截面延伸不小于20d或,取两者的较大值。
主梁的材料图和实际配筋图详见图8
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