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建筑结构课程设计计算书

《建筑结构》课程设计计算书--整体式单向板肋梁楼盖设计指导老师:雁班级:建学0901班学生:楠学号: 091402110设计时间: 2012年1月大学建筑科学与工程学院建筑学系目录1、设计任务书———————————32、设计计算书———————————53、平面结构布置——————————54、板的设计————————————65、次梁的设计———————————86、主梁的设计———————————12一、设计题目整体式单向板肋梁楼盖设计二、设计资料1.大学图书馆, 层高均为5.0米,开间5米,进深6.6米。

试设计第三层楼盖。

楼盖拟采用整体式单向板肋梁楼盖,混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400。

2.楼面做法:楼面面层为20mm厚1:2水泥白石子磨光打蜡,找平层为20mm厚1:3水泥砂浆,板底为20mm厚混合砂浆抹灰。

三、设计容1.结构布置楼盖采用整体式单向板肋梁楼盖方案,确定梁板截面尺寸。

2.板的计算(1)确定板厚(2)计算板上荷载(3)按照塑性理论计算板的力(4)计算板的配筋3.次梁计算(1)确定次梁尺寸(2)计算次梁上荷载(3)按照塑性理论计算次梁力(4)计算次梁配筋4.主梁计算(1)确定主梁尺寸(2)计算主梁上荷载(3)按照弹性理论计算主梁力,应考虑活荷载的不利布置及调幅(4)绘制主梁力包罗图(5)计算主梁的配筋,选用只考虑箍筋抗剪的方案(6)绘制主梁抵抗弯矩图,布置钢筋5.平面布置简图成果应包括:1.计算书(1)结构布置简图(2)板和次梁的力计算,配筋(3)主梁的力计算,力包络图,配筋2.图纸(1)绘制结构平面布置图(包括梁板编号,板配筋),比例1:100 (2)绘制次梁配筋图(包括立面、剖面详图),比例1:50,1:20 (3)绘制主梁弯矩包罗图、抵抗弯矩图及配筋图(包括立面、剖面详图),比例1:50,1:20(4)设计说明四、设计资料1、开间尺寸a=5000mm,进深尺寸b=6600mm,楼面的可变荷载q=6.0kN/m22、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,板底为混合砂浆抹灰20mm.3、材料选用:(1)、混凝土强度等级:C30(2)、钢筋:HRB400整体式单向板肋梁楼盖设计计算书如下:一、平面结构布置:1、确定主梁的跨度为m0.5,主梁每跨布置两根次6.6,次梁的跨度为m梁,板的跨度为m2.2。

楼盖结构布置图如下:2、按高跨比条件,当mm l h 55401=≥时,满足刚度要求,可不验算挠度。

对于建筑的楼盖板,要求mm h 80≥,取板厚mm h 80= 3、次梁的截面高度应满足 121(=h ~278()181=L ~mm )417,取mm h 400= 则21(=b ~133()31=h ~mm )200,取mm b 200=。

4、主梁的截面高度应该满足81(=h ~440()141=L ~mm )660,取h=650mm ,则b=(1/2~1/3)h=(217-325)mm,取mm b 250=。

一、 板的设计(按塑性力重分布计算): 1、荷载计算: 板的恒荷载标准值:水磨石面层 m kN /65.0 280mm 钢筋混凝土板 m kN /0.22508.0=⨯2 15mm 板底混合砂浆 m kN /34.01702.0=⨯2 恒载: m kN g k /99.2=2活载: m kN q k /0.6=2恒荷载分项系数取 1.2;因为该建筑的楼面活荷载标准值大于m kN /0.4,所以活荷载分项系数取1.3,于是板的荷载设计值总值: q g +=k k q g 3.12.1+m kN /388.11=2 2、板的计算简图:次梁截面为mm mm 400200⨯,取板架在梁上的支承长度为50mm 。

按塑性力重分布设计,板的计算边跨: mm l 2050501002200=--=, 中跨: mm l l n 20002002200=-==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:板的计算简图(单位:mm ) 3、力计算及配筋:用塑性力重分布理论计算,则有α系数如下: 支承情况截 面 位 置端支座边跨支座离端第二支座离端第二跨中中间支座A1B 2 C梁板搁支在墙上 0 1/11 两跨连续:-1/10 三跨以上连续:-1/111/16 -1/14板 与梁整浇连接 -1/16 1/14 梁 -1/24 梁与柱整浇连接-1/161/14则由20)(l q g M +=α可计算出M A 、1M 、B M 、2M 、c M ,计算结果如下表:连续板各截面弯矩计算: 截面位置A1B2C取1m 宽板带计算由题知:,20,1000mm a mm b s ==设则,mm a h h s 6020800=-=-=mm N f c /3.14=2 , mm N f y /360= 2根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:其中有,最小配筋率为 ρmin=0.18%,得A s (min )=0.18%bh 0=80×1000×0.18%=144 (mm 2),同时,位于次梁跨上的板带,其区格四周与梁整体连接,故其计算弯矩可以减少20%。

连续板各截面配筋计算:4、绘制板的配筋示意图:二、次梁的设计(按塑形力重分布计算)主梁的梁高h取650mm,梁宽b取250mm。

次梁几何尺寸与支撑情况如下图所示:1、次梁的支承情况:2、荷载计算:由板传来: 2/578.62.299.2m kN =⨯次梁肋自重: ()2/6.12508.04.02.0m kN =⨯-⨯ 次梁粉刷重: ()2/2176.017208.04.002.0m kN =⨯⨯-⨯ 恒载: 2/3956.8m kN g k = 活载: 2/2.132.26m kN q k =⨯= 荷载设计值总值: q g +=k k q g 3.12.1+ m kN /23.27= 3、确定计算跨度及计算简图。

塑性力重分布计算时,其计算跨度: 中跨: m mm l l n 75.447502505000==-== 边跨: mm mm l 825.44825501255000==--=因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:3、力计算:由20)(l q g M +=α可计算出A M 、1M 、B M 、2M 、c M ,计算结果如下表:次梁的弯矩计算: 截面位置 A 1 B 2 C弯矩计算系数α-1/241/14-1/111/16-1/14 20)(l q g M +=α)/(m kN-1/24×27.23×4.8252=-26.41 1/14×27.23×4.8252=45.28 -1/11×27.23×[(4.825+4.75)/2]2=-56.741/16×27.23×4.752=38.40-1/14×27.23×4.752=-43.88由n v l q g V )(+=α可计算出1V 、1B V 、2B V 、c V ,计算结果如下表: 次梁的剪力计算: 截面位置1(左)B (右)B C4、截面承载力计算:⑴、次梁跨中截面按T 形截面计算,T 形截面的翼缘宽度'f b ,按mm s b mm l b f 220020020001580475031310'=+=+<=⨯=≤,故取mm b f 1580'=。

梁高: mm h h 36040400,4000=-== 翼缘厚: mm h f 80'= 判定T 形截面类型:mm N h h h b f f f f c ⋅⨯=-⨯⨯⨯='-''601104.578)280360(8015803.140.1)2(α ⎩⎨⎧⋅⋅>⋅=)(40.38)(28.454.578中间跨中边跨中m kN m kN m kN 故各跨中截面属于第一类T 形截面。

⑵、支座截面按矩形截面计算,支座与跨中截面均按一排钢筋考虑,均取mm h 360404000=-=⑶、次梁正截面承载力计算见下表:其中应注意:A s≥0.18%bh0=80×1000×0.18%=144 (mm2)⑷、次梁斜截面承载力计算见下表:注:B时由于V与V c值相差甚小,所以配筋时也用构造配筋,符合左规。

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。

次梁配筋示意图如下:6.施工图的绘制次梁配筋图如图所示,其中次梁纵筋锚固长度确定:四、主梁设计(按弹性理论计算):主梁按弹性理论计算力,设柱的截面尺寸为400×400mm,主梁几何尺寸与支撑情况如下图所示。

1、支承情况:2、荷载计算:为简化计算,主梁自重按集中荷载考虑。

次梁传来的荷载: kN 98.410.53956.8=⨯主梁自重: kN 41.9252.225.0)08.065.0(2.1=⨯⨯⨯-⨯ 主梁粉刷重: kN 02.1172.202.0)08.065.0(22.1=⨯⨯⨯-⨯⨯ 恒载:=k G kN 41.52 恒载设计值:==k G G 2.1kN 89.62 活载设计值:=Q kN 6652.13=⨯ 总荷载:G+Q=128.89kN3、确定计算跨度及计算简图因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:主梁计算简图(单位:mm ) 主梁计算跨度:边跨: mm l 620022/4006600=⨯-= 中跨: mm l 620022/40066000=⨯-= 4、弯矩、剪力计算及其包络图: 计算机辅助设计(PKPM 软件) 弯矩及剪力包络图:弯矩包络图单位为kN.m,剪力包络图的单位为kN.5、截面配筋计算计算机辅助设计(PKPM 软件)主梁正截面配筋计算表及斜截面配筋计算表如下所示: 正截面配筋计算: 截 面边跨中中间支座中间跨中弯矩M )(m kN ⋅201.2 230.1 175.1 s A ( mm 2)1003 1154 861 选用钢筋4 18 4 20 3 20 实际钢筋截面面积(mm 2)10171256942斜截面配筋计算: 截 面 边支座左B 右BV )(kN150.5178.5 173.9箍筋肢数、直径2 62 62 61sv sv nA A =57 57 57 实配箍筋间距(mm 2)200200200主梁配筋示意图:6、材料图及纵筋的弯起和截断,主梁实际配筋图。

(计算机辅助设计)。

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