设计单位:广东水利电力职业技术学院混凝土单向板计算书设计人:宋世科审核人:宋世科学号:130604230班级:13建筑工程技术2班目录一、设计资料 (1)二、板设计 (1)2.1荷载计算 (2)2.2内力计算 (3)2.3配筋计算 (3)三、次梁的计算 (4)3.1荷载计算 (5)3.2内力计算 (5)3.3配筋计算 (6)四、主梁设计 (8)4.1荷载计算 (9)4.2内力计算 (9)4.3配筋计算 (12)五、附图 (15)次梁配筋图 (15)主梁配筋图 (16)某多层工业厂房的建筑平面图如图1.1所示,楼梯设置在旁边的附属房屋内。
拟采用现浇钢筋混凝土肋梁楼盖。
设计使用年限50年,结构安全等级为二级,环境类别为一类。
楼面做法:水磨石面层(0.65mKN/2);钢筋混凝土现浇板:20mm 石灰砂浆抹底。
楼面活荷载:均布可变荷载标准值q k=6.0KN/m2,准永久值系数ψq=0.8。
材料:混凝土强度等级C25;梁内受力钢筋为HRB335级,其他钢筋为HPB300级钢筋。
试对板、次梁和主梁进行设计。
图1.1 楼盖建筑平图板按考虑塑性内力重力分布方法计算,取1m宽板带为计算单元,有关尺寸及计算简图如图2.1所示,设板厚h=80mm。
图2.1 板的计算简图2.1 荷载计算水磨石面层:0.65KN/m²80mm厚钢筋混凝土板:25×0.08=2KN/m²20mm石灰砂浆抹底:17×0.02=0.34KN/m²恒载标准值:g k=0.65+2+0.34=2.99KN/m²活荷载标准值:q k=6KN/m²转化为线荷载:2.99×1m=2.99KN/m 6×1m=6KN/m荷载设计值:g+q=1.2×2.99+1.3×6=11.39KN/m《荷载规范》规定:对活荷载标准值大于4KN/m²的工业房屋楼面结构的活荷载,分项系数取1.32.2 内力计算初估次梁截面尺寸:高h=l/18~l/12=6600/18~6600/12=367~550 取h=450mm宽b=h/3~h/2=450/3~450/2=150~225 取b=200mm计算跨度取净跨:边跨 l0=2300-120-100+80/2=2120mm中间跨 l0=2300-200=2100mm因跨度差(2120-2100)/2100=0.9%,在10%以内,故可按等跨计算。
计算结果见表2.2.1表2.2.1板的弯矩计算2.3 配筋计算取1m宽板带计算,b=1000mm h=80mmαs=c+d/2=20+10/2=25mm h0=80-25=55mm钢筋采用HPB300钢筋,混凝土C25f y=270N/mm² f c=11.9N/mm²α1=1.0②~⑤轴线中间区格板与梁为整浇,故计算弯矩乘以系数0.8,予以折减。
计算见表2.3.1,配筋图见附图2.3.1-1表2.3.1板的配筋计算截面位置边跨跨中B支座中间跨跨中中间支座①~②轴线②~⑤轴线①~②轴线②~⑤轴线M(KN·m) 4.65 -4.65 3.143.14×0.8 -3.59-3.59×0.8αs =M/α1fcbh²0.129 0.129 0.087 0.070 0.100 0.080ξ=1-√1-2αs0.1390.139 0.091 0.073 0.106 0.083A s =ξbhα1fc/fy(mm²)337 337 221 177 257 201 选用钢筋Φ8@150 Φ8@150 Φ8@150 Φ8@150 Φ8@150 Φ8@150实配钢筋面积(mm²)335 335 335 335 335 335 三次梁的计算次梁按考虑塑性内力分布方法计算,有关尺寸计算及计算简图如图3.1所示。
图3.1 次梁的计算简图3.1 荷载计算由板传来恒荷载 2.99×2.3=6.88KN/m次梁自重 25×0.2×(0.45-0.08)=1.85KN/m次梁粉刷 17×0.02×(0.45-0.08)×2=0.252KN/m恒荷载标准值g k=6.88+1.85+0.252=8.98KN/m活荷载标准值q k=6×2.3=13.8KN/m荷载设计值 g+k=1.2×8.98+1.3×13.8=28.72KN/m3.2 内力计算计算跨度(设主梁b×h=300mm×650mm)边跨 l0=6600-300/2-120+240/2=6450mm中间跨 l0=6600-300=6300mm因跨度差 6450-6300/6300=2%<10%可按等跨计算,计算结果见表3.2.1及表3.2.2。
表3.2.1次梁的弯矩计算截面边跨跨中B支座中间跨跨中C支座弯矩系数αm1/11 -1/11 1/16 -1/14表3.2.2 次梁的剪力计算3.3 配筋计算(1)正截面配筋计算,钢筋采用HRB335,混凝土采用C25。
f y=300N/mm² f c=11.9N/mm² f t=1.27N/mm²α1=1.0次梁支座截面按矩形截面进行计算,跨中截面按T形截面进行计算,T形截面翼缘宽度为:边跨b'f取1/3×6450=2150mm b+s n=2300mm和b+12h'f=200+12×80=1160mm中的较小值,∴b'f=1160mm中间跨b'f取1/3×6300=2100mm b+s n=2300mm和b+12h'f=1160mm中的较小值,∴b'f=1160mmαs=25+10+20/2=45mm h。
=h-αs=450-45=405mm 翼缘高度h'f=80mmα1f c b'f h'f(h0-h'f/2)=1.0×11.9×1160×80×(405-80/2)=403.08KN·m>108.62KN·m故次梁各跨中截面均属于第一类T形截面,计算结果见表3.3.1表3.3.1次梁受弯配筋计算选用的A S均大于ρmin bh=0.002×200×450=180mm²⑵斜截面配筋。
箍筋采用钢筋HPB300,混凝土采用C25。
f yv=270N/mm² f c=11.9N/mm² f t=1.27N/mm²α1=1.0验算斜截面尺寸。
h w/b=325/200=0.175<4 0.25βc bh0f c=240.0KN>V第二支座左=88.05KN 截面尺寸合适。
箍筋计算结果见表3.3.2表3.3.2 次梁抗剪配筋计算间距V C=0.7f t bh0(KN) 72.01 72.01 72.01 72.01 V s=f yv A sv/Sh0(KN) 41.26 41.26 41.26 41.26 V cs=V c+V s(KN) 113.27>V 113.27>V 113.27>V 113.27>V 次梁配筋图见附图3.3.2-1四主梁的设计主梁按弹性理论设计,视为铰支在柱顶上的连续梁,有关尺寸及计算简图见图4.1图4.1 主梁计算简图4.1 荷载计算由次梁传来 8.98×6.6=59.27KN主梁自重 25×0.3×(0.65-0.08)×2.3=9.83KN主梁粉刷 17×0.02×(0.65-0.08)×2.3×2=0.891KN恒载标准值 G k=59.27+9.83+0.89=69.99KN活载标准值 Pk=13.8×6.6=91.08KN恒载设计值 G=1.2×69.99=83.99KN活载设计值 P=1.3×91.08KN4.2 内力计算计算跨度(设住截面尺寸400×400mm²)边跨 l n=6900-300-400/2=6400mml0= l n+a/2+b/2=6400+240/2+400/2=6720mml0=l n+b/2+0.025ln=6400+400/2+0.025×6400=6760mm取两者中较小值l0=6720mm中间跨 l n=6900-400=6500mm l0=l n+b=6500+400=6900mm跨度差 6900-6500/6500=2%<10%可采用等跨连续梁表格计算内力⑴弯矩 M=K1GL+K2PL边跨 GL=83.99×6.72=564.41KN·mPL=118.4×6.72=795.65KN·m中间跨 GL=83.99×6.9=579.53KN ·m PL=118.4×6.9=816.96KN ·mB 支座 GL=83.99×(6.72+6.9)/2=571.97KN ·mPL=118.4×(6.72+6.9)/2=806.30KN ·m ⑵剪力 V=K 3G+K 4P由附表1查得各种荷载不利位置下的内力系数,弯矩剪力及其组合见表4.2.1,内力包络图见图4.2.1-1 表4.2.1 各种荷载下的弯矩、剪力及不利组合项次荷载简图弯矩值(KN ·m )剪力值(KN) 边跨中 B 支座 中间跨中 A 支座B 支座K/M 1-1 K/M 1-2K/M BK/M 2-1 K/M 2-2K/V A K/V B 左 K/V B 右①0.244--0.267 0.067 0.067 0.733 -1.267 1.0 137.72 92.73-152.72 38.8338.83 61.56 -106.42 83.99 ②0.289- -0.133 -- 0.866 -1.134 0 229.94201.79-107.24102.53102.53102.53-134.27 0③- - -0.133 - - 0.866 -0.1331.0-33.83 -70.54 -107.24 163.39 163.39 -15.75 -15.75 118.40 ④0.229 - -0.311 - 0.17 0.689 -1.311 1.222 182.2073.56-250.76355.91138.8881.58-155.22 144.68⑤---0.0890.17--0.089-0.0890.778-22.64-47.20 -71.76 138.88248.4 -10.54 -10.54 92.12内力不利组合①+②376.66 294.52 -259.96 141.36 141.36 164.09 -240.6983.99①+③103.89 22.19 -259.96 202.22 202.22 45.81 -122.17202.39①+④319.92 166.29 -403.48 394.74 177.71 143.14 -261.64228.67①+⑤110.08 45.53 -224.48 177.71 287.23 51.02 -116.96176.11 表中弯矩系数由附表1查不到时,其截面弯矩值可取脱离体,由平衡条件求得。