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双向板肋梁楼盖课程设计

双向板肋梁楼盖课程设计目录设计任务书 (3)设计题目 (3)设计资料 (3)设计内容 (3)二、楼盖的结构平面布置 (3)三、按弹性理论设计 (4)(1)荷载设计值 (4)(2)计算跨度 (4)(3)弯矩计算 (4)(4)截面设计 (6)(5)斜截面受剪承载力 (7)(6)裂缝宽度验算 (7)(7)绘制施工图 (9)四、按塑性铰线法设计 (9)(1)荷载设计值 (9)(2)计算跨度 (10)(3)弯矩计算 (10)(4)截面设计 (11)(7)绘制施工图 (12)五、支承梁的设计 (12)(1)荷载........................................................................................,. (12)(2)计算简图 (13)(3)内力计算 (13)(4)截面承载力计算 (14)参考文献 (15)一、设计任务书说明:该课设所属此次课程设计统一编号55号。

(一)设计题目双向板肋梁楼盖课程设计(二)设计资料某4层框架房屋,采用现浇钢筋混凝土楼盖。

现浇钢筋混凝土柱承重,柱截面尺寸400×400。

结构柱网平面布置如附图所示。

其中2、3、4层楼面建筑标高分别为、、。

楼面均布活荷载标准值为KN/m2。

楼面做法:10mm水磨石面层;钢筋混凝土现浇板;20mm水泥砂浆抹底,60mm焦渣混凝土垫层。

顶棚做法:V型轻钢龙骨吊顶(一层石膏板,无保温层)。

(m2)隔墙:150mm陶粒空心砌块(5~6 KN/m2),20mm石灰砂浆双面抹灰。

每道处于轴线上的梁均按设置隔墙考虑。

材料:混凝土强度等级C35;梁钢筋采用HRB400级钢筋,板采用HPB300级钢筋。

环境类别:一类。

(三)设计内容(1)确定结构布置方案,包括楼盖结构体系承重方式的确定,梁格布置,梁板截面尺寸的选定。

(2)按照选定的结构方案,用手算进行楼板设计,包括荷载计算、内力分析和配筋计算。

(3)按照选定的结构方案,用手算进行梁的设计,包括荷载计算、内力分析和配筋计算(包括正截面和斜截面)。

(4)绘制结构施工图。

图纸内容包括:1、结构平面布置(包括梁、板、柱布置及编号)2、楼板结构施工详图。

3、梁结构施工详图。

主梁要画出内力包络图和抵抗弯矩图,并以此确定钢筋的截断、弯起等布置。

(5)结构设计计算书一份(包括必要的文字说明在内)。

装订顺序:任务书,目录,正文,参考文献,(自选)软件分析结果(6)课设总结:包括收获、体会、创新点和建议等。

二、楼盖的结构平面设置按双向板肋梁楼盖设计,结构平面布置如图,支承梁截面取为200mmx500mm,根据构造要求,双向板板厚不宜小于80mm,由于不做挠度验算,双向板的板厚与短跨跨长的比值应满足刚度要求,即h≥l01/40=165mm,取板厚取为170mm。

三、按弹性理论设计(一)板的设计(1)荷载设计值板的永久荷载标准值10mm水磨石层(20mm水泥砂浆打底)m260mm焦渣混凝土垫层KN/m280mm钢筋混凝土板= KN/m2吊顶m2小计KN/m2可变荷载标准值KN/m2可变荷载效应起控制作用,则楼面活荷载设计值:q= KN/m2永久荷载设计值:g= KN/m2g+q/2=+= KN/m2q/2= KN/m2g+q=+= KN/m2(2)计算跨度内跨:l0= l c (轴线间距离),边跨:l0= l c +200/2各区格板具体的计算跨度列于下表。

(3)弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定在g+q/2作用下的跨中弯矩和内支座铰支在q/2作用下的跨中弯矩之和。

此设计计算时混凝土的泊松比取为;支座最大负弯矩为内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。

根据不同的支承情况,整个楼盖可以分为A、B、C、D四种区格板。

A区格板:l01/ l02=6600/7800=,周边固支时,由教材中附表7-4可查得l01、l02跨中弯矩系数分别为,,支座弯矩系数分别为,。

周边简支时,由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为,。

于是m1=+ g+q/2) l012++ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2= m1’’= (g+q) l012= m2’’= (g+q) l012=区格板:l01/l02=,周边固支时,由教材中附表7-4可查得l01、l02跨中弯矩系数分别为,,支座弯矩系数分别为,。

一边固定(长边)三边简支时,由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为,。

于是m1=+ g+q/2) l012++ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2= m1’’= (g+q) l012= m2’’= (g+q) l012=区格板:l01/ l02=,周边固支时,由教材中附表7-4可查得l01、l02跨中弯矩系数分别为,,支座弯矩系数分别为,。

一边固定(短边)三边简支时,,由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为,。

于是m1=+ g+q/2) l012++ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2= m1’’= (g+q) l012= m2’’= (g+q) l012=区格板:l01/ l02=,周边固支时,由教材中附表7-4可查得l01、l02跨中弯矩系数分别为,,支座弯矩系数分别为,。

邻边固定、邻边简支时,由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为,。

于是m1=+ g+q/2) l012++ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2= m1’’= (g+q) l012= m2’’= (g+q) l012=各区格板分别算得的弯矩值见下表,(4)截面设计截面有效高度:一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15mm,假定选用C 10钢筋,则l01方向跨中截面的h01=170-20=150mm,l02方向跨中截面的h02=170-20-10=140mm,支座截面处的h0=150mm。

截面设计用的弯矩:因楼盖周边有梁与板整浇,考虑到穹顶作用,使板内弯矩大大减小,以及边区格B、C板的l b/ l0<,故所有区格的跨中弯矩及A-A支座弯矩折减20%。

楼盖的角区格板不折减。

最小配筋率截面积为:A S,min=max{ f t/ f y ,%}bh=%x1000x170=442 mm2。

截面配筋计算结果及实际配筋列于表2-2。

显然,以上实际配筋均满足最小配筋率要求。

根据构造要求,当板厚h>150mm时,钢筋间距不宜大于=255mm,且不宜大于250mm,显然以上配筋均满足。

(5)斜截面受剪承载力由于板的厚度较大,需验算斜截面受弯承载力。

由《混凝土结构设计规范》规定:不配箍筋和弯起钢筋的一般板类构件,其斜截面受剪承载力按下式计算:V u=βh f t bh0=(800/800) V max= 1/2(g+q)bl01=,即斜截面受弯承载力满足要求。

(6)裂缝宽度验算由表2-2可得:在短跨方向上,A、B、C各区板的配筋相同,且A区格板上的跨中弯矩最大,若在短跨方向上A区格板跨中满足最大裂缝宽度要求,则所有的区格板在短跨方向上均满足要求;在长跨方向上,各区板的配筋相同,且A区格板上的跨中弯矩最大,若在长跨方向上A区格板跨中满足最大裂缝宽度要求,则所有的区格板在长跨方向上均满足要求;D区格板双向均验算裂缝宽度。

支座A-A、A-B、A-C、C-D、B-B、B-D的配筋相同,且A-B支座弯矩最大,若支座A-B 满足最大裂缝宽度要求,则其它支座也满足要求。

边支座B、C、D的配筋相同,且C的支座弯矩最大,若支座C满足最大裂缝宽度要求,则B、D也满足要求。

根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)附录D中表所示,准永久值系数应取85.0=qψ,按准永久组合计算,板的永久荷载标准值KN/m2板的可变荷载标准值KN/m2 g+q/2=+ KN/m2q/2= m2g+q=+ KN/m2区格板弯矩准永久值:A区格板:m1=+ g+q/2) l012++ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2= m2’= m2’’= (g+q) l012=区格板:m2’= m2’’= (g+q) l012=C区格板:m1’= m1’’= (g+q) l012=D区格板:m1=+ g+q/2) l012++ l012/2= g+q/2) l012+ l012/2其中σsq=M q/( A sηh0);ρte= A s /A te,若ρte<,则取ρte =;ψ=且<ψ<;ωmax=αcrψσsq+ρte)/E s。

(7)绘制施工图板配筋采用分离式,由于q/g==<3,则板面配筋从支座边伸出长度为a=l n/4=7800/4=1950mm取a=2000mm。

端支座伸出长度为l0/7=1114mm,统一取为1100mm。

双向板楼盖的配筋图见图1。

图1 双向弹性设计板配筋图四、按塑性铰线法设计(1)荷载设计值g+q=m2(2)计算跨度内跨:l0= l c-b(b为梁宽),边跨:l0= l c -b/2各区格板的计算跨度值列于下表1,区格项目 A B C Dl01(m)l02(m)M1u m1m1m1m1 M2u m1m1m1m1 M’1u m1m1m1m1 M’’1u m1m1m1m1 M’2u m1m1m m1 M’’2u m1m1m1m1 m1um2um’1um’’1u(3)弯矩计算截面有效高度:一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15mm,选用C 10钢筋,则l01方向跨中截面的有效高度h01=150mm,l02方向跨中截面的有效高度h02=140mm,支座截面处的h0=150mm。

因楼盖周边有梁与板整浇,考虑到穹顶作用,使板内弯矩大大小,以及边区格B、C板的l b/ l0<,故所有区格的跨中弯矩及A-A支座弯矩折减20%。

楼盖的角区格板不折减。

最小配筋率截面积为:A S,min=max{ f t/ f y ,%}bh=%x1000x170=442 mm2。

假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同,支座截面配筋率不随板带而变,取同一数值;跨中钢筋在离支座l1/4处间隔弯起;取m2u =αm1u;取''''''11222ββββ====,n= l02/ l01,α=1/n2然后可得:A区格板:M1u= m1u (n-1/4) l01= m1u 4)=6m1uM1u=3αm1u l01/4= 2x m1u=M’1u= M’’1u=-2 m1u(l02/ l01) l01=-2 =M’2u= M’’2u=-2 m1u(l01/ l02)2 l01=-2 m1u x=则m1u=p l01 (n-1/3)/{8[2n+2α+(n-1/4)+3α/4]}= m’’1u== m’’2u==同理可求得B、C、D区格板的弯矩。

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