双向板肋梁楼盖课程设计目录一、设计任务书…………………………………………………….………………….………………… (3)(一)设计题目……………………………………………..……………….…………………… (3)(二)设计资料…………………………………………………..………….…………………… (3)(三)设计容………………………………………………………..…….…………………… (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)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4.200m、8.400m、12.600m。
楼面均布活荷载标准值为6.5 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)。
(0.12KN/m2)隔墙:150mm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、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、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)。
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) 0.65KN/m260mm焦渣混凝土垫层 0.06X16.5=0.99 KN/m280mm钢筋混凝土板 0.08X25=2.0 KN/m2吊顶 0.12KN/m2小计 3.76 KN/m2可变荷载标准值 6.50 KN/m2可变荷载效应起控制作用,则楼面活荷载设计值: q=6.50X1.3=8.45 KN/m2永久荷载设计值: g=3.76X1.2=4.512 KN/m2g+q/2=4.512+4.225=8.737 KN/m2q/2=4.225 KN/m2g+q=4.512+4.225x2=12.962 KN/m2(2)计算跨度跨: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支座固定在g+q/2作用下的跨中弯矩和支座铰支在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0.2;支座最大负弯矩为支座固定时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=0.85,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0.0246,0.0156,支座弯矩系数分别为-0.0626,-0.0551。
周边简支时,由附表7-1查得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0506,0.0348。
于是m1=(0.0246+0.2x0.0156)( g+q/2) l012+(0.0506+0.2x0.0348)q l012/2=0.02772x8.737x6.62+0.05756x4.225x6.62=21.14KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)( g+q/2) l012+(0.0506x0.2+0.0348)q l012/2=0.02052x8.737x6.62+0.04492x4.225x6.62=16.08KN.mm1’= m1’’=-0.0626 (g+q) l012=-35.35KN.mm2’= m2’’=-0.0551 (g+q) l012=-31.11KN.mB区格板:l01/l02=0.86,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0.0241,0.0158,支座弯矩系数分别为-0.0619,-0.0549。
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0.0425,0.0214。
于是m1=(0.0241+0.2x0.0158)( g+q/2) l012+(0.0425+0.2x0.0214)q l012/2=0.02726x8.737x6.62+0.04678x4.225x6.62=18.98KN.mm2=(0.0241x0.2+0.0158)( g+q/2) l012+(0.0425x0.2+0.0214)q l012/2=0.02062x8.737x6.62+0.0299x4.225x6.62=13.35KN.mm1’= m1’’=-0.0619 (g+q) l012=-34.95KN.mm2’= m2’’=-0.0549 (g+q) l012=-31.00KN.mC区格板:l01/ l02=0.84,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0.0251,0.0155,支座弯矩系数分别为-0.0634,-0.0553。
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0.0346,0.0367。
于是m1=(0.0251+0.2x0.0155)( g+q/2) l012+(0.0346+0.2x0.0367)q l012/2=0.0282x8.737x6.62+0.04194x4.225x6.62=18.45KN.mm2=(0.0251x0.2+0.0155)( g+q/2) l012+(0.0346x0.2+0.0367)q l012/2=0.02052x8.737x6.62+0.04362x4.225x6.62=15.84KN.mm1’= m1’’=-0.0634 (g+q) l012=-35.80KN.mm2’= m2’’=-0.0553 (g+q) l012=-31.22KN.mD区格板:l01/ l02=0.85,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0.0246,0.0156,支座弯矩系数分别为-0.0626,-0.0551。
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0.0328,0.0229。
于是m1=(0.0246+0.2x0.0156)( g+q/2) l012+(0.0328+0.2x0.0229)q l012/2=0.02772x8.737x6.62+0.03738x4.225x6.62=17.43KN.mm2=(0.0246x0.2+0.0156)( g+q/2) l012+(0.0328x0.2+0.0229)q l012/2=0.02052x8.737x6.62+0.02946x4.225x6.62=13.23KN.mm1’= m1’’=-0.0626 (g+q) l012=-35.35KN.mm2’= m2’’=-0.0551 (g+q) l012=-31.11KN.m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,使板弯矩大大减小,以及边区格B、C板的l b/ l0<1.5,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{0.45 f t/ f y ,0.2%}bh=0.26%x1000x170=442 mm2。
截面配筋计算结果及实际配筋列于表2-2。
间距不宜大于1.5h=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》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=0.7βh f t bh0=0.7x(800/800)0.25x1.57x1000x150x10-3=164.85KN> V max= 1/2(g+q)bl01=42.77KN,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。