《建筑结构设计》整体式单向板肋梁楼盖课程设计指导教师:姓名:学号:班级:2014年4月目录一、设计资料 (2)1、结构形式 (2)2、建筑平面尺寸 (2)3、楼面构造 (2)4、荷载 (2)二、结构平面布置 (2)1、梁格布置 (2)2、截面尺寸 (3)三、板的设计 (3)1、荷载计算 (3)2、设计简图 (3)3、配筋计算 (4)4、配筋图 (5)四、次梁设计 (6)1、荷载计算 (6)2、设计简图 (6)3、内力计算 (7)4、正截面承载力计算 (7)5、斜截面强度计算 (9)五、主梁设计 (10)1、荷载计算 (10)2、设计简图 (11)3、内力分析 (11)4、正截面承载力计算 (12)5、斜截面承载力计算 (13)6、抵抗弯矩图及配筋图 (14)一、设计资料1.结构形式采用多层砖混结构,内框架承重体系。
外墙厚370mm ,钢筋混凝土柱截面尺寸为 400mm ×400mm 。
2.建筑平面尺寸:m m 3021 ,第36题号(题号见附表七);图示范围内不考虑楼梯间。
3.楼面构造:4. 荷载永久荷载:包括梁、楼板及构造层自重。
钢筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂浆容重20 kN/m3,石灰砂浆容重17 kN/m3,分项系数G=1.2或1.35。
可变荷载:楼面均布活荷载标准值见附表六,分项系数Q=1.4或1.3。
二、结构平面布置: 1、梁格布置:梁格布置如图所示。
主梁、次梁和板的跨度分别为6m 、4.2m 和2m 。
2、截面尺寸:因结构的自重和计算跨度都和板的厚度、梁的截面尺寸有改观,故线确定板、梁的尺寸 (1)、板:按刚度要求连续板的厚度取:mm l5040h =>对一般楼盖的板厚应大于60mm ,故取mm 80h =。
(2)、次梁的截面高度应满足,280~233)151~181h mm l ==(取2,150b ,300h ===bh mm mm 取。
(3)、主梁的截面高度应该满足4.2,250b 600h ,750~489)81~141(h =====bhmm mm mm l 。
取取三、 板的设计 1、荷载计算永久荷载计算:水磨石面层 2m /65.0kN80mm 厚的钢筋混凝土板 2m /0.208.025kN =⨯ 板底粉刷 2/25.0m kN总永久荷载标注值:2/9.265.025.00.2m kN g k =++= 总活载标准值: 3.1,/4/0.6Q 22=>=γ故取m kN m kN q k总荷载值: 22/72.11,/715.113.135.1m kN p m kN q g p k k k k ==⨯+⨯=取2、设计简图次梁的截面为mm mm b h 300150⨯=⨯ 边跨:mm l mm hl l n n 1937025.11845201=<=+= 中跨:mm l l n 189002==mkN pl M m kN pl M m kN M pl M C B ⋅==⋅-=-=⋅=-==617.2161990.2141,627.3111202220220113、配筋计算:板厚mm h h mm h 6020,800=-==;采用25C 混凝土2/9.11mm N f c =,HRB300级钢筋2/270mm N f y =轴线②-⑤的板带,其四周均与梁整体浇筑,故这些版的中间跨及中间支座弯矩均可以减少20%,但第一支座及边跨的弯矩不予减少。
各跨跨中及支座配筋计算截面 1B 2 C()M kN m ⋅1MB M2M (28.0M )CM(C M 8.0) 2)(l q g M +=α3.627-3.6272.617(2.096) 2.990(2.392)201bh f Mc s αα=0.085 0.085 0.061(0.049) 0.070(0.056)a 、选配钢筋采用分离式钢筋。
选用的钢筋及间距见上表。
第一跨和中间跨板底钢筋各为Ø6/8和Ø6,此间距不大于200mm 且大于70mm 满足构造要求。
b 、受力钢筋的截断mm l a g q n 46041,338.19.2/4/≈=<==,上部钢筋应直弯顶住模板以保持其有效高度。
c 、钢筋锚固下部受力纵筋伸入支座内的锚固长度a l 为:边支座大于5d 及50mm ,现浇板的支承宽度为120mm ,故实际mm l a 11010120=-=,满足要求。
中间支座mm d mm l a 50575且大于>=。
d 、构造钢筋分布筋用Ø6@250,其余附加钢筋(略)。
4、配筋图四、 次梁设计考虑塑性内力重分布方法进行设计。
不考虑折减,即折减系数取1.01、荷载计算永久荷载g:板传来的荷载:m kN g /83.7235.19.21=⨯⨯=次梁自重: m kN g /114.1)88.03.0(15.035.1252=-⨯⨯⨯= 活荷载 q: m kN q /6.15= 所以 m kN m kN q g /55.24,/54.24取=+2、计算简图次梁在墙体上的支承宽度为370mm计算跨度:边跨:mm l l l al n n n 3987025.1,025.1210111==>+所以中跨:mm l l n 395002==3、内力计算设计弯矩:mkN pl M m kN pl M m kN pl M M C B ⋅-=-=⋅==⋅==-=36.2714194.23161,48.3511120220222011设计剪力:kNpl V V kN pl V kN pl V kN pl V n Cl Cr n Br n Bl n A 33.5355.0,33.5355.073.586.0,97.4245.02211-==-===-=-===4、正截面承载力计算使用25C 混凝土,2/9.11mm N f c =,HRB335级钢筋2/300mm N f y =。
次梁的跨内截面应考虑板的共同作用,截面按T 形截面计算,其翼缘的计算宽度f b '可按下式最小值确定按跨度:mm l b nf 13203==' 按梁净距:mms b b n f 20001850150=+=+=',,1.03.0,26535,800>='=-=='f f h mmm h h mm h 故f b '不受此条件限制,取mm b f 1320='计算。
m kN m kN h h f h b f c f f ⋅>⋅='-''48.3874.287)2(0 故为第一类T 形截面次梁正截面配筋计算见下表a 、选用分离式钢筋,钢筋面积见上表,间距均满足构造要求。
各截面的实际配筋面积往往和计算量有出入,一般误差不超过%5±为宜,实际配筋均满足该要求。
b、纵筋截断:次梁跨长相差在20%以内,且,5.9874,374.194.8/6.15/mm l a g q n==<==取990mm c 、配筋图:截面1 B2 C 弯矩设计值(m kN ⋅)35.48 -35.48 23.94 -27.36 αs =M/α1f c bh 020.032(一排,T 形截面) 0.283(二排,矩形面) 0.022(一排,T 形截面) 0.218(一排,矩形面)sα211--=ξ0.033 0.341 0.002 0.249选 配 钢筋 计算配筋(mm 2)A S =ξbh 0α1f c /f y457.89537.67 305.26 329.61 实际配筋(mm 2)3ø143ø14+2ø82ø142ø16 As=462(超1%) As=562(超4.5%) As=308(超1%)As=402(2.5%)d 、边跨的架立钢筋用2ø10,其余跨均用2ø14,受力筋做架立钢筋以简化施工。
5、斜截面强度计算a 、符合梁截面尺寸:kN V kN bh f Bl c 73.5827.1182651509.1125.025.00=>=⨯⨯⨯=,故截面尺寸符合要求。
b 、验算是否需按计算配筋:A 支座:kN V kN bh f A t 97.4234.357.00=<=,应按计算配置横向钢筋,采用HRB300箍筋2/270mm N f yv =,采用双肢ø6箍筋。
mm s h f bh f V s nA yv t sv 665085.03.282,085.025.17.0001=⨯==-= 选用双肢箍筋ø6@150mm %113.024.0%252.01501503.282min ==>=⨯⨯=svt sv sv f f ρρB 、C 支座均应按计算配置箍筋,计算过程痛A 支座,均采用ø6@150mm 箍筋满足要五、主梁设计按弹性理论进行设计,主梁除承受次梁传来的集中荷载外,还有主梁的自重,主梁的自重实际是均布荷载,但为了简化计算,可以近似按2m 长度的自重按集中荷载考虑。
1、荷载计算永久荷载G :次梁传来的永久荷载kN G 55.372.494.81=⨯= 主梁自重kN G 13.1035.126.025.0252=⨯⨯⨯⨯=kN G G G 86.4721=+=,取47.7kN活荷载 Q:次梁传来的活荷载 kN Q Q 52.652.46.151=⨯==,取活荷载为65.6kN 。
2、计算简图边跨:6022200)1202006000(025.160652370120600001=+-->=+-=l ,故取mm l 602201=中跨:mm b l l n 608002=+=,由于计算跨度相差不大一律取6m 。
3、内力分析根据主梁的计算简图及荷载情况,可以求得各控制截面的最不利内力,见下表。
序号 项目荷载分布内力计算1A V M M ,,31达到最大值,2M 达到最小值mkN M kN V mkN M mkN M A m ⋅-==⋅=⋅=60.1917.9066.12465.181min 2max max 3max 122M 达到最大值,31,M M 达到最小值mkN M mkN M ⋅=⋅=4.4164.113min 1max3Bl Br B V V M ,,达到最大值或kNV kNVmkN M Bl Br B 63.14783.13398.205max max max -==⋅-=4Cl Cr C V V M ,,达到最大值或mkN V m kN V mkN M Cl Cr C ⋅-=⋅=⋅-=34.12324.12929.177max max max弯矩包络图剪力包络图4、正截面承载力计算跨内翼缘计算宽度f b ':按跨度 mm b f 20003/6000=='按梁净距 ,44504200250mm b f =+='因为1.014.0565/80/0>=='h h f ,不受此条件限制。