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混凝土-单向板肋梁楼盖课程设计

1、设计资料 (2)(1)楼面做法 (2)(2)需要材料 (2)2、平面布置 (2)3、板设计 (2)(1)荷载 (2)(2)计算简图 (3)(3)板的弯矩系数 (3)(4)承载力计算 (3)4、次梁设计 (4)(1)荷载设计值 (4)(2)计算简图 (4)(3)内力计算 (4)(4)承载力计算 (5)5、主梁设计 (6)(1)荷载设计值 (6)(2)计算简图 (7)(3)内力设计图及包络图 (7)(4)承载力设计 (10)1、设计资料(1)楼面做法1.铺6~10厚地砖楼面,干水泥擦缝2.5厚1∶2.5水泥砂浆粘结层(内掺建筑胶)3.20厚1∶3干硬性水泥沙浆结合层(内掺建筑胶)4.水泥浆一道(内掺建筑胶)5.钢筋混凝土楼板(2)需要材料2、平面布置主梁横向布置,次梁纵向布置,主梁跨度6000mm,次梁跨度5700mm,主梁每跨间布置2跟次梁6000/3=2000mm,2< 5.72<3,可按单向板布置。

按跨高比条件,板厚h≥20003=70mm,对工业建筑,h≥70mm,取h=80mm;次梁截面高度应满足h=l018~l012=317~475mm,取h=450mm,b=200mm;主梁截面高度应满足h=l015~l010=400~600mm,取h=600mm,b=300mm。

3、板设计(1)荷载1、0.01×20=0.2kN m2⁄2、0.005×20=0.1kN m2⁄3、0.02×20=0.4kN m2⁄4、 0.05kN m2⁄5、0.08×25=2kN m2⁄6、0.015×17=0.255kN m2⁄小计 3.01kN m2⁄可变荷载标准值 8kN m2⁄永久荷载设计值g=3.01×1.3=3.9kN m2⁄可变荷载设计值q=8×1.5=12kN m2⁄荷载总设计值 g+q=16kN m2⁄(2)计算简图边跨l 01=l n +h2=2000−150−100+802=1790mm中间跨l 02=l n =2000−100×2=1800mmA(3)板的弯矩系数∝m 分别为:边支座0,边跨111,离端第二支座−111,中跨中116,中间支座−114。

M 1=l 01211(g +q )=4.7kN m 2⁄ M 2=M 3=l 022(g +q )=3.2kN m 2⁄ M B =−l 01211(g +q )=−4.7kN m 2⁄M C =−l 02214(g +q )=3.7kN m 2⁄(4)承载力计算环境类别一级,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm ,假定纵向钢筋直径d=10mm ,板厚80mm ,则截面有效高度h 0=h −c −d2=80−15−102=60mm,板宽b=1000mm ,C30混凝土α1=1.0,f c =14.3N mm 2⁄,HPB300钢筋,f y =270N mm 2⁄。

计算表明,支座截面δ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则。

A smin bh =2511000×80=0.3%,比值大于0.45f tf y=0.45×1.43270=0.24%,且大于0.2%,满足最小配筋率要求。

4、次梁设计(1)荷载设计值永久荷载设计值 3.01×1.3×2=7.83kN m2⁄次梁自重 0.2(0.45-0.08)×25×1.3=2.41kN m2⁄次梁粉刷 2×0.015(0.45-0.08)×17×1.3=0.33kN m2⁄小计 g=10.57kN m2⁄可变荷载设计值 q=12×2=24kN m2⁄荷载总设计值 g+q=24+10.57=34.57KN m2⁄(2)计算简图按塑性内力重分布设计。

主梁截面300mm×600mm,计算跨度:边跨l01=1.025l n=1.025×(5700−300)=5535mm;中间跨l02=l n=(5700−300)=5400mm。

A(3)内力计算M1=l01211(g+q)=96.28kN m2⁄M2=M3=l022(g+q)=63.94kN m2⁄M B=−l01211(g+q)=−96.28kN m2⁄M C=−l02216(g+q)=−73.08kN m2⁄V A=0.45(g+q)l n1=84.01kN m2⁄V Bl=0.60(g+q)l n1=112.01kN m2⁄V Br =0.55(g +q )l n2=102.67kN m 2⁄ V C =0.55(g +q )l n2=102.67kN m 2⁄ (4)承载力计算b f ’=l 3=54003=1800mm b f ’=b +s n =200+1800=2000mm∴b f ’=1800mm环境类别一级,C30混凝土,假设箍筋直径10mm ,a s =40mm ,钢筋按单排布置,α1=1.0,βc =1,f c =14.3N mm 2⁄,f t =1.43N mm 2⁄,纵向钢筋采用HRB400钢筋,f y =360N mm 2⁄,f yv =360N mm 2⁄,h 0=h −a s =450−40=410mmα1f c b f ′h f ′(h 0−0.5h f ′)=1×14.3×1800×80(410−0.5×80)=762kN ·m按第一类T 形截面设计计算结果表明,支座截面的δ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则,A smin bh=509200×450=0.57%,比值大于0.45f t f y=0.45×1.43360=0.18%,且大于0.2%,满足最小配筋率要求。

斜截面受剪承载力 验算截面尺寸h w =h 0−h f ′=410−80=330mmh w b =380200=1.9<4.0对B支座左边截面尺寸验算0.25βcf c bh0=0.25×1.0×14.3×200×410=293kN>V max=112.01kN故截面尺寸满足要求验算是否需要计算配筋0.7f t bh0=0.7×1.43×200×410=82.08kN<V max=112.01kN 故按计算配筋Bl:A svs ≥V−0.7f t bh0f yv h0=(112.01−82.08)×103270×410=0.27mm2mm⁄ρsv,min=0.24f tf yv =0.24×1.43270=0.127%,选A6的双肢箍s≤A sv0.27=nA sv0.27=2×28.30.27=209.6mm因此箍筋选用A6@200的双肢箍Br:A svs ≥V−0.7f t bh0f yv h0=(103.43−82.08)×103270×410=0.193mm2mm⁄ρsv,min=0.24f tf yv =0.24×1.43270=0.127%,选A6的双肢箍s≤A sv0.193=nA sv0.193=2×28.30.193=293.26mm因此箍筋选用A6@200的双肢箍C:A svs ≥V−0.7f t bh0f yv h0=(103.43−82.08)×103270×410=0.186mm2mm⁄ρsv,min=0.24f tf yv =0.24×1.43270=0.127%,选A6的双肢箍s≤A sv0.186=nA sv0.186=2×28.30.186=304.3mm因此箍筋选用A6@200的双肢箍5、主梁设计主梁按弹性方法计算(1)荷载设计值次梁传来的荷载 10.57×5.7=60.25kN 主梁自重(含粉刷)((0.60-0.08)×0.3×2×25+(0.60-0.08)×2×0.015×2×17)×1.3=10.83kN恒荷载设计值 G=60.25+10.83=71.08kN 活荷载设计值 Q=24×5.7=136.8kN(2)计算简图主梁端部支承在外纵墙上,支承长度为300mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,主梁按连续梁计算,其计算跨度:边跨:l n1=6000−150−200=5650mml01=l n1+a2+b2=6000mml01=1.025l n+b2=5991.25mm≈6000mm 取l01=6000mm(3)内力设计图及包络图(4)承载力设计①正截面受弯承载力跨内按T形截面计算,因跨内没有间距小于主梁的次梁,翼缘计算宽度按l3=63=2m和b+s n=6m中的较小值确定,取b f′=2m,一类环境,箍筋直径A8,a s=60mm,h0=h−a s=540mm。

判断T形截面类型:α1f c b f′h f′(h0−h f′)=1×14.3×2000×80(540−80)=1144kN·m>M1max =341.27kN·mB支座边缘的弯矩设计值M B=M Bmax−V0b=−369.14+238.3×0.4=−321.49kN·m 截面 1 B 2弯矩设计值341.27 -321.49 192.73 -80.6αs =Mα1f c b f‘h02或(αs =Mα1f c bh02)0.041 0.257 0.023 0.010ε=1−√1−2αs0.042 0.303 0.023 0.010γs=1+√1−2αs20.979 0.849 0.99 1.00验算截面尺寸:h w=h0−h f′=560−80=480mm,因h wb =480300=1.6<40.25βcf c bh0=0.25×1.0×14.3×300×540=579.2kN>V max 故截面尺寸满足要求验算是否需要计算配筋0.7f t bh0=0.7×1.43×300×540=162N<V max故按计算配筋先弯起钢筋再计算箍筋先弯起2C22,弯起角为45°。

Vsb=0.8fyvAsbsin45°=0.8×360×760×sin45°=219kNv cs=v−v sb=269.4−219=50.4kNA sv≥V−0.7f t bh0yv0=<0ρsv,min=0.24f tf yv =0.24×1.43270=0.127%,按最小配筋率配筋,取b=200mmA ss=b×ρsv,min=0.254选A8的双肢箍s≤A sv0.254=nA sv0.254=2×50.30.254=400mm因此选A8@200的箍筋次梁两侧附加横向钢筋的计算:次梁传来的集中力F l=60.25+136.8=197.05kNh1=600−450=150mm;附加箍筋布置范围s=2h1+3b=2×150+3×200=900mm取附加钢筋B10@200双肢箍,则在长度s内可布置附加钢筋的排数m=900200+1= 6排,次梁两侧各布置三排。

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