325kN / 钢筋混凝土课程设计任务书单向板肋梁楼盖、设计题目某多层工业建筑楼盖平面图如图1所示,环境类别为一类。
楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。
图1 楼盖平面图二、设计资料1. 生产车间的四周外墙均为承重砖墙,其中墙厚 370mm 采用MU1(烧结普通砖、 M5混合砂浆砌筑。
内设钢筋混凝土柱,其截面尺寸为400mr K 400mm2. 材料:混凝土(按给定级别选用);梁中和板内的钢筋根据规范规定自己选用。
3. 楼面面层:20mn 厚水泥砂浆:20kN /m 3;1/I■20mn厚石灰砂浆天棚抹灰:17kN /m3。
4. L1、L2尺寸和楼面均布可变荷载标准值,按给定的计算。
三、设计内容1. 按指定的设计号进行设计,提交纸质稿计算书。
2. 结构平面布置图:柱网、主梁、次梁及板的布置3. 板的强度计算(按塑性内力重分布计算)4. 次梁强度计算(按塑性内力重分布计算)5. 主梁强度计算(按弹性理论计算)四、具体要求1. 计算书要求采用A4纸打印,条理清楚,页码齐全,表格规范并编写表格序号,主要计算步骤、计算公式、计算简图均应列入,并尽量利用表格编制计算过程。
2. 图纸要求使用A2图幅,主梁、次梁、板配筋图按1: 50(或1: 30)比例绘制(可以折断画一半),主次梁断面图按1:20比例绘制。
图面应整洁,布置应匀称,字体和线型应符合制图标准。
3. 提交全部成果时请附封面,并在封面上写明专业、姓名、学号等。
图纸按照标准格式折叠。
五、参考文献1. 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012),中国建筑工业出版社2. 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010,中国建筑工业出版社3. 《混凝土结构》(上册、中册)(第四版),东南大学、天津大学、同济大学合编,中国建筑工业出版社4. 《混凝土结构及砌体结构》(上册)(第二版),滕智明、朱金铨,中国建筑工业出版社钢筋混凝土课程设计——单向板肋梁楼盖计算书同。
学土木建筑工程学院2015年5月学生姓名: 专业班级: 学 号: 指导教师:钢筋混凝土课程设计任务书——单向板肋梁楼盖一、设计题目某多层工业建筑楼盖平面图如图1所示,环境类别为一类。
楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。
图1 楼盖平面图、设计资料1. 生产车间的四周外墙均为承重砖墙,其中墙厚370mm采用MU1(烧结普通砖、M5混合砂浆砌筑。
内设钢筋混凝土柱,其截面尺寸为400mr K 400mm2. 材料:混凝土强度等级C20(fc=9.6N/mm2, f T=1.1N/mm),梁内受力纵筋为HRB335 级(f y=300N/mi T),其他钢筋为HPB30^(f y=270N/mr i).3. L仁6600 mm L2=6000 mm楼面活荷载标准值:4.0kN/ m204. 楼面做法:20mn 厚水泥砂浆:20kN/m 3;楼盖自重:钢筋混凝土自重标准值25 kN /m? ; 20mnd 厚石灰砂浆天棚抹灰:17kN/m 3。
5. 按可变荷载起控制作用的荷载组合,恒荷载分项系数为1.2 ;活荷载分项系数取 1.4 (因楼面活荷载标准值不大于 4KN/m )。
二、 平面结构布置,及构件截面尺寸的确定1 .平面结构布置根据结构平面布置,主梁的跨度为6600mm 次梁为6000mm 主梁每跨布置两根次梁, 板的跨度为2200mm2. 构件截面尺寸板厚:h 板》I /30=2200/30=73.3mm.对工业建筑的楼盖板,h >80mm 取h 板=80mm.次梁的梁高:h c = i /(12〜18)=6000/ (12〜18)=333〜500mm 考虑到活荷载较大,取 h c =500mm 梁宽 b c =200mm.主梁的梁高:h z =l (8 〜14)=6600/(8 〜14)=470〜830mm 取 h z =600mm 梁宽 b z =250mm.三、 板的计算(按塑性内力重分布计算)L2/ L1=6000/2200=2.73 < 3,宜设双向板。
如果按单向板设计时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。
本设计按单向板进行。
1. 荷载X 20=0.4 (kN/m i ) X 25=2 (kN/m i ) X 17=0.34 (kN/m i )板的荷载标准值如下20mm 水泥砂浆面层: 80mn 钢筋混凝土板: 20mm?灰砂浆:0.02 0.08 0.02 小计:2.74kN/m 2活荷载标准值: 4.0kN/m恒荷载设计值: g=2.74 X 1.2=3.29 (kN/rn i ) 活何载设计值: q=4.0X 1.4=5.6 (kN/m i )荷载总设计值:g+q=3.29+5.6=8.892(kN/m)总计:8.89kN/卅图1-1单向板计算简图次梁截面为200m M 500mm 板在墙上的支撑宽度为120mm 如图1-1a 所示边跨:L0i=Ln+h 板/2=1980+80/2=2020 < In+a/2=1980+120/2=2040mm中间跨:I02=ln=2200-200=2000mm跨度相差小于10%工程上可以按等跨计算,满足工程设计要求,取1m 宽板带作 为计算单元,计算简图如图1-1b.所示。
3. 弯矩设计值单向板的弯矩系数:边跨跨中1/11 ;离端第二支座-1/11 ;中间跨跨中1/16 ;中间 支座-1/14,因而有如下计算:M1= -M B =(g+q)l 2^/11=8.9 X 2.02 2= 3.30 (kN - rr2)2.计算简图(b)M C= - (g+q)l。
22/14=-8.9 X 2.002 = -2.54 (kN - m i)M 2= (g+q)l 022/16=8.9 X 2.002 =2.23 (kN - m2)4. 正截面受弯承载力计算板厚80mr, h0=8O-2O=6Omm C20 混凝土a i f c=9.6N/mn2,HPB300钢筋f y=270N/mi i i板配筋计算见表1-1对轴线②〜⑤间的板带,因各板区格的四周均与梁整体连接,各跨跨内和中间支座可考虑板的内拱作用,将其弯矩设计值减少20%支座截面,当0.1时,取E =0.1四、次梁的计算(按塑性内力重分布计算)按考虑内力重分布进行设计,根据本楼盖的实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的活荷载一律不考虑梁从属面积的荷载折减。
1. 荷载设计值板传来恒荷载: 3.29 X 2.2=7.24 (kN/m i)次梁自重:0.2 X (0.5-0.08 ) X 25X 1.2=2.52 (kN/nf)次梁粉刷:(0.5-0.08 )X 0.02 X 17X 1.2 X 2=0.34 (kN/nf)恒荷载设计值:g=10.1 (kN/m2)活荷载设计值(从板传来):q=5.6 X 2.2=12.32 (kN/m i)荷载总设计值: g+q=10.1+12.32=22.42 (kN/mf) 2. 计算简图次梁在砖墙上支撑长度为240mm主梁截面为250m材600mm按塑性理论计算次梁的内力,取计算跨度如下。
边跨:I ni=6000-120-250/2=5755mmI 0i=l ni+a/2=5755+240/2=5875mm又1.025I ni=1.025 X 5755=5899mm 5875mm应取:I 0i=5875mm中间跨:I 0=l n=6000-250=5750mm跨度差:(5875-5750) /5750=2.2% V 10%故可按等跨连续梁计算。
次梁的计算简图如图1-2所示。
g+q=22.42KN/m■5875J57505750J5750_________ 5875 ------------------------------------------------------------- 3------------------------------------------------------ --¥3. 内力计算次梁各截面的弯矩及剪力设计值分别见表1-2和表1-3.截面边跨跨中离端第一支座离端第二跨跨中、中间跨跨中中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14 M= (g+q)l n70.35-70.3546.33-52.95截面端支座内侧离端第二支座外侧离端第二支座内侧中间支座内、外侧剪力计算系数B0.450.60.550.55 V=3( g+q)l n58.0677.4270.9070.904. 各截面承载力计算进行正截面受弯承载力计算时,考虑板的作用,跨中截面按T形截面计算,翼缘计算宽度取值如下。
边跨:b f' =l o/3=2875/3=1958mm又:b+S n=200+2000=2200mm1958mm故取b f =1960mm离端第二跨、中间跨:b f' =l o/3=575O/3=1917mm故取b f' =2000mm所有截面纵向受拉钢筋均布制成一排。
梁高h=500mm h o=5OO-35=465mm翼缘厚b f =80mm连续次梁正截面抗弯承载力计算表1-4.斜截面受剪承载力计算按以下步骤进行。
①.验算截面尺寸。
h w=h0-h f=465-80=385mmh w/b=385/200=1.925 v 40.25 B c f C bh0=0.25 X 1 X 11.9 X 200X 465=223200N> V max=77.42KN即截面尺寸满足要求0.7f t bh°=0.7 X 1.10 X 200X 465=71610N则除端支座内侧,其他支座边缘均需按计算配置腹筋。
②.计算所需腹筋。
《混凝土结构设计规范》(GB5OO1O-2O10规定,对于截面高度不大于800mm勺梁,箍筋直径不易小于6mm采用①6双肢箍筋,计算离端第二支座外侧截面,V=77.42KN。
由V< 0.7f t bh o+f yvAv h c/S可得到所需箍筋间距为:s < f yvAv h o/(V bi-0.7f t bh o)=27O X 2 X 28.3 X 465/(77420-0.7 X 1.1 X 200 X 465)=1223mm 如前所述,考虑弯矩调幅确定弯矩设计值时,应在梁塑性铰范围内将计算的箍筋面积增大20%现调整箍筋间距:S=0.8 X 1123=978mm根据箍筋最大间距要求,取箍筋间距s=200mm③.验算箍筋下限值。
弯矩调幅时要求的配箍率下限值为:p SV min=0.24f t/f yv=0.24 X 1.10/270=0.098%实际配筋率:p SV=Ae\/b S=2X 28.3/200 X 200=0.14%>p SV min满足要求。