一、设计题目及目的题目:某工业厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计。
目的:1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。
2、通过板及次梁的计算,掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。
3、通过主梁的计算,掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。
4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。
5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式,制图规定,进一步提高制图的基本技能。
6、学会编制钢筋材料表。
二、设计内容1、结构平面布置图:柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算(按塑性内力重分布计算)3、次梁强度计算(按塑性内力重分布计算)4、主梁强度计算(按弹性理论计算)5、绘制结构施工图(1)结构平面布置图(1:200)(2)板的配筋图(1:50)(3)次梁的配筋图(1:50;1:25)(4)主梁的配筋图(1:40;1:20)及弯矩M、剪力V的包络图(5)钢筋明细表及图纸说明三、设计资料1、楼面的活荷载标准值为9.0kN/m22、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm.3、材料选用:(1)、混凝土: C25(2)、钢筋:主梁及次梁受力筋用HRB335级钢筋,板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235级。
一、结构平面结构布置:1、确定主梁的跨度为m 6.6,次梁的跨度为m 0.5,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为m 2.2。
楼盖结构布置图如下:2、按高跨比条件,当mm l h 55401=≥时,满足刚度要求,可不验算挠度。
对于工业建筑的楼盖板,要求mm h 80≥,取板厚mm h 80=。
3、次梁的截面高度应满足 121(=h ~278()181=L ~mm )417,取mm h 400=;则21(=b ~133()31=h ~mm )200,取mm b 200=。
4、主梁的截面高度应该满足81(=h ~440()141=L ~mm )660,mm h 400=,则21(=h ~200()31=h ~mm )300,取mm b 250=。
二、板的设计(按塑性内力重分布计算): 1、荷载计算:板的恒荷载标准值: 取1m 宽板带计算:水磨石面层 m kN /65.0165.0=⨯ 80mm 钢筋混凝土板 m kN /0.22508.0=⨯ 15mm 板底混合砂浆 m kN /255.017015.0=⨯ 恒载: m kN g k /905.2=活载: m kN q k /919=⨯=恒荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于m kN /0.4,所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的设计值总值: q g +=k k q g 3.12.1+.15=2度为mm l h l l n n 2030025.1202028012010022002101=≤=+--=+=,取mm l 202001= (mm a 120=) 中跨: mm l l n 2000200220002=-==板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷相同,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。
计算简图如下图:则由20)(l q g M +=α可计算出1M 、B M 、2M 、c M ,计算结果如下表: 由题知:,20,1000mm a mm b s ==设则,mm a h h s 6020800=-=-=mm N f c /9.11=,mm N f y /210=位于次梁内跨上的板带,其内区格四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面(2M 、3M )和中间支座(c M )计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。
4、确定各种构造钢筋:⑴分布筋选用6@300。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用8@200。
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用8@200。
⑷板角构造钢筋:选用8@200,双向配置板四角的上部。
5、绘制板的配筋示意图:次梁粉刷重 ()m kN /2176.017208.04.0015.0=⨯⨯-⨯ 恒载: m kN g k /2086.8= 活载: m kN q k /8.192.29=⨯= 设计值总值: q g +=k k q g 3.12.1+ m kN /53.35= 3、确定计算跨度及计算简图。
塑性内力重分布计算时,其计算跨度: 中跨: mm l l n 4750250500002=-==由n l q g V )(+=β可计算出A V 、Bl V 、Br V 、c V ,计算结果如下表:⑴、次梁跨中按T 形截面计算,T 形截面的翼缘宽度'f b ,按mm s b mm l b f 220020020001667500031310'=+=+<=⨯=≤,故取mm b f 1667'=。
梁高: mm h h 36040400,4000=-== 翼缘厚: mm h f 80'= 判定T 形截面类型:mm N h h h b f f f f c ⋅⨯=-⨯⨯⨯='-''601108.507)280360(8016679.110.1)2(α ⎩⎨⎧⋅⋅>⋅=)(10.50)(61.768.507中间跨中边跨中m kN m kN m kN 故各跨中截面属于第一类T 形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B 按布置两排纵向钢筋考虑,取mm h 340604000=-=,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,取mm h 3600=端的支座范围内各布置一根箍筋。
12、荷载计算:为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。
次梁传来的荷载: kN 043.410.52086.8=⨯主梁自重: kN 15.7252.225.0)08.06.0(=⨯⨯- 主梁粉刷重: kN 58344.0172.2015.0)08.06.0(2=⨯⨯- 恒载:=k G kN 776.48 恒载设计值:==k G G 2.1kN 53.58 活载设计值:=Q kN 7.1283.10.52.29=⨯⨯⨯3、确定计算跨度及计算简图 主梁计算跨度:边跨: mm l b l l n n 66376280025.0400216280025.02101=⨯+⨯+=++=柱mm b a l n 66652/4002/37062802121=++=++≤柱,近似取mm l 664001=111)、弯矩设计值:QL k GL k M 21+=其中, 2 1k k 可由书中表查取,L 为计算跨度,对于B 支座,计算跨度可取相邻两跨的平均值。
2)、剪力设计值:Q k G k V 43+=,其中, 43k k 可由书中表查可知。
梁高: mm h h 54040600,6000=-==(边跨),mm h 540406000=-=(中间跨) 翼缘厚: mm h f 80'= 判定T 形截面类型:mm N h h h b f f f f c ⋅⨯=-⨯⨯⨯='-''601102.1047)280540(8022009.110.1)2(α ⎩⎨⎧⋅⋅>⋅=)(76.195)(44.3412.1047中间跨中边跨中m kN m kN m kN故各跨中截面属于第一类T 形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B 按布置两排纵向钢筋考虑,取mm h 530706000=-=。
次梁传来的的集中力:kN F l 95.1777.1282.1043.41=+⨯=,mm h 2004006001=-= 附加箍筋布置范围:mm b h s 100020032002321=⨯+⨯=+=取附加箍筋8@200mm ,则在长度范围内可布置箍筋的排数:612001000=+=m 排, 梁两侧各布置三排。
另加吊筋, 25.254mm A sb =,则由:l sv yv sb y F kN A nf m a A f >=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⋅+7.2343.5021026707.05.2543002sin 21,满足要求。
五、关于计算书和图纸的几点说明:1、经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。
2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图,图纸采用2#图纸,2张。
2、结构平面布置图:比例1:200。
3、板的配筋图:比例1:50 ⑴、分布筋选用:6@250⑵、与主梁垂直的附加负筋选用:8@200,深入板中的长度为500mm 。
⑶、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用:8@200,伸出墙边长度为300mm 。
⑷、板角附加短钢筋双向布置8@200,每一方向伸出墙边的长度为500mm 。
4、次梁的配筋图:比例1:30 ⑴、箍筋选用:6@150通长布置。
⑵、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边缘为50mm 。
⑶、②、⑤号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩,相当于,在矩支座边缘1300mm处截断。
⑷、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。
⑸、两根⑤号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩,相当于在矩支座边缘1300mm处截断。
⑹、B支座第二批截断的⑥号钢筋,在距支座边缘1800mm处截断。
⑺、③号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋,右端在距支座边缘2100mm处截断,与⑦号钢筋在600mm范围内搭接,兼作第二跨的架立筋。
⑻、⑦号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。
5、主梁的配筋图:比例1:30⑴、箍筋选用:加密区选用6@100,非加密区选用6@150。
⑵、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边缘为50mm。