建筑结构课程设计

建筑结构课程设计——整体式单向板肋梁楼盖设计PAGE12PAGE20《建筑结构》课程设计计算书--整体式单向板肋梁楼盖设计指导老师：班级：学生姓名：学号：设计时间：扬州大学建筑科学与工程学院建筑学系目录一、设计任务书———————————3二、平面结构布置——————————5三、板的设计————————————6四．次梁的设计———————————10五、主梁的设计———————————13六、梁板结构施工图————————19扬州大学建筑科学与工程学院建筑学系一、设计任务书整体式单向板肋梁楼盖设计1、设计资料(1).扬州大学图书馆,层高均为5.0米，开间6米，进深6米。试设计第三层楼盖。楼盖拟采用整体式单向板肋梁楼盖，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400。(2).楼面做法：1）8-10厚地砖楼面，干水泥擦缝，或1:1水泥砂浆勾缝2）5厚1:1水泥细砂浆结合层3）20厚1:3水泥砂浆找平层4）现浇钢筋混凝土楼面5）板底为20mm厚混合砂浆抹灰。2.设计内容(1).结构布置楼盖采用整体式单向板肋梁楼盖方案，确定梁板截面尺寸。（2）.板的计算EQ\o\ac(○,1)确定板厚EQ\o\ac(○,2)计算板上荷载EQ\o\ac(○,3)按照塑性理论计算板的内力EQ\o\ac(○,4)计算板的配筋EQ\o\ac(○,5)绘制板配筋图（3）.次梁计算EQ\o\ac(○,1)确定次梁尺寸EQ\o\ac(○,2)计算次梁上荷载EQ\o\ac(○,3)按照塑性理论计算次梁内力EQ\o\ac(○,4)计算次梁配筋EQ\o\ac(○,5)绘制次梁配筋图(4).主梁计算EQ\o\ac(○,1)确定主梁尺寸EQ\o\ac(○,2)计算主梁上荷载EQ\o\ac(○,3)按照弹性理论计算主梁内力，应考虑活荷载的不利布置及调幅EQ\o\ac(○,4)绘制主梁内力包罗图EQ\o\ac(○,5)计算主梁的配筋，选用只考虑箍筋抗剪的方案EQ\o\ac(○,6)绘制主梁配筋图(5).平面布置简图成果应包括：计算书（1）结构布置简图（2）板和次梁的内力计算，配筋（3）主梁的内力计算，内力包络图，配筋2.图纸要求手工(CAD)绘制，1张A1，或2张A2，参照附图布置。（1）绘制结构平面布置图（包括梁板编号，板配筋），比例1:100（2）绘制次梁配筋图（包括立面、剖面详图），比例1:50,1:20（3）绘制主梁弯矩包罗图、抵抗弯矩图及配筋图（包括立面、剖面详图），比例1:50,1:20（4）设计说明四、设计资料1、开间尺寸a=6000mm,进深尺寸b=6000mm,楼面的可变荷载q=6.2kN/m22、楼面面层地砖自重为20kN/m2,板底为混合砂浆抹灰20mm.3、材料选用：（1）、混凝土强度等级：C30（2）、钢筋：HRB400整体式单向板肋梁楼盖设计计算书如下：二、平面结构布置：１、确定主梁的跨度为,次梁的跨度为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。楼盖结构布置图如下：２、按高跨比条件，当时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于民用建筑的楼盖板，要求，取板厚。3、次梁的截面高度应满足～～，考虑到楼面活荷载比较大，取，则梁宽～～，取。4、主梁的截面高度应该满足～～，取主梁截面高度，则梁宽～～,取。三、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：10厚地砖楼面，干水泥擦缝，或1:1水泥砂浆勾缝5厚1:1水泥细砂浆结合层20厚1:3水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土楼面板底为20mm厚混合砂浆抹灰恒荷载标准值：2活荷载标准值：2

恒荷载分项系数取1.2；因为该建筑的楼面活荷载标准值大于，所以活荷载分项系数取1.3，由此可得：板的荷载设计值总值：=2板的计算简图：板的支承情况如图所示：次梁截面为。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度:边跨：，中间跨：，跨度差，可按等跨连续板计算内力。取1米宽板带作为计算单元，计算简图如图所示。板的计算简图（单位：mm）3、内力计算及配筋：用塑性内力重分布理论计算，则有α系数如下：支承情况截面位置端支座边跨支座离端第二支座离端第二跨中中间支座A1B2C梁板搁支在墙上01/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/111/16-1/14板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14则由可计算出A、、、、，计算结果如下表：连续板各截面弯矩计算：截面端支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座弯矩计算系数α-1/161/14-1/111/16-1/14-1/16×11.708×1.782=-2.31/14×11.708×1.782=2.65-1/11×11.708×1.82=-3.451/16×11.708×1.82=2.37-1/14×11.708×1.82=-2.71由题知：则2,2根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下：其中有，最小配筋率为ρmin=0.18%，得As（min）=0.18%bh0=80×1000×0.18%=144（mm2）连续板各截面配筋计算：截面端支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座EQ\o\ac(○,1)~EQ\o\ac(○,2)轴线EQ\o\ac(○,5)~EQ\o\ac(○,6)轴线EQ\o\ac(○,2)~EQ\o\ac(○,5)轴线EQ\o\ac(○,1)~EQ\o\ac(○,2)轴线EQ\o\ac(○,5)~EQ\o\ac(○,6)轴线EQ\o\ac(○,2)~EQ\o\ac(○,5)轴线M（）-2.32.65-3.452.371.896-2.712.1680.0450.0510.0670.0460.0370.05260.04210.9770.9740.9650.9760.9810.9720.978（mm2）109126165.5112.489.5129102.6选配钢筋8@2006@1908@2006@1906@1908@2008@200实际配筋（mm2）2511492511491492512514、绘制板的配筋示意图：EQ\o\ac(○,2)~EQ\o\ac(○,5)轴线板带EQ\o\ac(○,1)~EQ\o\ac(○,2)、EQ\o\ac(○,5)~EQ\o\ac(○,6)轴线板带四、次梁的设计（按塑形内力重分布计算）主梁截面高度，取主梁高度,梁宽.次梁的尺寸及支承情况如图所示：1、荷载计算：恒荷载设计值：由板传来恒荷载：次梁肋自重：梁侧抹灰：合计：活荷载设计值由板传来合计：=2、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：边跨：中跨：跨度差，因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：弯矩设计值和剪力设计值：次梁各截面弯矩、剪力设计值见下表：截面位置端支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座弯矩计算系数α-1/241/14-1/111/16-1/14-1/24×25.936×5.7552=-35.791/14×25.936×5.7552=61.357-1/11×25.936×5.7552=-78.11/16×25.936×5.752=53.59-1/14×25.936×5.752=61.25次梁各截面剪力计算：截面位置端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左侧、右侧剪力计算系数0.50.550.550.5574.6382.0982.0282.024、截面承载力计算：=1\*GB2⑴、次梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算，跨中截面按T形截面计算，其翼缘计算宽度为：边跨：，离端第二跨、中间跨梁高，翼缘厚度。所有截面按一排纵筋考虑，。纵向钢筋采用HRB400级（=360N/mm2），箍筋采用HRB400级（=360N/mm2），混凝土采用采用C30（=14.3N/mm2，=1.43N/mm2），=1.0。判定T形截面类型：故各跨中截面属于第一类T形截面。2）、次梁正截面承载力计算见下表：截面端支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间跨跨中中间支座M-35.7961.357-78.153.59-61.250.0730.0130.1590.0110.1240.0760.0130.1740.0110.1330.9620.9930.9120.9940.934（mm2）249413.6573361438.9选钢筋216218316216216+114实际配筋（mm2）402509603402556其中应注意：As≥0.18%bh0=80×1000×0.18%=144（mm2）=4\*GB2⑷、次梁斜截面承载力计算见下表：截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左、右侧V74.6382.0982.0282.02截面满足截面满足截面满足截面满足按构造配箍筋按构造配箍筋按构造配箍筋按构造配箍筋箍筋肢数、直径2626262656.656.656.656.6S=Asv/0.095%b（mm）99883.7278297829实配箍筋间距(mm)200200200200注：离端第二支座左右侧，中间支座左右侧由于V与Vc值相差甚小，所以配筋时也用构造配筋，符合规范。次梁配筋示意图如下：五、主梁设计（按弹性理论计算）：主梁按弹性理论计算内力，柱的截面尺寸为400×400mm,主梁几何尺寸与支撑情况如下图所示。1、支承情况：荷载计算：恒荷载设计值：次梁传来的荷载：主梁自重（折算为集中荷载）：梁侧抹灰（折算为集中荷载）：合计：活载设计值：由次梁传来：总荷载：主梁计算跨度的确定边跨：中间跨：平均跨度：跨度差：，可按等跨连续梁计算内力，则主梁的计算简图如下所示：主梁计算简图（单位：mm）弯矩设计值：主梁在不同荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，其弯矩和剪力的设计值的具体结果见表：主梁各截面弯矩计算序号荷载简图及弯矩图边跨跨中中间支座中间跨跨中①②③④最不利组合①+②270.72-187.73-49.69①+③75.38-187.73143.55①+④235.52-291.59（-162.06）126.14主梁各截面剪力计算序号荷载简图及弯矩图端支座中间支座①②③最不利内力组合①+②1333.88-196.31(-68.376)68.376(196.31)①+④116.76-213.43(-143.626)186.57(95.24)将以上最不利内力组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得到主梁的弯矩包络图及剪力包络图，见图：弯矩包络图单位为kN.m,剪力包络图的单位为kN.弯矩包络图剪力包络图承载力计算主梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算（固定支座弯矩较大，取），跨中截面按T形截面计算（，），其翼缘计算宽度为：纵向钢筋采用HRB400级（），箍筋采用HRB400级（），混凝土采用采用C30（，），。经判别各跨中截面均属于第一类T形截面。主梁的正截面及斜截面承载力计算分别见表：主梁正截面承载力计算：截面边跨跨中中间支座中间跨跨中（kN﹒m）270.72-291.59143.55-49.69（kN﹒m）（kN﹒m）254.28ξ0.02502490.0130.0440.9870.8750.9930.977（mm2）1238.91624652.9247.8选配钢筋422422+220320222实配钢筋面积（mm2）152