混凝土楼盖课程设计-纯图版

河南工程学院《混凝土结构》课程设计某工业厂房现浇混凝土单向板肋梁楼盖设计2015年12月25日某工业厂房现浇混凝土单向板肋梁楼盖设计一、设计资料(一)楼盖梁格布置楼盖梁格布置如图1所示(楼梯间在此平面外),主梁沿横向布置，次梁沿(二)楼面做法(三)楼面荷载(四)材料主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.6/3=2.1m,lo₂/l₀₁=6.312.1=3,因此按高跨比条件，对于两端连续的单向板，当h≥2100/30=70mm时，满足刚度要求，对于工业建筑的楼板，要求h≥70mm,取板厚h=80mm。次梁截面高度应满足h=l₀/18～l₀/12=6300/18～6300/12=350～525mm,主梁的截面高度应满足h=l₀115～l₀110=6300/15～6300/10=420～630mm取h=600mm,b=300mm。楼盖的结构平面布置图见图5-1所示。(二)板的结构设计1.荷载计算板的永久荷载标准值25mm厚水泥砂浆面层：80mm厚现浇钢筋混凝土板：永久荷载分项系数取1.2;因楼面可变荷载标准值大于4.0kN/m²,所以可变荷载分项系数取1.3。于是板的荷载设计总值：g+q=11.32kN/m²,近似取为g+q=12.0kN/m²2.计算简图按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mm×500mm,板的计算跨度：中间跨：因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图5-2所示3.弯矩设计值不考虑板拱作用截面弯矩的折减，用塑性内力重分布理论计算，查表可得系数分别为：边支座-1/16;边跨中，1/14;离端支座，-1/11;边跨中，1/16;中直径d为10mm,板厚80mm,则截面的有效高度h₀=h-c-d/2=60mm;板宽b=1000mm。C25混凝土，α₁=1.0,fe=11.9N/mm²;HPB300钢筋表1板的配筋计算截面A1B2C弯矩设计值计算配筋(mm²)实际配筋(mm²)计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则；时大于0.2%,满足最小配筋要求。(三)次梁的设计g=10.25kN/m2.计算简图按塑性内力重分布计算时，主梁截面300mm×600mm。其计算跨度：因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图5-33.内力计算由表11-1、表11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。Mᴀ=-(g+q)₂124=-26.63×6.05²124=M₁=(g+q)₂₁114=26.63×6Mʙ=-(g+q)l3₁/11=-26.63×6.05²/1V₄=0.50(g+q)l=0.50×26.63×6.05=Vg=0.55(g+q)l=0.55×26.63Vr=Vc=0.55(g+q)l₂=0.55×26.63×6.04.承载力计算(1)正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度取环境类别为一类，C25混凝土，梁的最小保护层厚度c=20mm。设箍筋直径10mm,纵向钢筋直径20mm,则一排纵向钢筋h₀=500-20-10-20/2=460mm,C25混凝土α₁=1.0,β。=1,f₂=11.9N1mm²,f,=1.27N1mm²;纵向钢筋采用HRB400钢，f,=360N/mm²,f=360N1mm²。正截面承载力计算过程列于表2中。经判别跨内截面均属于第一类T型截面。截面A1B2C弯矩设计值(kN●m)或As=ξbh₀a₁flf或选配钢筋(mm²)3业144业142业163业14计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则；同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。(2)斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率h=h₀-h=460-80=380mm,因h1b=3801200=1.9<4,截面尺寸按下式(3)计算所需腹筋：采用虫6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由可得到箍筋间距调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，截面高度在300～500mm的梁，最大箍筋间距200mm(4)验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：0.3f,/f=0.3×1.271360=0.11%,实际配箍率p。=A/(bs)=56.6/(200×200)=0.14%>0.11%,满足要求。(四)主梁设计主梁按弹性方法设计。1.荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。主梁自重(含粉刷):[(0.60-0.08)×0.3×2.1×25+2×(0.2.计算简图因主梁的线刚度与柱刚度之比大于5,竖向荷载下主梁内力近似按连续梁计的计算简图见图5-4。3.内力设计值及包络图(1)弯矩设计值M₁max=0.244×75.30×6.30+0.289×103.19×6.30=303M₂max=0.067×75.30×6.30(2)剪力设计值VAmax=0.733×75.30+0Vmax=-1.267×75.30-1.311×103Vmax=1.0×75.30+1.222×103.19=201.40kN(3)弯矩包络图①第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载M=M。=-0.267×75.30×6.3-0.133×103.19×6.3=-213.13k在第1跨内：以支座弯矩M₄=0,M。=-213.13kN●m的G=75.30kN,Q=103.19kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷②第1、2有可变荷载，第3跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩M=0,M。=-328.84kNom的连线为基线，作G=75.30kN,Q=103.19kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个G=75.30kN,Q=103.19kN的简支梁弯矩图，的第1个集中荷载和第2个集中荷③第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：第1、3跨两集中荷载作用点的弯矩分别为：弯矩包络图如图5-5所示4.承载力计算(1)正截面受弯承载力跨内按T形截面计算，因跨内设有间距小于主梁间距的次梁，翼缘计算宽度按I/3=6.3/3=2.1m和b+s。=5.7m中较小值确定，取b,=2.1m。主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高度的计算方法有假定主梁上部纵筋直径25mm,钢筋为，h。=600-15-10-14-25/2=548.5mm,M₈=Mpmax-V₀b/2=-328.84+17力的计算过程列于表3。截面1B2a,=M/(a₁fbh³)或选配钢筋(mm²)4业20+1业25主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。(2)斜截面受剪承载力h=h₀-h=550-80=470mm,因h。/b=470/300=1.57<4,截面尺寸按下式(3)计算所需腹筋：采用虫100200双肢箍筋，=302.12kN>Vmax,不需要配置弯起钢筋。(4)次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力F=64.58+103.19=167.77kN,h₁=600-500=100mm,附加箍筋布置范围s=2h₁+3b=2×100+3×200=800mm。取附加箍筋业100200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，m=800/200+1=5排，次梁两侧各布置三排。由式m·nf₂A=5×2×360×78.5=282.6×10³N>F,满足要求。因主梁腹板高度大于450mm,需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%,且间距不大于200mm。现每侧配置2业14,308/(300×550)=0.19%>0.1%,满足要求。三、绘制施工图(一)施工说明1.本工程设计使用年限50年，结构安全等级为二级，环境类别为一类。2.采用下列规范：(1)《混凝土结构设计规范》GB50010-1010;(2)《建筑结构荷载规范》GB50009-2012。3.荷载取值：楼面可变荷载标准值6.0kN/m²。 4.混凝土强度等级C25;梁内钢筋采用HRB400级，用虫表示；板内钢筋采用HPB300级，用φ表示。5.板纵向钢筋的混凝土保护层厚度15mm;梁最外层钢筋的混凝土保护层厚(二)结构平面布置图楼板的平面布置图见图5-1,图中柱、主梁、次梁、板的代号分别用“Z”,“KL”、“L”和“B”表示，主、次梁的跨数写在括号内。(三)板配筋图板配筋图采用分离式，板面钢筋从支座边伸出长度a=1,14=190014=475mm。板配筋图见附图(四)次梁配筋图次梁支座截面上部钢筋的第一批截断点要求离支座边1,/5+20d=6000/5+20×18=1560mm现取1600mm;切断面积要求小于总面积的二分之一，B断1业14,154/615=0.25<0.5,C支座切断1业14,154/461=0.33<0.5,均满足要求，B支座第二批切断1虫14,离支座边l,/3=6000/3=2000mm;剩余2业14兼做架立筋。端支座上部钢筋伸入主梁长度l=(0.14×360/1.27)d=556mm。(五)主梁配筋图矩包络图如图5-5。将B支座的③、④号筋按钢筋面积比确定各自的抵抗弯矩，④号筋(2业25,A=982)抵抗弯矩为293.14×982/1766.7=162.9kN●m。刚进的充分利用点和不需要点的位置可按几何关系求得，见图5-6。拟截断④号筋(2业25),因截断点位于受拉区，离该钢筋充分利用点的距离应大于1.2l。+1.7h₀=1.2×(35.2×25)+1.7×550=1991mm;截断点距该钢筋不需要点的距离应大于1.3h₀(715mm)和20d(500mm)。④号筋截断点离B支座中心线的5.36,则梁端的最终弯矩：将③号筋贯通，可承受158.17kN●m>M,满足要求。因主梁的腹板高度h=550-80=470mm>450mm,需在梁的两侧配置纵向构造钢筋。现每侧配置2业14,配筋率308/(300×470)=0.22%>0.1%,满足要求。(1)建筑制图标