【毕业设计】现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 3 4任务与分析 5现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 61.设计资料 62.楼盖的结构平面布置 63.板的设计 3.1荷载 3.2计算简图 3.3弯矩计算值 3.4正截面受弯承载力计算 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 4.4.1正截面受弯承载力 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书 5.1荷载设计值 5.3.1弯矩设计值 本设计主要进行了结构方案中单向板肋梁楼盖设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算，进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力)。完成了板，次梁、主梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制、楼盖的设计完成了板的配筋和次梁的配筋设计。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书第3页共33页第4页共33页从本阶段设计起正式进入建筑技术设计阶段，本阶段完成结构平面布置，即建筑物的内部板，次梁、主梁的具体设计。在结构设计阶段主要是根据所给与的设计资料进行具体的结构设计。是将具体的建筑物给结果组成表示的过程，这种表述是关系到建筑物的使用寿命及业主的切身利益。本设计说明书的目的就是将建筑概念设计阶段得出的总体概貌反映到具体的施工图纸上。本说明书的读者定第5页共33页第6页共33页任务与分析本课程设计的任务是：根据所给设计资料进行现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的设计目的是通过本设计使学生了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，理解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定，熟悉掌握考虑塑性内力重分布的计算方法，掌握按弹性理论分析内力的方法并熟悉内力包络图的绘制方法，熟悉现浇板的有关构造要求，掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方法、制任务分析：根据本课程设计的具体情况，设计包括楼盖板、次梁、主梁的设计计算式的书写，其中包括板、次梁、主梁内力计算，正斜截面的配筋计算；施工图的绘制，包括：楼盖结构平面布置图、板配筋图、次梁配筋图及剖面图、主梁配筋图及剖面图、弯矩和剪力包络图；编制板、次第7页共33页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书第8页共33页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计楼面水泥砂浆面层厚20mm(y=20kN/m²);楼面可变荷载标准值q=5kN/m²、梁、板均用15mm厚纸石灰砂浆抹底(γ=17kN/m³)。3、板伸入墙内120mm,次梁及主梁伸入墙内240mm,柱的截面尺寸b×h=400题号可变荷载6主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为6m,次梁的跨度为4.96m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2m,l。₂/l=4.96/2=2.48,因此按单向板设第9页共33页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书按跨高比条件，要求板厚h≥2000/40=50mm,对工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm,取板厚h=80mm。楼面可变荷载比较大，取h=400mm。截面宽度取b=200mmD//38现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书第10页共33页梁板布置简图AA现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书板的永久荷载标准值80mm现浇钢筋混凝土板20mm厚楼面水泥砂浆面层15mm板底混合砂浆抹灰小计板的可变标准荷载值永久荷载分项系数取1.2,因楼面可变荷载标准值等于4.0kN/m²,所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值可变荷载设计值荷载总设计值3.2计算简图次梁截面为200mm×400mm,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图所示3.3弯矩计算值由表11-1可查得，板的弯矩系数a。分别为：边跨中，1/11;离端第二支座，-1/11;中跨中，1/16;中间支座，-1/14。故这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其M和M₂应乘以0.8,Mc=0.8×-2.24=-1.79kN·m;M₂=0.83.4正截面受弯承载力计算楼面板的配筋计算现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书1BC弯矩设计值(kN·m)①~②、⑤~⑥计算配筋(mm²)实际配筋(mm²)②~⑤计算配筋(mm²)实际配筋(mm²)*对轴线②~⑤间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘以0.8.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；第14页共33页现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书第15页共33页25×0.2×(0.4-0.08)=1.6kN/m²17×0.015×(0.4-0.08)×2=0.163k小计板的可变荷载标准值荷载总计算值g+q=17.073kN/m²近似取P=18kN/m²4.2计算简图次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为300mm×700mm,计算跨度：次梁计算简图现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书中间跨l,=1₄=4960-300=4660mm因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。计算简图如图所示4.3内力计算由表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。M₁=-Ma=(g+q)l3/11=18×4.81²V=0.45(g+q)l=0.45×18×4.62V=0.60(g+q)l=0.60×18×4.66V=Vc=0.55(g+q)1₂=0.55×18×4.664.4承载力计算4.4.1正截面受弯承载力现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度去环境类别为一级，C30混凝土，梁的最小保护厚度c=25mm,一排纵向钢筋次梁正截面受弯承载力计算1B2C弯矩设计值(kN·m)a₄=M/(a₁f.bh₂)或A₄=ξbh,a₁f/f或选配钢筋2φ12+2φ10弯2φ12+2φ12弯2φ10+1φ8弯2φ10+1φ12弯A/bh=207.3/(200×400)现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书4.4.2斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：0.25β.febh,=0.25×1×14.3×200×365=104.39×10³N>Vm=37.×85N,截面满足要求。验算是否需要按计算配置箍筋选用φ6@160采用φ6双支箍筋，计算支座B左侧截面。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s=0.8×160=128mm最后取箍筋间距s=130mm。为了方便施工，沿梁长度不变。验算配筋率下限值：弯矩弯矩调幅时要求的配筋率下限为：0.3f,/fw=0.3×14.3/210=0.20%。实际配筋率p=nAm/bs=56.6/(200×130)=0.22%>0.20%满足要求。第19页共33页第20页共33页5.主梁设计主梁按弹性方法设计现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书第21页共33页5.1荷载设计值为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载8×4.96=39.68kN主梁自重(含粉刷)[(0.70-0.08)×0.3×2.0×25+0.02×(0.70-0.08)×可变荷载设计值5.2计算简图边跨l=6000-200-120=5680mm因0.0251,=142mm<a/2=185mm,取l₀=1.025l+b/2=1.025×5680+400/2=6020mm近似取l₀=6030mm主梁的计算简图如下，因跨度相差不超过10%,故可利用附表6-2计算内力现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书Mmax=0.244×50×6.03+0.289×62×6.Mgmax=-0.267×50×6.03-0.311×62×6.03M₂max=0.067×50×6.03+0.200×62×6.05.3.2剪力设计值V₄m=0.733×50+0.866×62=Vmax=-1.267×50-1.311×62=-1现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书Vrmax=1.0×50+1.222×63=15.3.3弯矩、剪力包络图①第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载。由附表6-2知支座B或C的弯矩值为Ma=Mc=-0.267×50×6.03-0.133×62×6.03=-130.22kN·m在第1跨内以支座图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别为：-(与前面计算的M₁mx=162.91kN·m接近)线，作G=50kN,Q=0的简支弯矩图，得集中荷载作用点处的弯矩值：②第1、2跨有可变荷载，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。=-105.62kN·m的连线为基线。作G=50kN,Q=62kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书弯矩Mg=-105.62kN·m,Mc=-113.77kN·m的连线为基线，作G=50kN,Q=62kN的简支梁弯矩图，得③第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载Mg=Mc==0.267×50×6.03-0.133×62×6.03第2跨两集中荷载作用点处可变弯矩分别为：M₂max=94.97kN·m接近)第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：④在第1跨内有可变荷载，在第2、3跨内没有可变荷载由附表6-2知支座B或C的弯矩值M=-0.267×50×6.03+0.044×62×6.03现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书在第2跨内以支座弯矩M₄=0,M。=-147.04kN·m的连线为基线，作G=50kN,Q=62kN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点弯矩值分别在第2跨内以支座弯矩M。=-147.04kN·m,M。=-64.05kN·m的连线作为基线，作G=50kN,Q=0的简支梁弯矩图，得第1个和第2个集中荷载作用点处弯矩值分弯矩包络图如下(a)所示。①第1跨Vm=90.34kN;过第1个集中荷载后为90.34-50-62=-21.66kN;过第2个集中荷载后为-21.66-50-62=-113.66kNVgmx=-144.63kN;过第1个集中荷载后为-144.63+50+62=-32.63kN;过第2个集中荷载后为-32.63+50+62=79.37kN②第2跨Vm=126.99kN;过第1个集中荷载后为126.99-50=76.99kN。现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书第26页共33页当可变荷载仅作用在第2跨时Vg=1.0×50+1.0×62=112kN;过第1个集中荷载后为112-50-62=0。B0主梁的内力包络图5.4承载力计算5.4.1正面受弯承载力现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书0.4/2=-347.22kN·m。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均1排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于下表。1B2弯矩设计值(kN·m)a₄=M/(a₁f.bh))或94.97×10⁶选配钢筋2φ14+3φ16弯3φ10+3φ12弯2φ14+1φ16弯主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。5.4.2斜截面受剪承载力验算截面尺寸：0.25βfcbh,=0.25×1×14.3×300×630=675.675×10³kN>Vmx=144.63kN,截现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计说明书面尺寸满足要求。采用φ8@200双肢箍筋，因此支座V₄max=90.34kN<V,Vamax=126.99kN<V,Vnma因此支座B截面左右不需配置弯起钢筋。验算最小配箍率：满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来集中力F;=39.68+62≈102kN,h₁=700-500=200mm,附加箍筋布置范围取附加箍筋φ80200双肢，则在长度s内可布排，次梁两侧各布置3排。另加吊筋1φ18,×50.3=202.3×10³kN>F,满足要求。因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁侧设置纵向构造筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%,且其间距不大于200mm。现每侧配置2φ14,308/(300×620)=0.17%>0.1%,满足要求主梁边支座需设置梁垫，计算从略