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钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计5篇

钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计5篇钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计 钢筋混凝土课程设计楼盖设计 《混凝土结构设计实验》计算书 题目: 重庆市永川区某工业厂房第一车间楼盖设计 (两层跨柱网: 6.6m&t下面是小编为大家整理的钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计5篇,供大家参考。

钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计5篇

篇一:钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计

混凝土课程设计楼盖设计

  《混凝土结构 设计实验 》计算书

 题目:

 重庆市永川区 某工业厂房第一车间楼盖设计

 (两层跨柱网:

 6.6m ×m 6.6m 楼面活荷载 4.0 kN/2m )

  院

 系 :

 建筑工程系

 学生姓名:

 学

 号:

 指导教师:

 文档仅供参考,不当之处,请联系改正。

  2 2 月

 文档仅供参考,不当之处,请联系改正。

 1. 设计题目与设计条件

 1.1 1 设计题目:

 重庆市永川区 某 工业厂房第一车间楼盖 ,采用现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖形式。混凝土采用 0 C30 级,梁中的纵向受力钢筋采用 HRB335 ,其它钢筋采用 HPB 300 。

 根据该工厂的使用要求, 楼面活荷为 8 8 .0kN/2m ,横向柱网尺寸取为:

 6.6 6m m ,纵向柱网尺寸与横向柱网相同。

 1.2 2 设计条件:

 1.1 2.1 结构类型:砌体结构

 1.2 2.2 建筑材料:

 1. 2.2. .1 1 楼面做法:(自上而下)

 m 10mm 厚耐磨地砖(重度 22kN/3m );

 1 1 :3 3 水泥砂浆找平 20m mm 厚

 现浇钢筋混凝土楼板,板底混合砂浆抹灰 m 20mm 厚

 6600 6600 6600 6600 66006600 6600 6600240 120240 120240 120400400混凝土柱楼盖建筑平面

 2 2. . 楼盖的结构平面布置:

 主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。

 主梁跨度为 6.6m , 次梁的跨度为 6.6m ,主梁每跨内布置两根次梁为 ,板的跨度为 2.2m ,2 ol / /1 ol =6.6/2.2=3 , 因此按单向板设计。

 按跨高比条件,要求板厚 厚 h h  2200 /40=55mm , 对工业建筑的 楼盖板,要求h h  70 mm ,取板厚 h=80mm 。

 次梁截面高度应满足 h=ol /18 ~ol /12= 6600/ 18 ~ 6600/ 12=367 ~ 550mm 。考虑到楼面可变荷载比较大,取 h=500mm 。截面宽度取 b= 20 0mm

 主梁截面高度应满足 h=ol /15 ~ol /10= 6600 /15 ~ 6600 /10=440 ~ 650mm m 。截面宽度为 b=300mm

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 6600 6600 6600 6600 6600混凝土柱400400330002200 2200 2200 2200 2200 2200 2200 2200 22006600 6600 6600ABCD1 2 3 4 5 612012019800L1B1L2B2L4B4L5B5L6B6 L3B3L2(次梁)200X500L1(主梁)300X650L1B1L2B2L4B4L5B5L1B1L2B2L3B3L2B2L1B1240240h=803.600楼盖板结构平面布置图

 3. 板的设计

 1 3.1 楼盖板的设计

 已如前述,轴线①~②、⑤~⑥的板属于端区格单向板;轴线②~⑤的板属于中间区格单向板。

 3.1. .1 1 荷载

 板的永久荷载标准值

 m 10mm 厚耐磨地砖

 0.01 × 22= 0. 22 kN/2m

  8 8m 0mm 现浇 钢筋混凝土板

 0.08 × 25= =2 2 kN/2m

  20mm1 :3 3 水泥砂浆 找平

 0.02 × 20=0.4kN/2m

  m 20mm 板底混合砂浆抹灰

 0.02 × 17 =0.3 3 4kN/2m

  小计

 2 2 .96kN/2m

  板的可变标准荷载值

 4kN/2m

  永久荷载分项系数取 2 1.2 或 或 1.35 ,因 楼面可变荷载标准值等于 8 8 .0kN/2m ,因此可变荷载分项系数应取 1.4 。于是板的

 荷载总计算值

 ① q=Gkg + + Qkq =1.35 × 2. 96 +0.7 × 1.4 ×4 4 =7.916kN/2m

  ② q=Gkg + +Qkq = = 1.2 × 2.96+1.4 ×4 4= = 9.152kN/2m

  由于②> > ①,因此取② q=9.152kN/2m ,近似取 q=9kN/2m

  3.1 1. .2 2 计算简图

 次梁截面为 200mm × 500mm ,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:

 边跨ol = =nl +h/2=2200- - 100- - 120+80/2=2020mm<1.025nl =2030mm ,取ol =2020mm

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 中间跨ol = =nl =2200- - 200= mm

 于 因跨度相差小于 10% ,可按等跨连续板计算。取 m 1m 宽板带作为计算单元,计算简图如图所示

 3.1 1. .3 3 弯矩计算值

 表 由表 11- -1 1 可查得,板的弯矩系数ma 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

 1M = =- -BM = = ( g+q )201l /11 =9 .2 ×202 . 2 /11= 3.34 kN ·m m

 CM = =- - ( g+q )201l /14=- - 9.2 ×20 . 2 /14=- - 2.57 kN ·m m

 3M = =2M = = ( g+q )201l /16=9.2 ×20 . 2 /16= 2.25 kN ·m m

 这是对端区单 向板而言的,对于中间区格单向板,其CM 和2M 应乘以 0.8 ,CM =0.8 ×- - 2.57= =- - 2. 06 kN ·m m ;2M =0.8 × 2.25 =1.80 0 kN ·m m

 3.1. .4 4 正截面受弯承载力计算

 环境类别为一级,0 C30 混凝土,板的最小保护层厚度 c=15mm 。

 板厚 80mm ,oh =80- - 20=60mm ;板宽 b=1000mm 。0 C30 混 凝土,1a =1.0 ,cf =14.3kN/2m ; HPB235钢筋,yf =210N/2m 。板配筋计算的过程于下表。

 楼面板的配筋计算

 截

 面

 1 1

 B B

 2 2 或 或 3 3

 C C

 弯矩设计值( kN ·m m )

 3.34

 - - 3.34

 2.25

 - - 2.57

 sa = = M / / (1acf b b20h )

 0.065 5

 0.065

 0.0 04 44 4

 0.050 0

  =1- -s2a - 1

  0.067 7

 0.067 7

 0.045 5

 0.051 1

 轴

 线

 ①~②、

 ⑤~⑥

 计算配筋(2mm )

 sA = =  b boh1acf / /yf

  273. .7 7

 273.7

 183 3 .9

 2 2 08.4

 实际配筋(2mm )

 Φ 8@16 60 0

 sA = = 314 .0

 Φ 8@160

 sA =314.0

 Φ 6/ 8@160 0

 sA =2 46 .0

 Φ 6/8@160

 sA =246.0

 轴

 线

 ②~⑤

 计算配筋(2mm )

 sA = =  b boh1acf / /yf

  273.7

 273.7

 147.1

 166.7

 实际配筋(2mm )

 Φ 8@160

 sA =314.0

 Φ 8@160

 sA =314.0

 Φ 6/8@160

 sA =246.0

 Φ 6/8@160

 sA =246.0

 * * 对轴线②~⑤ 间的板带,其跨内截面 2 2 、3 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  于 均小于 0.35 ,符合塑性内力重分布的原则;sA /bh= 246/ / ( ( 0 1000 × × 0 80 )

 )

 =0. . 308% % , 此 值 大 于 0.45tf / /yf 5 =0.45 ×1.43/210=0. 306% ,同时大于 0.2% ,满足最小配筋率。

 3 1 2 2 1 A B C C B A2020 2000 2000 2000 2020楼盖板的计算简图g+q=9kN/m^

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  6600 6600 6600 6600 6600混凝土柱400400330002200 2200 2200 2200 2200 2200 2200 2200 22006600 6600 6600ABCD1 2 3 4 5 612012019800W1B1W2B2W4B4W5B5W6B6 W3B3L2(次梁)200X500L1(主梁)300X650W1B1W2B2W4B4W5B5240240W1B1W2B2W3B3W2B2W1B13.600屋面板结构平面布置图

 4 4. . 次梁设计

 按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。

 1 4.1 荷载

 永久荷载设计值

 板传来 永久荷载

 3.522 ×2 2. . 2= 7.81 kN/m m

 次梁自重

 0.2× × ( 0.5- - 0.08)

 )

 × 25 × 1.2 =2 .52kN/m

 次梁粉刷

 0.0 02 2× × ( 0.5- - 0.08)

 )

 ×2 2 × 17 × 1.2= 0.34 kN/m

 小计

 g=10.67kN/m

 可变荷载 设计 值

 q=5.6 × 2.2=12.32kN/m

 荷载总设计值

 g+q=22.99kN/m

 4.1. .2 2 计算简图

 次梁在砖墙上的支承长度为 240mm 。主梁截面为 300mm × 650mm 。计算跨度:

 :

 边 跨ol = =nl +a/2=6600- - 120- - 300/2+240/2=6450mm<1.025nl m =6488mm , 取ol =6450mm

 中间跨ol = =nl =6600- - 300=6300mm

 因跨度相差小于 10% ,可按等跨连续梁计算。次梁计算简图 如 图 所示。

 4.2 2 内力计算

 由表 11- -1 1 、表 11- -3 3 可分表查得弯矩系数和剪力系数。

 6450 6300 6300 6300 64501 2 3 2 1 B C C B A Ag+q=22.99kN/m次梁计算简图

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 弯矩设计值:

 1M = =- -BM = = ( g+q )20l /11= 22.99 ×245 . 6 /11= 86.95 kN ·m m

 CM = =- - ( g+q )20l /14=- - 22.99 ×23 . 6 /14=- - 65.18 kN ·m m

 2M = = ( g+q )20l /16= 22.99 ×23 . 6 /16= 57.03 kN ·m m

 剪力设计值:

 AV =0.45 ( g+q )n1l = = 0.45 × 22.99 × 6.33= = 65.49 kN

 BlV =0.60 ( g+q )n1l = = 0.60 × 22.99 × 6.33= = 87.32 kN

 BrV = =CV = = 0.55 ( g+q )n2l = = 0.55 × 22.99 × 6.3= = 79.66 kN

 3 4.3 承载力计算

 4.3. .1 1 正截面受弯承载力

 正 截 面 受 弯 承 载 力 计 算 时 按 , 跨 内 按 T T 形 截 面 计 算 , 翼 缘 宽 度 去"fb = = l /3 =6600/3=2200mm ;又"fb =b+ns =200+ =2200 。故取"fb =2200mm 。除 B B 截面纵向钢筋排两排布置外。其余截面均布置一排。

 环境类别为一级,0 C30 度 混凝土,梁的最小保护厚度 c=25mm ,一排纵向钢筋oh =500- -m 35=465mm 二排纵向钢筋oh =5000- - 60=440mm 。

 0 C30 混凝土, 1 a =1.0 ,cf =14.3N/2mm ,tf =1.43N/2mm ; ; 纵向钢筋采用 HRB335钢 ,yf =30 0N/2mm ,箍筋采用 5 HPB235 钢,yvf =210N/2mm 。正截面承载力计算过程列于下表。经判别跨内截面均属于第一类 T T 形截面。

 次梁正截面受弯承载力计算

 截

 面

 1 1

 B B

 2 2

 C C

 弯矩设计值( kN ·m m )

 86.95

 - - 86.95

 57.03

 - - 65.18

 sa = = M / / (1acf b b20h )或

 sa = = M / / (1acf"fb20h )

 26465 2200 3 . 14 110 95 . 86  =0.013

 26440 200 3 . 14 110 95 . 86  =0.157

 26465 2200 3 . 14 110 03 . 57  =0.008

 26465 200 3 . 14 110 18 . 65  =0.105

  =1- -s2a - 1

  0.013

 0.172 〈 0.35

 0.008

 0.111

 sA = =  b boh1acf / /yf 或sA = = "fboh1acf / /yf

  633.9

 721.5

 390.1

 492.1

 选配钢筋

 (2mm )

 2 2 18+14 14 弯

 sA =622.9

 2 2 20+12 12 弯

 sA =741.1

 2 2 14+12 12 弯

 sA =421.1

 2 2 16+12 12 弯

 sA =515.1

 计算结果表明,支座截面的  均小于 0.35 ;sA / /bh=421.1/ ( 200 × 500)

 )

 =0.42% ,此值大于 0.45tf / /yf =0.45 × 1.43/300=0.21% ,满足最小配筋率。

 4.3. .2 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:

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 wh = =oh - -"fh =465- - 80=385mm ,因wh /b=385/200=1.925 <4 4 ,截面按下式验算:

 0.25cβcf b boh =0.25 ×1 1 × 14.3 × 200 × 465=332.48 ×310 N N >maxV = = 87.32 ×310 N N , 截面满足要求。

 验算是否需要按计算配置箍筋

 0.7tf b boh =0.7 ×1 1. . 43 × 200 × 465=93.093 ×310 N N >cV =87.32 ×310 N N 构造配筋,选用 Φ 6@160

 svρ = = bs nA sv1 = =160 2003 . 28 2=0.17%

  min , svρ =0.24 ×yvtff=0.24 ×21043 . 1=0.16%

 采用 Φ6 6 双支箍筋,计算支座 B 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 ×m 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:

 0.3yv tf f =0.3 × 14.3/210=0.20% 。实际配筋率sv = = bs nA sv1 =56.6/ ( 200 × 130 )

 =0.22% > 0.20% 满足要求。

 5 5. . 主梁设计

 主梁按弹性方法设计

 1 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

 10.67 × 6.6=70.42kN

 主梁自重 (含粉刷)[ [ ( 0.65- - 0.08 )× 0.3 × 2.2 × 25+0.02 ×( 0.65- - 0.08 )×2 2 × 2.2 × 17 )] ] × 1.2=12.31kN

 永久荷载设计值

 G=70.42+12.31=82.73kN

 取 取 G=83kN

 可变荷载设计值

 Q=12.31 × 6.6=81.31kN

 取 取 Q=81kN

 2 5.2 计算简图

 为 主梁按连续梁计算,端部支承在砖墙上,支承长度为 370mm ,中间支承在400mm ×m 400mm 的混凝土柱上,其计算跨度

 边跨

 nl =6600- - 200- -m 120=6280mm 因 因 0.025nl =157mm < a/2=185mm ,取0l =1.025nl +b/2=1.025 × 6280m +400/2=6637mm 近似取0l =6640mm

 中跨

 0l =6600mm

 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 6- -2 2 计算内力

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 6640 6600 6640G G G G GD 2 3 1 C B AG主梁的计算简图

 3 5.3 内力设计值及包络图

 1 5.3.1 弯矩设计值

 弯矩 M=1k G G0l + +2k Q Q0l 式中系数1k 、2k 由附表 6 6- -2 2 相应栏内查得

 max , 1M =0.244 × 83 × 6.64+0.289 × 81 × 6.64=134.47+155.44=289.91kN ·m m

 max , BM = =- - 0.267 × 83 × 6.64- - 0.311 × 81 × 6.64=- - 147.15- - 167.27=- - 314.42kN ·m m

 max , 2M =0.067 ×...

篇二:钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计

凝土楼板设计

  土木工程学院

  土 木 工 程

 082

  本科生课程设计任务书 2010 2011

 学院

 专业 课程设计名称:

 设计题目:

 完成期限:

 自 2011 年 7 月 11 日至 2011 年 7 月 22 日

  共 2 周

 1 混凝土结构设计规范 GB50010-2002; 楼盖( 梁系、 板)

 结构弹塑性内力计算原理及方法。

 楼盖结构应满足安全性、 适用性和耐久性要求; 所设计结构方案应方便施工;应考虑结构的经济性要求。

 楼盖方案的确定; 现浇钢筋混凝土( 连续)

 板及梁的设计计算; 钢筋混凝土楼盖结构施工图绘制。

 2 :

 钢筋混凝土楼盖结构设计

 ( 1)

 建筑平面布置:

 平面尺寸 12000× 30000mm楼面标高 4. 5m。

 建筑平面布置见附图。

 ( 2)

 楼面做法:

 88J1 楼 44( 5 层做法, 130mm 厚, 楼面做法重量 2. 30kN/m( 3)

 结构做法:

 全现浇钢筋混凝土楼盖和柱, 楼面活荷载标准值 4. 00kN/m( 4)

 本设计不考虑结构水平荷载, 梁柱结构按铰接考虑。

 2, 四边边柱柱距 6000mm, 厅中无柱,2)。

 2。

 ( 1)

 楼盖结构方案( 包括结构体系、 材料、 构件尺寸)

 的比较与确定 ( 2)

 钢筋混凝土楼盖板设计计算 ( 3)

 钢筋混凝土楼盖梁( 主梁、 次梁)

 设计计算 ( 4)

 钢筋混凝土楼盖结构施工图

 ( 1)

 结构方案应满足使用功能、 受力合理、 方便施工、 造价相对较低的要求。

 ( 2)

 结构的内力计算采用弹性或塑性方法。

 ( 3)

 钢筋混凝土构件设计应满足安全性、 适用性和耐久性要求。

 ( 4)

 施工图按照平法标注法绘制。

 3 ( 1)

 完成结构方案的比较、 分析与确定。

 包括结构体系的优选、 构件尺寸的确定、 材

 料及其强度的确定。

 ( 2)

 完成结构构件设计计算。

 包括楼板、 次梁、 主梁的荷载计算、 内力计算、 受力钢筋的计算、 构造钢筋的确定。

 ( 3)

 完成结构施工图绘制。

 包括楼盖结构平面图( 模板及配筋), 梁配筋及模板图。

 4 ( 1)

 建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 ( 2)

 混凝土结构设计规范 GB 50010-2001 ( 3)

 结构设计手册 90JG ( 4)

 建筑构造通用图集 88J1 ( 5)

 建筑结构构造资料集( 上册)

 ( 6)

 国家建筑标准设计, 混凝土结构施工图- 平面整体表示方法制图规则与构造详图,03G101- 1~ 4 ( 7)

 滕智明. 混凝土结构与砌体结构( 上册)( 第二版)

 . 北京:

 中国建筑工业出版社,2003 5 ( 1)

 完成结构设计说明及计算书 1 份, 要求计算书格式规范、 计算正确。

 ( 2)

 完成结构施工图 2 张( 其中楼盖结构平面图 1 张; 楼盖梁施工图 1 张), 要求符合制图规范及工程习惯。6

 1 结构方案; 确定材料、 构件尺寸;

 板的荷载计算; 板内力计算;

 板配筋设计。

 板配筋图(含构造),

 上午 8:00 讲课

 2 3 下午 3:00 讲课 下午 3:00 讲课

 4 5 次梁荷载计算, 次梁内力计算, 次梁配筋计算; 次梁配筋图。6 主梁荷载计算, 主梁内力计算。

 主梁配筋计算; 主梁配筋图。施工图(结构平面)

 施工图(结构平面); 施工图(楼盖梁)

 下午 3:00 讲课

 7 8

 9 施工图(楼盖梁)

 考核检查

 10 上午 8:00 答辩

 指导教师(签字):

  系主任(签字):

  批准日期:

  2011 年 6 月 20 日

  楼盖平面示意图

  单向板 mml20001,mml60002。

 截面高度 mmh80 钢筋 板:

 HPB235 梁:

 主筋、 腰筋、 弯筋(吊筋)

 HRB335 箍筋 HPB235

 混凝土 类环境 选用 C25

 构件类型 简支 连续 悬臂(外伸)

 单向板 l/35 l/40

 板 双向板 l/45 l/50

 主梁 l /12~ l /8 l /14~ l/10 l /6~ l/5 次梁

 l /16~ l/12

 梁 交叉梁 l /20~ l/16

 0 . 35 . 1bh 主梁 L1

 ,12000mml ,8111211lhmmh1200,mmb450 主梁 L2

 ,12000mml ,812lhmmh1200,mmb450 主梁 L3

 mml6000,,8111211lhmmh800,mmb300 主梁 L4

 mml6000,,81121lhmmh800,mmb300 次梁 L5

 mml6000,,1216lhmmh400,mmb200

 1

 恒载:

 楼面做法

 2.302/mkN

  钢筋混凝土板

 253/mkN×0.08m =22/mkN

  20 厚混合砂浆抹面

  0.342/mkN

  活载:

 4.002/mkN 恒载标准值:2/64. 4mkNgk 活载标准值:2/0 . 4mkNqk 荷载设计值:2/17.110 . 4.4146 . 42 . 1mkNp 每米板宽:

  mkNp/17.11 2 计算跨度 板厚

 主梁 L2:mmh80, 次梁mmmmhb200mm400b mmh300800 边跨mml1750150100200001 中间跨mml1800200200002 跨度差%1002. 01800/ )17501800(,故板可按等跨连续板计算。

 截面位置 弯矩系数

 )()(20mkNlqgM 边跨跨中 111 20. 3775. 117.1111112 边跨支座 1411 51. 2775. 117.111412 中间跨跨中 16 26. 2800. 117.111612 中间跨支座 161 26. 2800. 117.11162

 3 由题知:mmb1000, 设mmas20, 则mmahhs6020800,

 mmNfc/9 .11,mmNfy/210, 21.27/t fN mm 根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:

 为了便于施工架立, 支座承受负弯矩的上部钢筋直径不宜小于 8mm。

  截面位置 M

 (kN) s20bhfMc1 s21 s Aycfbhf0 (mm2) 实际配筋 边跨跨中 3.20 0.075 0.078 265 A1808 ,2279mm

 B 支座 -2.51 0.059 0.061 207 A1808 ,2279mm

 ①~②轴线 ⑤~⑥轴线 2.26×0.8 =1.81 0.042 0.043 146 A1808 /6,2218mm中间跨跨中 ②~⑤轴线 2.26 0.053 0.054 184 A1808 /6,2218mm①~②轴线 ⑤~⑥轴线 -2.26×0.8 =-1.81 0.042 0.043 146 A1808 /6,2218mm中间C 支座 ②~⑤轴线 -2.26 0.053 0.054 184 A1808 ,2279mm

  其中 均小于 0.35, 符合塑性内力重分布的条件

 %2 . 0%35. 0801000218min及%27. 021027. 14545ytff 4 (1)

 分布筋选用 A6@200。

 (2)

 支座处附加钢筋选用 A8@200。

 1. mmb次梁按塑性内力重分布方法计算, 截面尺寸及计算简图见图

 200,mmh400。

  由板传来:

 mkNmmkN/28. 90 . 2/64. 42

 次梁自重:

 mkNmkNmm/.61/258.00-.4m02 . 03()

 次梁抹灰

  mkNmmmkN/22. 028.00-.4m002. 0/173()

 恒载:mkNgk/10.11

 活载:4 2 8/k qkN m 荷载设计值

  mkNp/73.2383 . 110.112 . 1 2 主梁 L1:主梁 L2:mmmmmmmmhhbb1200800450300

 边跨

 净跨mmmmmmmmln562522515060001

 中跨:mml5550450600002 跨度差

 %10013. 05550/ )55505625( 可按等跨连续梁计算, 计算简图如下:

 由20qlM可计算出12,,,,BCM M M M计算结果如下表:

 截面位置 弯矩系数

 20qlM)(mkN  边跨跨中 1/11 52 .685.6253.72311112 B 支座 -1/11 52 .685.6253.7231112 中跨跨中 1/16 68.455.553.7231612 C 支座 -1/16 68.455.553.723162 由nqlV可计算出AV 、BlV 、BrV 、c V , 计算结果如下表:

 截面位置 剪力系数

 nqlV)(kN

 边支座 A B 支座(左)

 B 支座(右)

 中间C 支座 0.40 39098585..5380656562562555. 555. 5. 5. 533.7.7.7.7232323234 . 06 . 05 . 05 . 0 0.60

 0.50 ..33 0.50

  3 (1)

 次梁跨中按 T 形截面计算, 其翼缘宽度为 11"边跨

 mmsbmmlbnf2000187556253131,

  中跨

 mmsbmmlbnf20001850555033",

 梁高:

 mmh400,mmh365354000

 翼缘厚:

  mmhf" 80

 判定为 T 形截面类型:

 mkNhhhbffffc(87.68.457240-3658018509 .11)2"(""0)

 故次梁各跨中截面属于第一类 T 形截面。

 (2)

 支座截面按矩形截面计算,mmb200,

 取0415hmm,200bmm,211.9/c fN mm,2300/y fN mm ( 3)

 次梁正截面承载力计算见下表:

 离端第二支座 B 按布置两排纵向钢筋考虑, 取340604000hmm, 其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑。

 跨中截面考虑支座钢筋穿过跨中截面形成受压钢筋。

 截面 弯矩 M

 (kN·m) b (mm) s 20bhfMc 1 s21 s Aycfbhf0 )(2mm 配筋

 A 支座 0 200 0 0 按构造配 2B12 226mm2 B 支座 -68.25 200 0.250 0.293 907 2B16 2B18 911mm2 C 支座 -45.68 200 0.166 0.183 565 4B14 615mm2 截面 弯矩 M

 (kN·m) fb"

 (mm) s 200") "a(""hbfhfAMfcys 1 s21 s AyyscffAbhf""0 配筋 边跨 跨中 68.25 1875 0.008 0.008 667 1B16 2B18 710mm2 中间 跨中 45.68 1850 -0.006 —— 762 3B18 763mm2 其中其中 均小于 0.35, 符合塑性内力重分布的条件 %2 . 0%28. 0400200226min及%19. 030027. 145. 045. 0ytff

 (4)

 次梁斜截面承载力计算见下表:

 mmb200,mmh3650,2/9 .11mmNfc,2/27. 1mmNft,2/210mmNfyv 4825. 1/bhw,Vbhfcc2 .21725. 00截面合适 截面 ()V kN )(kNVc 07 . 0bhft 实配钢筋svA

 设箍筋间距 0025. 17 . 0hsnAfbhfVsvyvtcsA

 53.39 64.89 V 2 657 150 101.29 V 满足 左B 80.09 64.89 V需配箍筋 64.89 V需配箍筋 64.89 V需配箍筋  2 657 150 101.29 V满足 右B 65.85

 2 657 150 101.29 V满足 C

 65.85

 2 657 150 101.29 V满足 %45.102107.2124. 0)(%8.3015010057min1svsvsvbsnA, maxS为 150mm, mind为 6mm,满足构造要求。

  4 沿全长配置封闭式箍筋, 第一根箍筋距支座边 50mm 处开始布置, 在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。

  主梁的计算(按弹性理论计算)

 次梁对多根主梁的传力简图

 已知:kNNA39.53,kNNB94.145,kNNC7 .131

 (1)

 支撑情况

 柱截面 450×450,

 主梁 L1 线刚度33354001200/1212045/12cmlbhibb,

 柱的线刚度333375.759450/124545/12cmlbhicc。

 考虑现浇楼板的作用, 主梁的实际刚度为单独梁的刚度的 2 倍 5375.75954002cbii, 故主梁视为铰支在柱顶上的连续梁, 梁截面尺寸及计算见图见图。

  (2)

 荷载计算:

 次梁传来的荷载设计值:

 kNNPB94.145

  主梁 L1 自重:

 kN.70.612288.0.000--.2152.4.0002517(())

 kN /主梁 L1 粉刷重:

 m62 . 1

 主梁 L1 恒载

 mkNg/3.01667 . 0.6122 . 1()

 (3)

 确定计算跨度及计算简图 主梁 L1 计算跨度:

 mmblln120000

  (4) 内力计算:

 1) 、 弯矩设计值:

 nM1602123.016810 .1294.1458681822maxLgPLkkN· m 2)、 剪力设计值:

 1V03.461123.0162194.145216212LgPnkkN (5)

 主梁 L1 正截面和斜截面承载力计算:

 1)、 主梁跨中按 T 形截面计算, T 形截面的翼缘宽度11"fb , 按mmsbmmlbnf600040001200033, 故取mmbf" 4000。

 梁高:mmh1200,mmh11604012000 翼缘厚:

  mmhf" 80 判定 T 形截面类型:

 mkNmkNhhhbffffc(16026.94264280-1160804000.9110 . 1)2"(""01)故跨中截面属于第一类 T 形截面。

 2)、 支座截面按矩形截面计算。

 由于次梁和主梁支座负弯矩处的钢筋交叉, 造成主梁的纵筋必须放在次梁的下面,0 h 有所降低。

 钢筋为两排布置时,mmh11208012000支座。

  正截面配筋计算。

 跨中截面按两排布置, 则mmh11406012000跨中 mmb450,mmh11600,2/9 .11mmNfc,

 2/300mmNfy 截

 面 支座 截

 面 跨中 弯矩 M(kN· m)

 0 弯矩 M(kN· m)

 1602 210scfMfb h —— 201"""hbffAMfcyss 0. 027

  112s  (0.550)b  ——

 112s  (0.550)b  0. 027 0sS yfhMA —— ) "a(0hfMAys 4990 选用钢筋 按构造配筋 6B16 选用钢筋 6B22+ 6B25 实际钢筋截面面积(mm2)

 1260 实际钢筋截面面积(mm2)

 5089 550. 0b ,%2 . 033%2 . 012004501260min, 符合最小配筋率的要求。

  斜截面配筋计算:mmb450,mmh11400,2/9 .11mmNfc,

 2/300mmNfy,2/27. 1mmNft,2/210mmNfyv 448. 2450/1120/bhw,VkNbhfcc2 .152625. 00截面合适 截

 面 支座 V(kN)

 461. 03 剪跨比:

 

  380. 1111020005 . 10ha 01.75()1ctVfbh kN VkNVc5 .39611104507.21180. 175. 1, 需配箍筋箍筋肢数、 直径 2A8 1svsvAnA 101. 0 01.0/()yvsvcsf A hV V 363. 3 实配箍筋间距 因为005 . 07 . 0ptNbhfV, 所以取 150 01.0svcscyvAfVVhs VkNVcs45.553 满足 %145. 024. 0%49.10150450101minyvtsvsvffbsA (6)

 两侧附加横向钢筋的计算:

 次梁传来的的集中力:kNF94.1454 .6292.79

 取附加箍筋 2A8,则在长度范围内可布置箍筋的个数:88. 6101210100094.145svyvAfFm,取8m。

  (7)腰筋的设置

 主梁的腹板高度mmmmhw4501120801200, 需要在梁侧设置纵向构造钢筋(腰筋)。

 每侧腰筋的截面面积2504.1%01120450.1%0mmbhAws, 可取 2 B 18,2509mmAs, 间距 200mm。

  (1)

 支撑情况

 柱截面 450×450,

 主梁 L2 线刚度33354001200/1212045/12cmlbhibb,

 柱的线刚度333375.759450/124545/12cmlbhicc。

 考虑现浇楼板的作用, 主梁的实际刚度为单独梁的刚度的 2 倍 5375.75954002cbii, 故主梁视为铰支在柱顶上的连续梁, 梁截面尺寸及计算见图见图。

  (2)

 荷载计算:

 次梁传来的荷载设计值:

 kNNPC7 .131

  主梁 L2 自重:

 kN.70.612288.0.000--.2152.4.0002517(())

 kN /主梁 L2 粉刷重:

 m62 . 1

 主梁 L2 恒载

 mkNg/3.01667 . 0.6122 . 1()

 (3)

 确定计算跨度及计算简图

 主梁 L2 计算跨度:

 mmblln120000

 (4) 内力计算:

 1) 、 弯矩设计值:

 nM8 .1473123.016810 .127 .1318681822maxLgPLkkN· m 2)、 剪力设计值:

 1V43.425123.016217 .131216212LgPnkkN (5)

 主梁 L1 正截面和斜截面承载力计算:

 1)、 主梁跨中按 T 形截面计算, T 形截面的翼缘宽度11"fb , 按mmsbmmlbnf600040001200033, 故取mmbf" 4000。

 梁高:mmh1200,mmh11604012000 翼缘厚:

  mmhf" 80 判定 T 形截面类型:

 mkNmkNhhhbffffc(8 .14736.94264280-1160804000.911...

篇三:钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计

人:张逸帆

 建筑混凝土结构设计建筑混凝土结构设计 钢筋混凝土现浇楼盖结构设计钢筋混凝土现浇楼盖结构设计

 班级:土木(11)

 姓名:张逸帆 学号:090997

 设计人:张逸帆 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书书 一、一、设计内容和要求:设计内容和要求:

 (1)将某房屋的楼盖按单向板肋形楼盖进行合理的结构布置。

 (2)按考虑塑性内力重分布方法进行单向板肋形楼盖板及次梁的内力和配筋计算。(3)按弹性方法进行单向板肋形楼盖主梁的内力、配筋、变形和裂缝计算。

 (4)编制钢筋材料表 (5)通过手绘和计算机绘制楼盖的结构平面布置和梁板配筋图。

 二、单向板的优缺点二、单向板的优缺点 楼板一般是四边支承, 根据其受力特点和支承情况, 又可分为单向板和双向板。在板的受力和传力过程中,板的长边尺寸 L2 与短边尺寸 L1 的比值大小,决定了板的受力情况。

  根据弹性薄板理论的分析结果,当区格板的长边与短边之比超过一定数值时,荷载主要是通过沿板的短边方向的弯曲(及剪切)作用传递的,沿长边方向传递的荷载可以忽略不计,这时可称其为“单向板”。

  《混凝土结构设计规范》GB50010 规定:沿两对边支承的板应按单向板计算;对于四边支承的板,当长边与短边比值大于 3 时,可按沿短边方向的单向板计算;当长边与短边比值小于 2 时,宜按双向板计算;当长边与短边比值介于 2 与 3 之间时,亦可按沿短边方向的单向板计算,但应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;当长边与短边比值小于 2 时,应按双向板计算。

  对于结构来说,无论单向板和双向板,设计结果表明采用单向板或双向板其钢筋的用量是差不多啊。

 单向板及双向板设计时计算方法不一样, 单向板的优点是计算时,板的挠度和裂缝控制较容易。

 设计人:张逸帆 三、三、设计资料设计资料 某多层民用建筑平面尺寸如图所示,楼盖要求采用肋形楼盖。

 (1)楼面的活荷载标准值为 7.0kN/m2 (2)

 楼盖面层做法:

 20mm厚水泥砂浆找平后做10mm厚水磨石面层; 板底采用20mm厚混合砂浆天棚抹灰。

 (3)材料选用:

 ①混凝土:

 C30 混凝土. ②钢筋:梁内纵向受力钢筋为 HRB400 级,其余钢筋采用 HPB235 级。

 四、四、平面结构布置:平面结构布置:

 (1)由于L1 × L2 = 38.4 × 24.3 确定主梁的跨度为 8.1m,次梁的跨度为 6.4m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为 2.7m。楼盖结构布置图如下:

 设计人:张逸帆 (2)

 按高跨比条件, 当h ≥?35=270035= 77.14mm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mmh80,取板厚mmh80 (3)次梁的截面高度应满足h = (118~112)l =640018~640012=355.55~533.33mm,取h=450mm ,则 b=(13~12)ℎ = (4503~4502)? =150~225mm,取mmb200。

 ( 4 )

 根 据 经 验 , 多 跨 连 续 梁 主 梁 的 截 面 高 度 应 该 满 足 h = (114~18)l =(810014~81008)=578.6~1012mm,且h ≥115? = 540??,故取 h=700mm,则 b=(13~12)ℎ =(7003~7002)h=233.3~350mm,取 b=300mm。

 五、板的设计(按塑性内力重分布计算)五、板的设计(按塑性内力重分布计算)

 (1)荷载计算 永久荷载标准值(取 1m 宽板带计算)

 :

 20mm 水泥砂浆面层

  0.02×20=0.4kN/m2 10mm 水磨石面层

 0.01×25=0.25kN/m2

 设计人:张逸帆 80mm钢筋混凝土板

  0.08×25=2kN/m2

 20mm 砂浆天棚抹灰

 0.02×17=0.34kN/m2

 3kN/m2 可变荷载标准值(取 1m 宽板带计算)

 :

  7kN/m2

 永久荷载设计值:

 g = 1.2 × 3 = 3.6 kN/m2 可变荷载设计值:

  q = 1.3 × 7 = 9.1 kN/m2 合计

  g + q = 12.7 kN/m2

 (2)板的计算简图 次梁mm厚钢筋混凝土板 ①次梁截面为 200×450mm, 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。则可以按照塑性内力重分布进行设计。

 板的边跨计算长度可以按两项中较小值确定:

 l01=ln+12ℎ = (2700 − 120 −2002) +802=2520mm l01=ln+12? = (2700 − 120 −2002) +1202=2540mm ,取边跨长度为 2520mm 板的中间跨计算长度:l0=ln=2700-200=2500mm ②连续梁的计算简图如下图:

 设计人:张逸帆 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。

 q+g=kN/m板的计算简图B2C3CB (3)内力分析(调幅法)

  q/g=3>0.3。虽然各跨长度不相同,但相邻两跨长跨与短跨比值小于 1.1

  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 中间跨中 梁板搁支在墙上 0 1/11 两跨连续:-1/10 三跨以上连续:-1/11 1/16 -1/14 1/16 板 与梁整浇连接 -1/16 1/14 梁 -1/24 梁与柱整浇连接 -1/16 1/14 则由20)(lqgM可计算出 M,计算结果如下表:

 截面位置 端支座 边跨跨中 离端第二支座 中间支座 中间跨跨中 α 0 1/11 -1/11 -1/14×(0.8)

 -1/16×(0.8)

 20)(lqgM (kN*m) ——

 7.33 -7.33 5.68(-4.54)

 4.96(3.97)

 设计人:张逸帆 1 cf bxssu1 cf bx h0ss0()()22AxxMA h其中,对中间的板带,考虑起拱作用,其弯矩设计值可折减 20%。

 (4)正截面受弯承载力计算及配筋 ①取 1m 板带进行考虑 宽度 b=1000mm,厚度 h=80mm,保护层 c=20mm 则, mmahhs6020800fc=14.3N/mm2, fy=360N/mm2 由公式

 可求

  如风可求得截面的配筋。

 ρmin=max(0.2%,0.45%ft/fy)=max(0.2%,0.18%)=0.2% ②根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:

 截面位置 端支座 边跨跨中 离端第二支座 中间支座 中间跨跨中 受压区高度x/mm — 9.26 9.26 7.03(5.25)

 6.09(4.82)

 As/mm2 — 367.8 367.8 279.2 (220.5)

 241.9(191.5)

 选配 —

 10@200

 10@200

 8@200

 8@200 实际 As/mm2 — 392.7 392.7 251 251 配筋率 — 0.49 0.49 0.36 0.36

 (5)构造要求 ①分布筋选用: 8@250。

 ②垂直于主梁的板面附加钢筋选用: 8@200, a=lo/4=2500/4=625mm,取 650mm ③嵌入墙内的板面附加钢筋选用: 8@200, a=lo/7=2500/4=357mm,取 400mm ④板角构造钢筋:选用 8@200,双向配置板四角的上部,

 设计人:张逸帆 a=lo/4=2500/4=625mm,取 650mm

 (6)绘制板的配筋示意图

 六、次梁设计(按塑性内力重分布计算)六、次梁设计(按塑性内力重分布计算)

 (1)荷载计算:

 永久荷载设计值:

  由板传来的荷载

 3.6×2.7=9.72kN/m 次梁自重

 1.2×25×0.2×(0.45-0.08)=2.22kN/m 梁侧抹灰

  1.2×17×0.02×(0.45-0.08) × 2=0.3kN/m

 g = 12.24kN/m

 可变荷载设计值:

 由板传来的荷载

 9.1×2.7=24.57N/m

  q = 24.57kN/m

 合计

  g + q = 36.81 kN/m

 设计人:张逸帆 (2)次梁的计算简图 主梁次梁 ①由次梁实际结构可知, 次梁在墙上的支承长度为 a = 240mm, 主梁宽度 b = 300mm。

 次梁的边跨计算跨度按以下两项的较小值确定:

 l01=ln+12? = (6400 − 120 −3002) +2402=6250mm l01=1.025ln= 1.025 × (6400 − 120 −3002)=6283.25mm ,取边跨长度为 6250mm 次梁的中间跨计算长度:l0=ln=6400-300=6100mm ②次梁的计算简图如下 梁为多跨连续,对于跨数超过五跨的等截面连续梁,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梁计算。

 q+g=kN/m次梁的计算简图B2C3CB

 设计人:张逸帆 1 cf bxys"fu1 cf b x h0ys0()()22f AxxMf A h"f""f"fu1c0()()2fhMf bb hh(3)内力计算(调幅法)

 ①次梁弯矩设计值 则由20)(lqgM可计算出 M,计算结果如下表:

 截面位置 端支座 边跨跨中 离端第二支座 中间支座 中间跨跨中 α 0 1/11 -1/11 -1/14 -1/16 l0(m) —— 6.25 6.25 6.1 6.1 20)(lqgM (kN*m)

 ——

 130.72 -130.72 97.84 85.61 ②次梁剪力设计值 由nlqgV)(  可计算出 V,计算结果如下表:

 截面位置 端支座内侧 第二支座 (外)

 第二支座(内)

 中间支座 (外)

 中间支座(内)

 α 0.45 0.6 0.55 0.55 0.55 ln(m) 6.13 6.13 6.1 6.1 6.1 nlqgV)(  (kN) 101.5 135.39 123.5 123.5 123.5

 (4)次梁的纵筋、箍筋计算 ①正截面抗弯承载力计算 次梁跨中按 T 形截面计算,T 形截面的翼缘宽度可按照两式的小值确定 bf’=b+Sn=200+2500=2700mm bf’=lo/3=6100/3=2033mm ,取 bf’=2033mm 高度 h=450mm,保护层 c=25mm 则 h0=h-as-0.5d=450-35=415mm。

 fc=14.3N/mm2, fy=360N/mm2 由公式

  电风扇可求的截面配筋

 判断跨中属于哪一类 T 形截面

 设计人:张逸帆 1 cf bxssu1 cf bx h0ss0()()22AxxMA h0svsyv0tu7.0hAfbhfV=14.3×2033×80×(415-0.5×80)=872.54kN·m 故各跨中截面属于第一类 T 形截面。

 支座截面按矩形截面计算,宽度 b=200mm, 厚度 h=450mm,保护层 c=20mm 则h0=h-as-0.5d=450-20-15=415mm。

 fc=14.3N/mm2, fy=360N/mm2 由公式

 可求

 风可求得截面的配筋。

 ρmin=max(0.2%,0.45%ft/fy)=max(0.2%,0.18%)=0.2% 次梁正截面承载力与配筋计算见下表 截面位置 端支座 边跨跨中 离端第二支座 中间支座 中间跨跨中 b×h0或 bf’×h0 — 2033×415 200×415 200×415 2033×415 受压区高度x/mm — 10.98 130.7 91.9 7.11 As/mm2 — 886.7 1030 730.1 574.1 选配 — 3 20 2 22+1 18 2 22 2 20 实际 As/mm2 — 942.5 1014.7 760.3 628.3 配筋率 — 0.7 0.75 0.56 0.47 离端第二支座实际 As 小于需要 As,但误差小于 5%,仍选用。

 ②斜截面抗剪承载力计算 Vmax=0.25fcbh0=0.25×14.3×200×415=296.73kN,满足公式要求 由公式

 其中 Vc=0.7×1.43×200×415=83.08kN,可求得截面配筋

 调幅后,支座箍筋要加强 20%的箍筋面积

 Ρsv,min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/210=0.16%

 次梁斜截面承载力计算见下表:

 截面位置 端支座内侧 第二支座第二支座中间支座中间支座

 设计人:张逸帆 (外)

 (内)

 (外)

 (内)

 ??? 选配 0.25 0.72 0.52 0.52 0.52 (双肢箍)

 8@200

 10@200

 8@150

 8@150

 8@150 实际??? 0.5 0.78 0.67 0.67 0.67 配箍率 0.17% 0.39% 0.33% 0.33% 0.33%

 (5)构造要求 ①梁顶面深入墙的锚固长度为:

 lab=α????d=0.14×360/1.43×20=704.9mm 当受拉钢筋末尾用弯钩锚固时,可取基本锚固长度的 60%,为 0.6×704.9=422.9mm 深入墙内长度为 0.4lab=169mm,取 215mm 弯起长度为 l>15d=15×20=300mm ②伸入墙支座时,梁底纵向筋伸入纵筋的锚固长度:

 215mm ③梁地面纵筋伸入中间支座的长度应满足:?>12?=12×22=264??,取 270mm ④纵筋的截面断点距支座的距离:

 ?=??/5+20?=6100/5+20×22=1660??, 取?=1700??

 (7)绘制次梁的配筋示意图

 设计人:张逸帆

 设计人:张逸帆 四、主梁设计(按弹性理论计算)四、主梁设计(按弹性理论计算)

 (1)荷载计算(将主梁自重折算成集中荷载)

 永久荷载设计值:

  由次梁来的荷载

 12.24×6.4=78.34kN/m 主梁自重 (集中荷载)

 1.2×25×0.3 (0×.7-0.08)×2.7=2.22kN/m 梁侧抹灰 (集中荷载)

 1.2×17×0.02×(0.7-0.08) × 2.7 × 2=0.3kN/m

 g = 94.78kN/m 可变荷载设计值:

 由次梁传来的荷载

 24.57×6.4=157.24N/m

 q = 157.24kN/m

 合计

 g + q = 252.03 kN/m

 (2)确定计算跨度及计算简图

 ①柱截面 500×500,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上,其支承长度 a=370mm。

 主梁的边跨计算跨度按以下两项的较小值确定:

 设计人:张逸帆 l01=ln+12? +12? = (8100 − 250 −5002) +37402+5002=8035mm l01=1.025ln+12? = 1.025 × (8100 − 250 −5002)+250=8040mm 取边跨长度为 8035mm 主梁的中间跨计算跨度按以下两项的较小值确定:

 l0=lc=8100mm l01=1.05ln= 1.05 × (8100 − 200)=8300mm 取中间跨长度为 8100mm ②计算简图 G=94.78kNQ=157.25kN主梁的计算简图B2C3D (3)内力计算及包络图

  ①弯矩设计值:QLkGL1kM2 其中,

 2 1kk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。

 项次 简图 M1 Ma MB M2 Mb MC ① 恒载 GGGGGG 183.4 119.26 -204.98 50.93 50.93 -204.98

 设计人:张逸帆 ② 活载 QQQQ 368.11 312.05 -1...

篇四:钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计

混凝土肋梁楼盖课程设计某多层厂房平面楼盖的楼面平面定位轴线尺寸为:

 长 30m, 宽 15m。

 使用上, 要求在纵墙方向开一扇大门, 宽 3m; 开四扇窗, 每扇宽 3m。

 试按单向板整体式肋梁楼盖设计二层楼面。

 一、

 设计资料 1. 构造 层高:

 底层高 4.8m, 其余各层高 2.4m。

 外墙厚:

 一、 二层一砖半(370mm), 以上各层一砖(240mm);

 钢筋混凝土柱的截面尺寸:

 350mm×350 mm。

 板在墙上的搁支长度:

 a =120mm(半砖)。

 次梁在墙上的搁支长度:

 a =240mm(1 砖)。

 主梁在墙上的搁支长度:

 a =370mm(1 砖半)。

 楼面面层水泥砂浆找平, 厚 40mm。

 楼面底面石灰砂浆粉刷, 厚 15mm。

 2.

 荷载 楼面可变荷载标准值:

 p=6kN/㎡;

 永久荷载标准值:

 钢筋混凝土容重:

 25kN/m³ ; 水泥砂浆容重:

 20kN/m³ ; 石灰砂浆容重:

 17kN/m³ 。

 3. 材料 混凝土:

 C25 级;

 钢筋:

 梁的纵向受力钢筋用 HPB335 级钢, 其余均用 HPB235 级钢。

  二、

 结构布置(注:

 请放大读图, 谢谢!)

 三、

 板的设计 按塑性方法计算。

 按单向板计算12BB、板。

 板厚按不验算刚度的条件取为 lh250062.54040mm

 工业厂房楼面最小厚度为 7062.5mmmm, 取板厚为80hmm。

  1L (次梁)

 高度为 1111~~6000333 ~ 50018121812hlmm

 取1L 高度为 450hmm

 取1L 宽度为 200b mm (1)

 荷载计算:

 永久荷载 g 80mm 板自重

 21.2 0.08=/kN m 

  40mm 厚水泥砂浆面层

 21.2 0.04 200.96/kN m

  15mm 厚石灰砂浆粉刷层 21.2 0.015 170.31/kN m

 23.67/gkN m 可变荷载 p

  21.3 67.8/kN m  合计

  211.47/gpkN m

 (2)

 内力计算:

 取 1m 板宽作为计算单元, 则各跨的计算跨度如下。

 中间跨: m02.50 0.202.30ll 边跨:  m00/2/22.19/2/22.212.19bllbhmllbam 取较小值2.19lm, 则边跨与中间跨的计算跨度相差 2.30-2.19100%2.304.8%10% 因此可按等跨连续板计算内力。

 板的几何尺寸和计算简图:

 各截面的弯矩计算:

 面 边跨跨中 计算跨度 /m 弯 矩 系 数 弯矩/kN· m 截第一内支座 中间跨中 中间支座 2. 19 2. 30 2. 30 2. 30 +1/11 -1/11 +1/16 -1/14 5. 001 -5. 516 3. 792 -4. 334 (3)

 截面配筋计算:

 取板的有效高度为0802060hmm, 各截面配筋计算:

 位置 1B

 2 B

 截面 边跨跨中 第一支座 中间跨中 中间支座 边跨跨中 第一支座 中间跨中 中间支座 /M kN m5.001 -5.516 3.034 -3.467 5.001 -5.516 3.792 -4.334 s

 0.117 0.129 0.071 0.081 0.117 0.129 0.089 0.101 s

 0.938 0.931 0.963 0.958 0.938 0.931 0.953 0.947 2/sAmm

 423 470 250 287 423 470 316 363 配筋 10@16010@1608@1608@16010@16010@160@16010@16 实配面积mm

 2491 491 314 314 491 491 314 403 注:

 各ξ 均≤0. 35 22min218314bhmmmm 其中,1B 板的中间跨中及中间支座弯矩因拱作用折减 20%。

 分布筋的截面面积应

 不小于板截面面积的 0.15%, 即20.15% 1000 80120mm, 此面积大于受力钢筋截面面积的 15%, 故选分布钢筋26@200141sAmm, 直径和间距均满足构造要求。

 具体配筋如下图:

 (注:

 请放大读图, 谢谢!)

  四、

 次梁的设计 按塑性方法计算。

 2 L (主梁)

 高度为 1111~~7500536 ~ 938148148hlmm 取2 L 高度为 700hmm 取2 L 宽度为

 300bmm (1)

 荷载计算:

 包括永久荷载和可变荷载的计算。

  永久荷载 g :

  由板传来

 23.67 2.59.175/kN m 1L 自重

 21.2 25 0.20.450.082.22/kN m 1L 梁侧 抹灰

 21.2 17 0.015 20.450.080.23/kN m 

 211.625/gkN m 可变荷载 p :

  27.8 2.519.50/pkN m

 合计:

  211.625

 19.5031.125 /gpkN m (2)

 内力计算:

 包括跨度和内力的计算。1L 的计算跨度为:

 中间跨:

  m06.00 0.35.70ll 边跨:

  m00.30.246.000.255.72222all

  m000.30.0251.0256.00 0.255.745.722lllm 取较小值 5.72lm。

 边跨与中间跨的计算跨度相差

 5.72 5.70100%0.35%10%5.72

 因此, 可以按照等跨连续梁计算内力。

 弯矩计算:

 2211131.125 5.7292.5781111BMMgp lkN m  12221131.125 5.7063.2031616Mgp lkN m 22131.125 5.7072.2321414CMgp lkN m    22min1284BCMMpMgl 292.57872.232119.5011.6255.70284  15.394 kN m  剪力计算:

 010.450.45 31.125 5.6078.44AVgp lkN 010.60.6 31.125 5.60104.58BlVgp lkN    020.550.55 31.125 5.7097.58BrclVVgp lkN  (3)

 配筋计算:

 跨中按 T 形截面计算, 其翼缘计算宽度为  m m"f05.71.90.22.32.533nlbbs  取

 "1900f bmm

 0450 35415hmm "f"f"f108011.9 1900 8041522chfb hh661678.30 1092.578 10N mmMN mm 故各跨跨中截面均为第一类 T 形截面。

 支座按矩形截面计算。

  1L 正截面强度计算:

 截面 边跨跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座 /M kN m 92. 578 -92.578 63.203 -15.394 -72.232 s

 0.024 0.226 0.01623 0.03756 0.1762 s

 0.988 0.870 0.992 0.981 0.902 2/sAmm

 753 855 512 126 643 配筋 318 4 18 318 2 18 318 实配面积2/mm

 763 1017 763 509 763 注:

 在计算过程中已验算:0.35 且min。

 斜截面强度计算先验算截面尺寸:

 0max0.250.25 1 11.9 200 415 246925104580ccfbhNVkN 截面尺寸满足要求。

  截

  面 边支座 第一内支座(左)

 第一内支座(右)

 中间支座 /V kN

 78.44 104.58 97.58 97.58 0/hmm 415 415 415 415 00.7/tfbhkN

 73.79 73.79 73.79 73.79

 21/svnAmm

 56.6(2 6) 56.6(2 6) 56.6(2 6) 56.6(2 6) 箍筋间距 1327 200 259 259 实配箍筋  6@150  6@150  6@150  6@150 调幅后受剪承载力 应加强, 梁中 间支座范围内 的箍筋量增加 20%, 故调整箍筋间距为259 /1.2216Smm, 最后取箍筋间距为150Smm, 为方便施工, 沿梁全长不变。

 弯 矩 调 幅 时 要 求 的 配 箍 率 下 限 为1.270.30.30.0018210tyvff,实 际 配 箍 率 为12 28.30.00190.0018200 150svsvnAbs, 满足要求。

 1L (次梁)

 配筋图如下(注:

 请放大读图, 谢谢!):

  五、

 主梁的设计 2L 按弹性方法计算。

 已知柱的截面尺寸是 350mm×350mm, 则荷载、 内力以及截面配筋的计算分别如下。

 (1)

 荷载计算:

 包括永久荷载与可变荷载的计算。

  永久荷载设计值 由1L 传来

  11.625 669.75 kN

 2L 自重

 1.2 25 0.30.70.082.513.95 kN()

 2L 梁侧抹灰

 1.2 17 0.015 20.70.082.50.9486 kN ()

 84.65GkN 可变荷载 P:

 由1L 传来

 19.50 6117 kN (2)

 内力计算:

 包括计算跨度及内力的计算。

 2 L 的计算跨度:

 边跨:

 000.30.30.377.500.257.435222221.02520.30.31.0257.500.257.42822ballmbllm 取较小值7.428lm。

 2 L 截面尺寸及计算简图:

 各种荷载单独作用下的结构内力计算以及组合:

  弯矩系数以及弯矩 /kN m剪力系数以及剪力 /kN

 项次 荷载情况 1M

 BM

 2M

 AV

 BlV

 BrV

 CV

 1 0.222 139.63-0.333-209.440.222 139.630.667 56.46 -1.333 -112.84 1.333 112.84-0.667-56.462 0.222 192.99-0.333-289.480.222 192.990.667 78.04 -1.333 -155.96 1.333 155.96-0.667-78.043 0.278 241.66-0.167-145.14 0.833 97.46 -1.167 -136.54 0.167 19.54 0.167 19.54 4

 -0.167-145.140.278 241.66-0.167 -19.54 -0.167 -19.54 1.167 136.54-0.833-97.46组合

 1+3 381.291+2 -498.921+4 381.291+3 153.92 1+2 -268.80 1+2 268.801+4 153.92弯矩和剪力的包络图:

  弯矩包络图(单位:

 kN m)

 剪力包络图(单位:

 kN )

 (3)

 截面配筋计算:

 跨中按 T 形截面计算, 其翼缘计算宽度

 "f2.4763lbm 取

 0700 35665hmm 10661"80""11.9 2476 80665221473.22 10381.29 10fcffhfbhhN mmMN mm

 故各跨跨中截面均为第一类 T 形截面。

 支座按矩形截面计算, 取 0700 70630hmm 正截面强度计算:

 截

  面 边跨跨中 中间支座 /M kN m 381.29 498.92 0(/ 2) /VbkN m 201.65×0.35/2=35.29 0(/2) /M VbkN m

 463.63 0/hmm 665 630 "2/sAmm — 1473(325)

 s 0.0293 0.142 s 0.985 0.923 2/sAmm 1940 2626 配

  筋 4 25 4 25+2 22 实配面积/2mm

 1964 2724 注:

 经验查,0min2 " /a,sbh。

 斜截面强度计算各截面均采用均布荷载公式, 故有 00.250.25 1.0 11.9 300 630562275268800ccBlfbhNVN 截面尺寸满足要求。

 抗剪强度计算:

 截

  面 边支座 中间支座(左)

 /V kN 153.92 268.80 20/hmm 665 630 00.7/tfbhkN 177.36 168.021 21/svnAmm 101(2 8)

 101(2 8)

 箍筋间距 按构造配筋 166 实配箍筋 8@150 8@150 支承1L 处的吊筋计算:

 由1L 传给2L 的集中荷载为 69.75 117186.75FkN 所需吊筋为 21867504402sin2 300 sin45syFAmmf 选用 2 18(22509440sAmmmm)。

  2L 配筋图如下:

  注:

 7 号侧向构造筋通长布置, 因图面所限, 配筋图中未画出。

篇五:钢筋混凝土楼盖的分析与研究:钢筋混凝土楼盖设计

大学土木工程2009级

 结 构 设 计 原 理 I

 ――普通钢筋混凝土有梁楼盖(主梁部分)

  设 计 任 务 书

  专 业

 土

 木

 姓 名 ○○

 班 级 ○○○

  学 号

 ○○○○

  二○一二年七月

 1

 课程设计任务书 1. 1 设计题目 设计某多层工业建筑(生产车间)

 的楼面结构, 采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。

 1. 2 设计内容 (1) 结构平面布置图:

 包括柱网、 板、 次梁及主梁结构布置。

 (2) 板的强度计算(按考虑塑性内力重分布方法计算)。

 (3) 次梁的强度计算(按考虑塑性内力重分布方法计算)。

 (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:

 200)。

  3) 次梁配筋图(1:

 50)。

  4) 主梁配筋图(1:

 20)

 及弯矩 M 包络图。

  5) 钢筋明细及图纸说明。

 (6) 板、 次梁和主梁的挠度、 裂缝验算。

 1. 3 设计资料 某多层工业建筑, 平面尺寸为 31. 2×18. 9m, 采用砖混结构, 楼盖采用单向板肋形楼盖。四周外墙均为承重砖墙, 墙厚 240mm, 壁柱截面尺寸为 500mm×500mm;内设钢筋混凝土中柱, 其截面尺寸为 400mm×400mm; 层高 4. 5m。

 1. 3. 1 楼面做法 20mm 厚水泥砂浆找平后做 10mm 厚水磨石面层, 板底采用 20mm 厚混合砂浆,天棚抹灰。

 1. 3. 2 材料 混凝土强度等级 C30 梁内纵筋为 HRB400 箍筋及板内钢筋 HPB235

 1. 3. 3 荷载 楼面均布活荷载标准值为

 mkN /4 楼面面层(水磨石地面)

 3/65. 0mkN 钢筋混凝土容重

 3/25mkN 混合砂浆容重

 3/17mkN 水泥砂浆容重

 3/20mkN

 2

 课程设计计算书 2. 1 结构平面布置及构件截面尺寸 2. 1. 1

  结构平面布置 查附录 5 得: C40:

 2/3 .14mmNfc,2/43. 1mmNft,2/01. 2mmNftk 24/103mmNEc 查附录 5 得:

 HPB235 级钢筋:210yyffMPa;MPaEs5101 . 2  HRB400 级钢筋360yyffMPa;MPaEs5100 . 2 ;

  主梁沿横向布置, 次梁沿纵向布置。

 主梁的跨度为 6. 3m, 次梁的跨度为6. 24m, 主梁每跨内布置两根次梁, 板的短跨为 2. 1m, 6240/2100=2. 97, 因此可以近似按单向板设计。

 结构布置平面图如图 1 所示。

 -

 图 2. 11 楼盖结构平面布置图 2. 1. 2.

 截面尺寸 因结构的自重和计算跨度都和板的厚度、 梁的截面尺寸有关, 故应先确定板、梁的截面尺寸。

 梁的截面尺寸。

 (1)

 板:

 按刚度要求, 连续板的厚度取:mmlh5 .5240210040

  按构造要求mmh70 故取mmh80 (2)

 次梁:

 截面高,mmlh520~7 .3466240)121~181()121~181( 取mmh500

  截面宽mmb200 (3)

 主梁:

 截面高,mmlh5 .787~4506300)81~141()121~181(,

 取mmh650,

 截面宽mmb300。

 2. 2 板的设计 板的荷载计算 楼面面层(水磨石地面+20mm 厚水泥砂浆)

 2/65. 0mkN 80mm 钢筋混凝土板自重

  2/22508. 0mkN 天棚抹灰(20mm 混合砂浆)

 2/34. 01702. 0mkN 恒载标准值:

  2/99. 234. 0265. 0mkNgk 活载标准值:

  2/4mkNqk 恒载设计值:

  2/59. 32 . 199. 2mkNg 活载设计值:

  2/2 . 53 . 14mkNq 荷载总设计值:

  2/79. 82 . 559. 3mkNqg

 2. 3 次梁的设计 次梁的荷载计算 板传来恒载标准值

  mkN /279. 61 . 299. 2 次梁自重标准值

 5 . 0mkN /1 . 22508. 02 . 0 次梁抹灰标准值

 5 . 0mkN /286. 017208. 002. 0 恒载标准值

  mkNgk/665. 8286. 01 . 2279. 6 恒载设计值

  mkNggk/398.10665. 82 . 12 . 1 活载标准值

  mkNqk/4 . 81 . 24 活载设计值

 mkNqqk/92.104 . 83 . 13 . 1 荷载总设计值

 mkNqg/32.2192.10398.10 2. 4 主梁的设计板的荷载计算 由题目 已知, 柱的截面尺寸为mmmm 400400, 主梁的几何尺寸及支承情况如图 2. 41 所示

 图 2. 41 主梁的几何尺寸与支承情况 2. 4. 1 荷载计算 为简化计算, 将主梁自重等效为集中荷载。

 次梁传来恒载标准值

 mkN /070.5424. 6665. 8

 主梁自重恒载标准值

  mkN /978. 8251 . 23 . 0)08. 065. 0 (

 梁侧抹灰标准值

  mkN /814. 0171 . 202. 02)08. 065. 0 (

 恒载标准值

 kNGk862.63814. 0978. 8070.54 恒载设计值

  kNG634.76862.632 . 1

 活载标准值

 kNQk416.5224. 64 . 8 活载设计值

  kNQ141.68416.523 . 1 设计总荷载

 kNQG775.144141.68634.76 2. 4. 2 计算简图 由于主梁线刚度较柱刚度大得多, 故主梁中间支座按铰支承考虑。

 主梁支承在砖墙上, 支承长度为 370mm。

 (1) 中间各跨:

 06.3nllm (2) 边跨:

 mbalmbllnn365. 624 . 0237. 098. 522330. 624 . 098. 5025. 12025. 110 故取

 ml33. 60 计算简图如图 2. 42

 图 2. 42

  主梁计算简图 2. 4. 3 内力计算 (1) 弯矩计算

 0201QlGlMmm mkNGl79.4823 . 6634.760,mkNQl288.4293 . 6141.680 表 2.41

 主梁弯矩计算表 项 次 荷 载 简 图

 M①

 80.117244. 091.128267. 0 35.32067. 0②

 06.124289. 0------ ------ ③

 ------- ------- 86.85200. 0④ ------- 51.133311. 0 -------

 min组

 合

 值 (mkN)

 ------- -262.42 ------- 组

 合

 值 (mkN)

 241.86 ------- 118.21(2) 剪力计算 2121141.68634.76vvvvaaQaGaV 表 2.41

 主梁剪力计算表 项 次 荷 载 简 图 AvAV BlvBlV BrvBrM ① 17.56733. 01.267130.12 63.76000. 1②

 01.59866. 027.77134. 1 00 ③ 95.46689. 033.89311. 1 27.83222. 111MmBmBM22mMmaxM

 minV 组

 合

 值 ( kN)

 103.12-219.45 76.63 maxV 组

 合

 值 ( kN)

 115.02-207.39 159.9

 2. 4. 4

 截面配筋计算

  主梁跨中截面在正弯矩作用下按 T 型截面计算, 其翼缘宽度取下列值的较小值 mlbf1 . 233 . 630,mSbbnf3 . 663 . 0 故取mbf1 . 2, 并取mmh615356500 判别 T 型截面类型:

 mkNhhhbfafffc16.14472/806158022003 .14201 该值大于表中任意一个弯矩值, 故该 T 型截面为第一类 T 型截面。

 主梁支座截面及在负弯矩作用下的跨中截面按矩形截面:mmh580706500 主梁正截面及斜截面配筋计算分别如表 6、 表 7 所示 截面 边跨中 B 支座 中间跨中 )(mkNM 241. 86 -262. 42 118. 21 200bV ------ 28. 95 ------- 200bVMMcal 241. 86 233. 47 118. 21 201bhfaMaccais 0. 0212 0. 0206 0. 0104 sa211 0. 0214 0. 0208 0. 0104

 01bhffaAycs 1097. 8 1067. 1 533. 5 选配钢筋

  实配钢筋面积(2mm )

 2028 2028 1016

 表 10 主梁斜截面配筋计算 截

 面 A 支座 B支座左 B 支座右 )(kNV 115. 02 207. 39 159. 9 025. 0bhfcc 659. 6>V 622. 6>V 622. 6>V 07 . 0bhfVtc 184. 7>V 174. 2<V 174. 2>V 箍筋肢数、 直径

 1svSvnAA 101 101 101 弯起筋 ——

  每道弯起筋面积(mm2)

 —— 254. 3 254. 3 45sin8 . 0sbybAfV  —— 51. 79 51. 79 bcsvyvVVVhAfS025. 1 —— —— —— 实际箍筋间距(mm)

 350 250 250 主梁包络图如图 2. 41 所示.

  图 2. 41

  主梁包络图 2. 4. 5

 主梁吊筋计算 由次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值 kNQGFk024.13314.68070.542 . 12 . 1* 20 .448707. 02102133024sin2mmfFAyv 吊筋选用)628(2022mm 主筋配筋示意图如图 2. 42 所示.

 图 2. 42

 主筋配筋示意图 2. 5 主梁裂缝的宽度验算 kNGk862.63,kNQk416.52

 (1) 由荷载标准值计算主梁的内力. 计算结果如表 2. 51 所示 表 2. 51

 主梁内力计算表 控制截面 组合值0201lQalGaMkmkmk 20bVk kM考虑支座影响 边跨中 60.1933 . 6)416.52289. 0862.63244. 0 ( --- 193.60 B支座 12.2103 . 6)416.52311. 0862.63267. 0(5 .21 188.62 中间跨跨中 00.933 . 6)416.52200. 0862.63067. 0 ( --- 93.00

  (2) 主梁的裂缝宽度验算. 验算结果如表 2. 51 所示.

 表 2. 51

 主梁的裂缝宽度验算表 项次 边跨中 B 支座 中间跨跨中 )(mkNMk 193.60 188.62 93.00 )(2mmAs 2028 2028 1016 )(mmdeq 20.8 20. 8 18 bhAte5 . 0 97500 --- 97500 fftehbbbhA)(5 . 0 --- 249500 ---

 087. 0hAMsksk 0. 0178 0. 0071<0. 01 0. 0086 teSteAA 230. 6 237. 4 232. 7 sktetk f65. 01  0. 681 0. 225 0. 347 teeqmdcl08. 09 . 1 128 214 186 )(1 . 2maxmmlEmSsk 0. 163 0. 242 0. 158 由表可知limmax, 符合要求 (3) 主梁的挠度验算 主梁作为作用有两个集中力的连续梁, 应利用图乘法求挠度. 为此, 在图 2. 51 所示的 AB 段简支梁 1/3 处加竖直向下的单位力, 并绘出弯矩图, 将单位力的弯矩图与荷载弯矩图相乘即可得截面 1 的挠度.

 由表 2. 51 可知 681. 0

 pM 图

  M 图 图 2. 52

 主梁挠度计算图 0110. 061530020280bhAS mkNlQlGMkmkmk94.1386416.52289. 05 . 06862.63244. 05 . 0020167. 6100 . 3100 . 245CSEEE 780. 061530080)3002100()(0fbhffhbb PahAEBfEssS13252010953.11780. 05 . 310110. 067. 662 . 0681. 015. 16151740100 . 25 . 3162 . 015. 1PaBMMMBSqkk131310959. 610953.1194.138) 12 (60.19360.193) 1( 由图乘法可得 mmBaf6 .1310959. 610438. 911314,mmammaff6 .135 .312006300lim, 故其挠度满足要求,其他截面无需再进行验算.

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