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1、目录设计要求 2钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书 4 一、楼盖梁格布置及截面尺寸确定. 4二、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计 4(1)、荷载计算. 4(2)、计算简图(采用五跨连续梁形式) 5(3) 弯矩设计值 5(4) 配筋计算正截面受弯承载力计算 6(5)板的配筋图绘制.6(6)抗裂验算7(7)挠度验算(按弹性简支梁考虑):. 7三、次梁的设计按考虑塑性内力重分布设计.7(1)、荷载设计值:.7(2)、计算简图.8(3) 弯矩设计值和剪力设计值的计算.8(4)配筋计算 .9(5)施工图的绘制. 10(6)抗裂验算 10(7)挠度验算(按弹性简支梁考虑):. 11四、主梁设计主梁
2、内力按弹性理论设计:. 11(1)荷载设计值。. 11(2)计算简图. 11(3)集中荷载作用下的内力计算 11(4)均布荷载作用下的内力计算. 14(5) 最不利内力组合. 16(6)配筋计算承载力计算. 18(7)主梁正截面抗弯承载力图(材料图)、纵筋的弯起和截断 20(8)抗裂验算 21(9)挠度验算(按弹性简支梁考虑).23设计要求一、设计目的钢筋混凝土结构课程设计是水工专业教学的重要内容,通过课程设计一方面加深同学门对本课程所学内容的理解,做到理论联系实际,另一方面让同学们进行工程师的基本训练,为走向工作岗位打下一定基础。二、设计题目钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计三、设计资料某水
3、电站生产副厂房为3级水工建筑物,采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖,其结构布置如图所示:楼盖设计条件如下:1) 厂房按正常运行状况设计;2) 楼面均布荷载标准值为5kN/m2;3) 楼面层用20mm厚水泥砂浆抹面(重度为20kN/m3),板底及梁用15mm厚混合砂浆粉底(重度为17kN/m3);4) 混凝土强度等级为C20,钢筋除主梁和次梁的主筋采用HRB335钢筋外,其余均采用HRB235钢筋;5) 结构环境类别为一类;6) 使用要求:梁、板允许挠度如下:楼盖允许挠度(以计算跨度计算)短期组合长期组合当7m时/200/250当7m9m时/300/400最大裂缝宽度允许值如下:短期组合:max=
4、0.4mm; 长期组合: max=0.35mm7)采用的规范:水工混凝土结构设计规范(SL/T19196)。四、设计内容(1)完成设计计算书一份。内容包括:1)板、主梁和次梁的截面尺寸的拟定;2)板、主梁和次梁的荷载计算、内力计算(按弹性体系方法)主梁的弯矩包络图和剪力包络图;3)构件截面配筋计算。(2)绘制楼盖结构施工图。内容包括:1)梁板结构布置图;2)板的模板图及配筋图;3)次梁的模板图及配筋图;4)主梁模板图、配筋图及材料图;5)主梁钢筋表;6)设计说明,如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋的制作及构件的抹面粉底等。钢筋混凝土整体式单向板肋形楼盖设计计算书一、楼盖梁格布置
5、及截面尺寸确定确定主梁的跨度为6.0m,次梁的跨度为6.0m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。图1: 楼盖结构的平面布置图按钢度要求多跨连续单向板的厚度hl/40=2000/40=50,单向板最小厚度,工业建筑楼板(水电站生产副厂房)为80mm,所以板厚可取h=80。次梁截面高度应满足(1/18 1/12)l=(1/18 1/12)6000=429 500mm,取h=500mm,截面宽b=(1/3.5 1/2)h=(1/3.5 1/2) 500=143 250mm,取b=200mm。主梁截面高度应满足h=(1/14 1/8 )l=(1/14 1/8)
6、6000=429750mm,取h=700mm,截面宽度b=(1/3.5 1/2)h=(1/3 .5 1/2) 700=200 350mm,取b=300mm。二、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计(1)、荷载计算恒荷载标准值20mm厚水泥沙浆面层: 0.02 20=0.4 kN/80mm厚钢筋混凝土板: 0.0825=2.0 kN/15mm厚混合沙浆天棚抹灰:0.01517=0.255 kN/小计 2.655 kN/ 活荷载标准值: 5 .0 kN/因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于,所以活荷载分项系数取, 恒荷载设计值:g=2.6551.2=3.168 kN/ 活荷载设计值:q=5.01
7、.3=6.5kN/ 荷载设计总值:g+q=9.668kN/, 近似取10.0kN/(2)、计算简图(采用五跨连续梁形式)取1m板宽作为计算单元,板的实际结构如图所示,由图可知:次梁截面宽为b=200mm,现浇板在墙上的支承长度为a=120mm,则按塑性内力重分布设计,板的计算跨度为:边跨按以下二项较小值确定: 故边跨板的计算跨度取=1820mm中间跨的计算跨度取=2000-200=1800mm由于两者差距较小(1.1%)简便起见,可取=1800mm。 图2:板的实际结构图图3:板的计算简图(3) 弯矩设计值由水工钢筋混凝土结构学表9-2查得:板的弯矩系数M,,板的弯矩设计值计算过程见下表表1
8、板的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)=1.8=1.8=1.8=1.8(kN.m)11=2.95-11=-2.9516=2.03-14=-2.32(4) 配筋计算正截面受弯承载力计算板厚80mm, =80-20=60mm,b=1000mm,C20混凝,=1.0,=9.6N/ mm2,HPB235钢筋,=210 N/ mm2。 对轴线间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%,为了方便,近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。表2 板的配筋计算截面位置1B2C 弯
9、矩设计值()2.95-2.952.03-2.320.048-0.0480.033-0.038 0.049-0.0470.034-0.037轴线 计算配筋(mm2)13412994105实际配筋(mm2)6200620062506250=142=142=113=113轴线计算配筋(mm2)1341290.894=760.8105=84实际配筋(mm2)6200620062506250=134=134=113=113配筋率验算: =0.16% =0.16% =0.14% =0.14%(5)板的配筋图绘制由弯矩配筋计算表的其安全配筋量很小,故其配筋可按构造要求:,可得板的单宽配筋为:66,即其配筋为
10、:6160,其中:。板中除配置计算钢筋(按构造要求)外,还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。图4: 板的配筋图(6)抗裂验算由水工钢筋混凝土结构学附录5表1查得:=0.40mm。由表2得:其最大裂缝处为B处。 已知数据:=30+=33mm,b=6000mm,=80-33=47mm,=168,=2MPaB处裂缝验算:= =0.054= =377N/(30+c+0.07)=2.1(30+30+0.07)=0.27mm。符合要求:。(7)挠度验算(按弹性简支梁考虑):由梁板允许挠度得:=2/200=0.01m。均布荷载作用下的挠度计算:已知数据:q=10kN/m,
11、=2m,=2MPa,I=8533, = =1.22m。符合条件:。三、次梁的设计按考虑塑性内力重分布设计(1)、荷载设计值:恒荷载设计值 板传来的荷载: 3.1862.0=6.372kN/m次梁自重: 0.2(0.5-0.08)251.2=2.52kN/m次梁粉刷: 20.015(0.5-0.08)171.2=0.257kN/m小计 g=9.149 kN/m活荷载设计值: q=6.52.0=13 kN/m荷载总设计值: q+g=13+9.149=22.149 kN/m 近似取荷载22.15 kN/m (2)、计算简图由次梁实际结构图可知,次梁在墙上的支承长度为a=240mm,主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定: =(6000-120-300/2)+240/2=5850mm