单向板肋梁楼盖课程设计(2013).ppt
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1、单向板肋梁楼盖课程设计(2013)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一部分:第一部分:钢筋混凝土课程设计钢筋混凝土课程设计任务书任务书1 1设计题目设计题目某工业厂房建筑钢筋混凝土楼盖2 2设计资料设计资料 根据初步设计成果,提出设计资料及数据如下:(1 1)楼层平面如图1所示。l厂房宽L1=18m,长L2=36m。l墙体厚度370mm(内边缘距轴线120mm,外边缘 距轴线250mm)l楼盖采用整体式单向板肋形结构。图1墙体厚:370mm墙体内边缘
2、距轴:120mm,外边缘距轴线250mmL1=18m,L2=36m采用整体单向板肋形楼盖(2 2)该建筑位于非地震区;(3 3)建筑物安全级别为二级;(4 4)建筑材料等级l混凝土强度等级:梁、板C30级。l钢筋:板中钢筋、梁箍筋、构造钢筋HPB300HPB300级;梁中受力筋HRB400HRB400级。(5 5)荷载:楼面活荷载标准值 5.5 kN/m2。(6 6)楼面做法及自重l楼面面层为10mm厚地砖,干水泥擦缝(重力密度为20kN/m3);l20mm厚1:4干硬性水泥砂浆结合层(重力密度为20kN/m3);l钢筋混凝土板密度为25kN/m3;l楼板顶棚为混合砂浆抹灰15mm厚刷乳胶漆(
3、重力密度为17kN/m3);(7 7)结构平面布置及初估尺寸 l柱网尺寸为6.0m6.0m;l柱截面尺寸bh=400mm400mm;l墙体厚度370mm。l主梁沿房屋的横向布置。l板的支承长度为120mm,次梁的支承长度为240mm,主梁的支承长度为370mm。l板厚:h=(1/351/40)l0;及80mm。l次梁:h=(1/121/18)l0 mm,b=(1/21/2.5)h mm。l主梁:h=(1/81/12)l0 mm,b=(1/21/2.5)h mm。l注意:梁的宽度不宜太小。一般200mm,且符合模数。(8 8)采用的规范l混凝土结构设计规范;l建筑结构荷载规范。3 3设计要求设计
4、要求(1 1)设计计算书一份。包括:计算依据资料,计算假定、计算简图;板、次梁和主梁的计算,并附有配筋草图。计算书要求内容完整、数据正确、书写工整、装订成册。学生在规定的时间内,独立完成下列成果:(2 2)施工图纸一张(500mm750mm)l包括:楼盖结构平面布置图;板的配筋图,钢筋表;次梁的配筋图(纵剖面、横剖面、单根钢筋下料图);主梁的材料图、配筋图(纵剖面、横剖面图、单根钢筋下料图)。l 施工详图要求布局合理,线条粗细分明,字体工整,符号、尺寸、说明齐全。(3)板钢筋表编号种类直径(mm)形状及尺寸(mm)下料长度(m)根数重量(kg)HPB300HPB300HPB300HPB300合
5、计4 4设计目的设计目的(1)熟悉钢筋混凝土结构的设计步骤(现浇单向板肋梁楼盖);(2)掌握梁板结构的设计理论、设计方法及有关的构造要求;(3)掌握计算书的书写方法和结构施工图的内容及画法;(4)熟悉钢筋下料长度的计算方法;(5)了解结构设计所需要搜集哪些基本的资料;(6)初步学会查阅有关参考书、规范及技术资料。第二部分第二部分单向板肋梁楼盖计算书单向板肋梁楼盖计算书一、楼盖结构平面布置注意:注意:任务书中给出的是平面尺寸,这里要进行平面布置,确定构件截面尺寸。u构件经济跨度 主梁 58 m 次梁 46 m 单向多跨连续板 1.73.0 m单向板肋梁楼盖结构平面布置示意图单向板肋梁楼盖结构平面
6、布置示意图截面尺寸初估跨度 高跨比(h/l)b/h主梁 58m次梁 46m单向多跨 连续板 1.73.0m (工业楼板必须70mm)参考尺寸:主梁bh=600300 mm;次梁bh=400200 mm;板厚80 mm。二、板的设计(slab)1.荷载 地砖 0.01201.20.24 kN/m2 水泥砂浆结合层 0.02201.20.48 kN/m2 板自重 250.081.22.4 kN/m2 顶棚抹灰 170.0151.20.306 kN/m2合计 3.426 kN/m2 恒荷设计值 gs=3.426 kN/m2活荷设计值 qs=1.35.57.15kN/m2 2.内力计算(按塑性内力重分
7、布计算)l沿短跨取沿短跨取1m1m宽板带作为计算单元宽板带作为计算单元l计算简图计算简图,计算跨度计算跨度(表2-2,P15)弯矩系数弯矩系数n内力计算:内力计算:为弯矩系数,表2.3。注意:注意:1.计算支座弯矩时,如支座两边跨度不同,取较大跨度计算。2.板一般不需要进行抗剪计算。内力计算表可参考下图,或自己设计 截面截面项目项目边跨中边跨中B B支座支座2 2跨中跨中C C支座支座3 3跨中跨中 3.配筋计算 根据跨中和支座截面上的弯矩计算所需钢筋面积,列表进行,表格可参考如下或自行设计。注意:注意:四周与梁整浇的板跨中和支座弯矩由于内拱作用减少20(P25)。截面截面项目项目边跨中边跨中
8、B B支座支座2 2跨中跨中C C支座支座3 3跨中跨中 选筋4.板的构造要求(P25)(1)板的支承长度应满足其受力钢筋在支座内锚固的要求,且一般不小于板厚,当搁置在砖墙上时,不少于120mm。(2)板中受力钢筋一般采用HPB300或HRB335级钢钢筋,常用直径为8、10、12、14、16mm。对于支座负钢筋,为便于施工架立,宜采用较大直径。受力钢筋间距,一般不小于70mm;当板厚h150mm时,不应大于200mm;当h150mm时,不应大于1.5h,且每米宽度内不少于4根。伸人支座的正钢筋,其间距不应大于250mm,截面面积不小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。l配筋方式:弯起式、分离式
9、一般当板厚h120mm,且所受动态荷载不大时可采用分离式配筋。此时,跨中正弯矩钢筋宜全部伸人支座,其锚固长度不应小于5d,d为下部纵向受拉钢筋直径。为了保证施工时钢筋的设计位置,为了保证施工时钢筋的设计位置,负弯矩钢筋宜做成直抵模板的负弯矩钢筋宜做成直抵模板的直钩直钩。直钩部分的钢。直钩部分的钢筋长度为板厚减净保护层厚。筋长度为板厚减净保护层厚。连续板钢筋的连续板钢筋的弯起点和截断点弯起点和截断点,一般不必绘弯矩包络图,一般不必绘弯矩包络图,可按上图所示的构造要求处可按上图所示的构造要求处理。理。如板相邻跨跨度相差超过如板相邻跨跨度相差超过2020或各跨荷载相差较大时,应绘弯矩包络图以确定钢或
10、各跨荷载相差较大时,应绘弯矩包络图以确定钢筋的弯起点和截断点。筋的弯起点和截断点。5.板中构造钢筋u分布钢筋分布钢筋:垂直于受力钢筋,其:垂直于受力钢筋,其作用作用1)固定受力钢筋位置固定受力钢筋位置;2)抵抗温度收缩应力以及抵抗温度收缩应力以及分布荷载的作用外,分布荷载的作用外,3)承受一定数量的弯矩。承受一定数量的弯矩。混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范(GB 500102010)规定,单向板中单位长度上的分布钢规定,单向板中单位长度上的分布钢筋的筋的截面面积截面面积不应小于单位长度上受力钢筋截面面积的不应小于单位长度上受力钢筋截面面积的0.15。此外,分布钢筋的截。此外,分布钢筋的截面
11、面积尚面面积尚不宜小于该方向板截面面积的不宜小于该方向板截面面积的0.15。分布钢筋应均匀布置于受力钢筋内侧,。分布钢筋应均匀布置于受力钢筋内侧,其间距不宜大于其间距不宜大于250mm,直径不宜小于,直径不宜小于6mm,在受力钢筋的弯折处也应布置分布钢,在受力钢筋的弯折处也应布置分布钢筋。对无保温或隔热措施的外露结构,以及温度、收缩应力较大的现浇板区域内,其筋。对无保温或隔热措施的外露结构,以及温度、收缩应力较大的现浇板区域内,其分布钢筋还应适当加密,宜取为分布钢筋还应适当加密,宜取为150200mm,并应在未配筋表面布置温度收缩钢筋。,并应在未配筋表面布置温度收缩钢筋。板的上、下表面沿纵、横
12、两个方向的配筋率均不宜小于板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1。u嵌入墙内的板面构造钢筋嵌入墙内的板面构造钢筋:由于砖墙的嵌固作用,板内产生负弯矩,使板面受拉开:由于砖墙的嵌固作用,板内产生负弯矩,使板面受拉开裂。在板角部分,除因传递荷载使板在两个正交方向引起负弯矩外,由于温度收缩影裂。在板角部分,除因传递荷载使板在两个正交方向引起负弯矩外,由于温度收缩影响产生的角部拉应力,也促使板角发生斜向裂缝。为避免这种裂缝的出现和开展,响产生的角部拉应力,也促使板角发生斜向裂缝。为避免这种裂缝的出现和开展,混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范规定,对于规定,对于嵌入承重墙内的现浇板嵌入
13、承重墙内的现浇板,需配置间距不宜大于需配置间距不宜大于200mm,直径不应小于,直径不应小于8mm(包括弯起钢筋在内包括弯起钢筋在内)的构造钢筋,其伸出墙边长度不应的构造钢筋,其伸出墙边长度不应小于小于l17。对两边嵌入墙内的。对两边嵌入墙内的板角部分板角部分,应双向配置上述构造钢筋,伸出墙面的长度,应双向配置上述构造钢筋,伸出墙面的长度应不小于应不小于l14,l1为板的短边长度。为板的短边长度。沿板的受力方向配置的沿板的受力方向配置的上部构造钢筋上部构造钢筋,其,其截面面积截面面积不宜小于该方向跨中受力钢不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的筋截面面积的1/3;沿非受力方向配置的上部构造钢筋,
14、可根据经验适当减小。;沿非受力方向配置的上部构造钢筋,可根据经验适当减小。5.板中构造钢筋5.板中构造钢筋u垂直于主梁的板面构造钢筋:垂直于主梁的板面构造钢筋:沿主梁方向每米长度内配置不少于沿主梁方向每米长度内配置不少于58的构造钢筋,的构造钢筋,单位长度内的总截面面积,应不小于板跨中单位长度内受力钢筋截面面积的单位长度内的总截面面积,应不小于板跨中单位长度内受力钢筋截面面积的1/3,伸,伸出主梁梁边的长度不小于出主梁梁边的长度不小于l04,l0为板的计算跨度。为板的计算跨度。5.板中构造钢筋u板内孔洞周边的附加钢筋板内孔洞周边的附加钢筋:当:当孔洞的边长孔洞的边长b(矩形孔矩形孔)或直径或直
15、径d(圆形孔圆形孔)不大于不大于300mm时,由于时,由于削弱面积较小,可不设附加钢筋,削弱面积较小,可不设附加钢筋,板内受力钢筋可绕过孔洞,不必板内受力钢筋可绕过孔洞,不必截断。当边长截断。当边长b或直径或直径d大于大于300mm,但小于,但小于1000mm时,时,应在洞边每侧配置加强洞口的附应在洞边每侧配置加强洞口的附加钢筋,其面积不小于洞口被截加钢筋,其面积不小于洞口被截断的受力钢筋截面面积的断的受力钢筋截面面积的1/2,且不小于且不小于2 8。当当b或或d大于大于1000mm,且无特殊要求时,宜,且无特殊要求时,宜在洞边加设小梁。对于圆形孔洞,在洞边加设小梁。对于圆形孔洞,板中还须配置
16、附加上部和下部钢板中还须配置附加上部和下部钢筋以及洞口附加环筋和放射向钢筋以及洞口附加环筋和放射向钢筋。筋。三、次梁的设计(beam)1.荷载计算恒荷:板传来 gsls 次梁自重 1.2(砼侧面抹灰)合计:gb gsls 1.2(砼侧面抹灰)活荷:qb qsls2.内力计算(按塑性内力重分布计算)n计算简图、计算跨度计算简图、计算跨度(表表2.2)n计算内力:计算内力:注意:注意:计算支座弯矩时,若支座两边跨度不等,取较 大者计算。、分别为弯矩和剪力系数,表2.3、2.4。截面截面项目项目边支座边支座第一支第一支座左座左第一支第一支座右座右第二支座左第二支座右0.450.60.550.550.
17、55 截面截面项目项目边跨中边跨中第一支第一支座座2 2跨中跨中第二支第二支座座3 3跨中跨中 内力计算表可参见下表,或自己设计3.配筋计算u次梁配筋列表计算,参考板的配筋。次梁配筋列表计算,参考板的配筋。正截面:跨中按T形截面计算,翼缘宽度按表4.4(P66)支座按矩形截面计算,相对受压区高度 0.10.35斜截面:按剪力计算箍筋和弯起筋数量。下列区段内应将计算所需的箍筋面积增大20%:对集中荷载,取支座边至最近一个集中荷载之间的区段;对均布荷载,取支座边至距支座边为1.05h0的区段,其中h0为梁截面有效高度。3.配筋计算u次梁配筋列表计算,参考板的配筋。次梁配筋列表计算,参考板的配筋。正
18、截面:跨中按T形截面计算,翼缘宽度按表44(P66)支座按矩形截面计算,相对受压区高度 0.10.35斜截面:按剪力计算箍筋和弯起筋数量。4.钢筋构造分离式弯起式 次梁各跨相差不超过20,且g/q3时,可按图确定钢筋弯起和切断位置。4.钢筋构造分离式弯起式 次梁各跨相差不超过20,且g/q3时,可按图确定钢筋弯起和切断位置。四、主梁设计(girder)1.荷载计算恒荷恒荷:次梁传来 gb lb 主梁自重 1.2(砼侧面抹灰)ls合计:Gg gblb 1.2(砼侧面抹灰)ls活荷活荷:Qg lbqb(折成集中荷载)主梁次梁2.内力计算(弹性方法)n计算简图:计算简图:梁柱线刚度比3时,按多跨连续
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