《建筑结构设计》
整体式单向板肋梁楼盖课程设计
指导教师: 姓名: 学号:
班级:
2014年4月
目录
一、设计资料 ......................................................................................................... 2
1、结构形式 ........................................................................................................2 2、建筑平面尺寸 .................................................................................................2 3、楼面构造 ........................................................................................................2 4、荷载 ...............................................................................................................2 二、结构平面布置 . .................................................................................................. 2
1、梁格布置 ........................................................................................................2 2、截面尺寸 ........................................................................................................3 三、板的设计 ......................................................................................................... 3
1、荷载计算 ........................................................................................................3 2、设计简图 ........................................................................................................3 3、配筋计算 ........................................................................................................4 4、配筋图 . ...........................................................................................................5 四、次梁设计 ......................................................................................................... 6
1、荷载计算 ........................................................................................................6 2、设计简图 ........................................................................................................6 3、内力计算 ........................................................................................................7 4、正截面承载力计算 ..........................................................................................7
5、斜截面强度计算 .............................................................................................9 五、主梁设计 ....................................................................................................... 10
1、荷载计算 ...................................................................................................... 10 2、设计简图 ...................................................................................................... 11 3、内力分析 ...................................................................................................... 11 4、正截面承载力计算 ........................................................................................ 12 5、斜截面承载力计算 ........................................................................................ 13 6、抵抗弯矩图及配筋图 .................................................................................... 14
一、设计资料
1. 结构形式
采用多层砖混结构,内框架承重体系。外墙厚370mm ,钢筋混凝土柱截面尺寸为 400mm×400mm 。
2. 建筑平面尺寸:21m 30m ,第36题号(题号见附表七);图示范围内不考虑楼梯间。 3. 楼面构造:
4. 荷载
永久荷载:包括梁、楼板及构造层自重。钢筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂浆容重20 kN/m3,石灰砂浆容重17 kN/m3
G=1.2或1.35。
Q=1.4或1.3。
可变荷载:楼面均布活荷载标准值见附表六,分项系数
二、结构平面布置: 1、梁格布置:
梁格布置如图所示。主梁、次梁和板的跨度分别为6m 、4.2m 和2m 。
2、截面尺寸:
因结构的自重和计算跨度都和板的厚度、梁的截面尺寸有改观,故线确定板、梁的尺寸 (1)、板:
按刚度要求连续板的厚度取:
h >
l
=50mm 对一般楼盖的板厚应大于60mm ,故取h =80mm 。 40
(2)、次梁的截面高度应满足
11h h =(~) l =233~280mm , 取h =300mm , 取b =150mm , =2。
1815b
(3)、主梁的截面高度应该满足
11h
h =(~) l =489~750mm , 取h =600mm 。取b =250mm , =2. 4
148b
三、 板的设计 1、荷载计算
永久荷载计算:
水磨石面层 0. 65kN /m
80mm厚的钢筋混凝土板 25⨯0. 08=2. 0kN /m 板底粉刷 0. 25kN /m
总永久荷载标注值:g k =2. 0+0. 25+0. 65=2. 9kN /m 总活载标准值: q k =6. 0kN /m >4kN /m , 故取γQ =1. 3
总荷载值: p k =g k ⨯1. 35+q k ⨯1. 3=11. 715kN /m , 取p k =11. 72kN /m
2
2
2
2
2
2
22
2、设计简图
次梁的截面为h ⨯b =150mm ⨯300mm 边跨:l 01=l n +
h
=1845mm
中跨:l 02=l n =1890mm
1212
pl 01=-M B =3. 627kN ⋅m , M C =-pl 02=-2. 990kN ⋅m 1114
12
M 2=pl 02=2. 617kN ⋅m
16M 1=
3、配筋计算:
板厚h =80mm , h 0=h -20=60mm ;采用C 25混凝土f c =11. 9N /mm ,HRB300级钢筋f y =270N /mm
轴线②-⑤的板带,其四周均与梁整体浇筑,故这些版的中间跨及中间支座弯矩均可以减少20%,但第一支座及边跨的弯矩不予减少。
各跨跨中及支座配筋计算
2
2
a 、选配钢筋
采用分离式钢筋。选用的钢筋及间距见上表。
第一跨和中间跨板底钢筋各为Ø6/8和Ø6,此间距不大于200mm 且大于70mm 满足构造要求。
b 、受力钢筋的截断
1
q /g =4/2. 9=1. 38
4
c 、钢筋锚固
下部受力纵筋伸入支座内的锚固长度l a 为:边支座大于5d 及50mm ,现浇板的支承宽度为120mm ,故实际l a =120-10=110mm ,满足要求。 中间支座l a =75mm >5d 且大于50mm 。 d 、构造钢筋
分布筋用Ø6@250,其余附加钢筋(略)。
4、配筋图
四、 次梁设计
考虑塑性内力重分布方法进行设计。不考虑折减,即折减系数取1.0
1、荷载计算
永久荷载g:
板传来的荷载:g 1=2. 9⨯1. 35⨯2=7. 83kN /m
次梁自重: g 2=25⨯1. 35⨯0. 15⨯(0. 3-0. 88) =1. 114kN /m 活荷载 q: q =15. 6kN /m
所以 g +q =24. 54kN /m , 取24. 55kN /m
2、计算简图
次梁在墙体上的支承宽度为
370mm
计算跨度:
边跨:l n 1+
a
>1. 025l n 1, 所以l 01=1. 025l n 1=3987mm 2
中跨:l 02=l n =3950mm
3、内力计算
M 1=-M B =
设计弯矩:
1212
pl 01=35. 48kN ⋅m , M 2=pl 02=23. 94kN ⋅m 1116
12
M C =-pl 02=-27. 36kN ⋅m
14
设计剪力:
V A =0. 45pl n 1=42. 97kN , V Bl =-0. 6pl n 1=-58. 73kN V Br =0. 55pl n 2=53. 33kN , V Cr =-V Cl =0. 55pl n 2=-53. 33kN
4、正截面承载力计算
使用C 25混凝土,f c =11. 9N /mm ,HRB335级钢筋f y =300N /mm 。次梁的跨内截面应考虑板的共同作用,截面按T 形截面计算,其翼缘的计算宽度b 'f 可按下式最小值确定
按跨度:b 'f =按梁净距:
2
2
l n
=1320mm 3
b 'f =b +s n =150+1850=2000mm b 'f =1320mm 计算。
b 'f h 'f f c (h 0-
h 'f 2
) =287. 74kN ⋅m >38. 48kN ⋅m 故为第一类T 形截面
,
h 'f =80mm , h 0=h -35=265mmm , h 'f =0. 3>0. 1, 故b 'f 不受此条件限制,取
次梁正截面配筋计算见下表
正截面钢筋计算表
a 、选用分离式钢筋,钢筋面积见上表,间距均满足构造要求。各截面的实际配筋面积往往和计算量有出入,一般误差不超过±5%为宜,实际配筋均满足该要求。 b
、
纵
筋
截
断
:
次
梁
跨
长
相
差
在
20%
以
内
,
且
q /g =15. 6/8. 94=1. 74
c 、配筋图:
l n
=987. 5mm , 取990mm 4
d 、边跨的架立钢筋用2ø10,其余跨均用2ø14,受力筋做架立钢筋以简化施工。
5、斜截面强度计算
a 、符合梁截面尺寸:
0. 25f c bh 0=0. 25⨯11. 9⨯150⨯265=118. 27kN >V Bl =58. 73kN ,故截面尺寸符合要求。
b 、验算是否需按计算配筋:
A 支座:0. 7f t bh 0=35. 34kN
2
nA sv 1V -0. 7f t bh 02⨯28. 3
==0. 085, s ==665mm 选用双肢箍筋ø6@150mm s 1. 25f yv h 00. 085
ρsv =
B 、
f 2⨯28. 3
=0. 252%>ρsv min =0. 24t =0. 113%
150⨯150f sv
C 支座均应按计算配置箍筋,计算过程痛A 支座,均采用ø6@150mm箍筋满足要
五、主梁设计
按弹性理论进行设计,主梁除承受次梁传来的集中荷载外,还有主梁的自重,主梁的自重实际是均布荷载,但为了简化计算,可以近似按2m 长度的自重按集中荷载考虑。
1、荷载计算
永久荷载G :
次梁传来的永久荷载G 1=8. 94⨯4. 2=37. 55kN 主梁自重G 2=25⨯0. 25⨯0. 6⨯2⨯1. 35=10. 13kN
G =G 1+G 2=47. 86kN ,取47.7kN
活荷载 Q:
次梁传来的活荷载 Q =Q 1=15. 6⨯4. 2=65. 52kN ,取活荷载为65.6kN 。 2、计算简图
边跨:
l 01=6000-120+l 01=6022mm
中跨:l 02
370
=6065>1. 025(6000-200-120) +200=6022,故取2
=l n +b =6080mm ,由于计算跨度相差不大一律取6m 。
3、内力分析
根据主梁的计算简图及荷载情况,可以求得各控制截面的最不利内力,见下表。
弯矩包络图
剪力包络图
4、正截面承载力计算
跨内翼缘计算宽度b 'f :
按跨度 b 'mm f =6000/3=2000
按梁净距 b 'mm , 因为h 'f /h 0=80/565=0. 14>0. 1,不受f =250+4200=4450此条件限制。
故取翼缘计算宽度b 'mm f =2000
采用截断式钢筋,h 0=h -35=565mm ,采用HRB335级钢筋,f y =300N /mm ,采用C 25混凝土,f c =11. 9N /mm 。
2
2
5、斜截面承载力计算
a 、复核截面尺寸
因h w /b =1. 94
0. 25f c bh 0=420. 22kN >V Bl =147. 63kN 可见尺寸不小
b 、验算是否需按要求配置横向钢筋
A 支座:0. 7f t bh 0=127. 57kN >V A max =90. 71kN 按构造配置横向钢筋
B 支座:0. 7f t bh 0=127. 57kN
采用ø8@200双肢箍筋,其间距小于250mm
ρsv =
A SV
=0. 2%>ρsv , min =0. 181% bs
验算支座A :
V CS =0. 7f t bh 0+1. 5f yv
A sv
h 0>V A s
同理验算支座B 、C ,均满足要求。所以采用ø8@200双肢箍筋。 d 、主梁吊筋计算
由次梁传给主梁的荷载为F=113,3kN,设附加ø8双肢箍筋,只设箍筋时F =mnf y A sv ,则附加箍筋的个数m :
m =
113.3⨯1000
=5. 369,
2⨯210⨯50.3
此时箍筋的有效分布范围s =2h 1+3b =1050mm ,取8个ø8@100,次梁两侧各4个。
6、绘制抵抗弯矩图及配筋图
q /g =
65. 5/47. 7=1. 37
l n
=1500mm 4
《建筑结构设计》
整体式单向板肋梁楼盖课程设计
指导教师: 姓名: 学号:
班级:
2014年4月
目录
一、设计资料 ......................................................................................................... 2
1、结构形式 ........................................................................................................2 2、建筑平面尺寸 .................................................................................................2 3、楼面构造 ........................................................................................................2 4、荷载 ...............................................................................................................2 二、结构平面布置 . .................................................................................................. 2
1、梁格布置 ........................................................................................................2 2、截面尺寸 ........................................................................................................3 三、板的设计 ......................................................................................................... 3
1、荷载计算 ........................................................................................................3 2、设计简图 ........................................................................................................3 3、配筋计算 ........................................................................................................4 4、配筋图 . ...........................................................................................................5 四、次梁设计 ......................................................................................................... 6
1、荷载计算 ........................................................................................................6 2、设计简图 ........................................................................................................6 3、内力计算 ........................................................................................................7 4、正截面承载力计算 ..........................................................................................7
5、斜截面强度计算 .............................................................................................9 五、主梁设计 ....................................................................................................... 10
1、荷载计算 ...................................................................................................... 10 2、设计简图 ...................................................................................................... 11 3、内力分析 ...................................................................................................... 11 4、正截面承载力计算 ........................................................................................ 12 5、斜截面承载力计算 ........................................................................................ 13 6、抵抗弯矩图及配筋图 .................................................................................... 14
一、设计资料
1. 结构形式
采用多层砖混结构,内框架承重体系。外墙厚370mm ,钢筋混凝土柱截面尺寸为 400mm×400mm 。
2. 建筑平面尺寸:21m 30m ,第36题号(题号见附表七);图示范围内不考虑楼梯间。 3. 楼面构造:
4. 荷载
永久荷载:包括梁、楼板及构造层自重。钢筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂浆容重20 kN/m3,石灰砂浆容重17 kN/m3
G=1.2或1.35。
Q=1.4或1.3。
可变荷载:楼面均布活荷载标准值见附表六,分项系数
二、结构平面布置: 1、梁格布置:
梁格布置如图所示。主梁、次梁和板的跨度分别为6m 、4.2m 和2m 。
2、截面尺寸:
因结构的自重和计算跨度都和板的厚度、梁的截面尺寸有改观,故线确定板、梁的尺寸 (1)、板:
按刚度要求连续板的厚度取:
h >
l
=50mm 对一般楼盖的板厚应大于60mm ,故取h =80mm 。 40
(2)、次梁的截面高度应满足
11h h =(~) l =233~280mm , 取h =300mm , 取b =150mm , =2。
1815b
(3)、主梁的截面高度应该满足
11h
h =(~) l =489~750mm , 取h =600mm 。取b =250mm , =2. 4
148b
三、 板的设计 1、荷载计算
永久荷载计算:
水磨石面层 0. 65kN /m
80mm厚的钢筋混凝土板 25⨯0. 08=2. 0kN /m 板底粉刷 0. 25kN /m
总永久荷载标注值:g k =2. 0+0. 25+0. 65=2. 9kN /m 总活载标准值: q k =6. 0kN /m >4kN /m , 故取γQ =1. 3
总荷载值: p k =g k ⨯1. 35+q k ⨯1. 3=11. 715kN /m , 取p k =11. 72kN /m
2
2
2
2
2
2
22
2、设计简图
次梁的截面为h ⨯b =150mm ⨯300mm 边跨:l 01=l n +
h
=1845mm
中跨:l 02=l n =1890mm
1212
pl 01=-M B =3. 627kN ⋅m , M C =-pl 02=-2. 990kN ⋅m 1114
12
M 2=pl 02=2. 617kN ⋅m
16M 1=
3、配筋计算:
板厚h =80mm , h 0=h -20=60mm ;采用C 25混凝土f c =11. 9N /mm ,HRB300级钢筋f y =270N /mm
轴线②-⑤的板带,其四周均与梁整体浇筑,故这些版的中间跨及中间支座弯矩均可以减少20%,但第一支座及边跨的弯矩不予减少。
各跨跨中及支座配筋计算
2
2
a 、选配钢筋
采用分离式钢筋。选用的钢筋及间距见上表。
第一跨和中间跨板底钢筋各为Ø6/8和Ø6,此间距不大于200mm 且大于70mm 满足构造要求。
b 、受力钢筋的截断
1
q /g =4/2. 9=1. 38
4
c 、钢筋锚固
下部受力纵筋伸入支座内的锚固长度l a 为:边支座大于5d 及50mm ,现浇板的支承宽度为120mm ,故实际l a =120-10=110mm ,满足要求。 中间支座l a =75mm >5d 且大于50mm 。 d 、构造钢筋
分布筋用Ø6@250,其余附加钢筋(略)。
4、配筋图
四、 次梁设计
考虑塑性内力重分布方法进行设计。不考虑折减,即折减系数取1.0
1、荷载计算
永久荷载g:
板传来的荷载:g 1=2. 9⨯1. 35⨯2=7. 83kN /m
次梁自重: g 2=25⨯1. 35⨯0. 15⨯(0. 3-0. 88) =1. 114kN /m 活荷载 q: q =15. 6kN /m
所以 g +q =24. 54kN /m , 取24. 55kN /m
2、计算简图
次梁在墙体上的支承宽度为
370mm
计算跨度:
边跨:l n 1+
a
>1. 025l n 1, 所以l 01=1. 025l n 1=3987mm 2
中跨:l 02=l n =3950mm
3、内力计算
M 1=-M B =
设计弯矩:
1212
pl 01=35. 48kN ⋅m , M 2=pl 02=23. 94kN ⋅m 1116
12
M C =-pl 02=-27. 36kN ⋅m
14
设计剪力:
V A =0. 45pl n 1=42. 97kN , V Bl =-0. 6pl n 1=-58. 73kN V Br =0. 55pl n 2=53. 33kN , V Cr =-V Cl =0. 55pl n 2=-53. 33kN
4、正截面承载力计算
使用C 25混凝土,f c =11. 9N /mm ,HRB335级钢筋f y =300N /mm 。次梁的跨内截面应考虑板的共同作用,截面按T 形截面计算,其翼缘的计算宽度b 'f 可按下式最小值确定
按跨度:b 'f =按梁净距:
2
2
l n
=1320mm 3
b 'f =b +s n =150+1850=2000mm b 'f =1320mm 计算。
b 'f h 'f f c (h 0-
h 'f 2
) =287. 74kN ⋅m >38. 48kN ⋅m 故为第一类T 形截面
,
h 'f =80mm , h 0=h -35=265mmm , h 'f =0. 3>0. 1, 故b 'f 不受此条件限制,取
次梁正截面配筋计算见下表
正截面钢筋计算表
a 、选用分离式钢筋,钢筋面积见上表,间距均满足构造要求。各截面的实际配筋面积往往和计算量有出入,一般误差不超过±5%为宜,实际配筋均满足该要求。 b
、
纵
筋
截
断
:
次
梁
跨
长
相
差
在
20%
以
内
,
且
q /g =15. 6/8. 94=1. 74
c 、配筋图:
l n
=987. 5mm , 取990mm 4
d 、边跨的架立钢筋用2ø10,其余跨均用2ø14,受力筋做架立钢筋以简化施工。
5、斜截面强度计算
a 、符合梁截面尺寸:
0. 25f c bh 0=0. 25⨯11. 9⨯150⨯265=118. 27kN >V Bl =58. 73kN ,故截面尺寸符合要求。
b 、验算是否需按计算配筋:
A 支座:0. 7f t bh 0=35. 34kN
2
nA sv 1V -0. 7f t bh 02⨯28. 3
==0. 085, s ==665mm 选用双肢箍筋ø6@150mm s 1. 25f yv h 00. 085
ρsv =
B 、
f 2⨯28. 3
=0. 252%>ρsv min =0. 24t =0. 113%
150⨯150f sv
C 支座均应按计算配置箍筋,计算过程痛A 支座,均采用ø6@150mm箍筋满足要
五、主梁设计
按弹性理论进行设计,主梁除承受次梁传来的集中荷载外,还有主梁的自重,主梁的自重实际是均布荷载,但为了简化计算,可以近似按2m 长度的自重按集中荷载考虑。
1、荷载计算
永久荷载G :
次梁传来的永久荷载G 1=8. 94⨯4. 2=37. 55kN 主梁自重G 2=25⨯0. 25⨯0. 6⨯2⨯1. 35=10. 13kN
G =G 1+G 2=47. 86kN ,取47.7kN
活荷载 Q:
次梁传来的活荷载 Q =Q 1=15. 6⨯4. 2=65. 52kN ,取活荷载为65.6kN 。 2、计算简图
边跨:
l 01=6000-120+l 01=6022mm
中跨:l 02
370
=6065>1. 025(6000-200-120) +200=6022,故取2
=l n +b =6080mm ,由于计算跨度相差不大一律取6m 。
3、内力分析
根据主梁的计算简图及荷载情况,可以求得各控制截面的最不利内力,见下表。
弯矩包络图
剪力包络图
4、正截面承载力计算
跨内翼缘计算宽度b 'f :
按跨度 b 'mm f =6000/3=2000
按梁净距 b 'mm , 因为h 'f /h 0=80/565=0. 14>0. 1,不受f =250+4200=4450此条件限制。
故取翼缘计算宽度b 'mm f =2000
采用截断式钢筋,h 0=h -35=565mm ,采用HRB335级钢筋,f y =300N /mm ,采用C 25混凝土,f c =11. 9N /mm 。
2
2
5、斜截面承载力计算
a 、复核截面尺寸
因h w /b =1. 94
0. 25f c bh 0=420. 22kN >V Bl =147. 63kN 可见尺寸不小
b 、验算是否需按要求配置横向钢筋
A 支座:0. 7f t bh 0=127. 57kN >V A max =90. 71kN 按构造配置横向钢筋
B 支座:0. 7f t bh 0=127. 57kN
采用ø8@200双肢箍筋,其间距小于250mm
ρsv =
A SV
=0. 2%>ρsv , min =0. 181% bs
验算支座A :
V CS =0. 7f t bh 0+1. 5f yv
A sv
h 0>V A s
同理验算支座B 、C ,均满足要求。所以采用ø8@200双肢箍筋。 d 、主梁吊筋计算
由次梁传给主梁的荷载为F=113,3kN,设附加ø8双肢箍筋,只设箍筋时F =mnf y A sv ,则附加箍筋的个数m :
m =
113.3⨯1000
=5. 369,
2⨯210⨯50.3
此时箍筋的有效分布范围s =2h 1+3b =1050mm ,取8个ø8@100,次梁两侧各4个。
6、绘制抵抗弯矩图及配筋图
q /g =
65. 5/47. 7=1. 37
l n
=1500mm 4