钢筋混凝土结构课程设计
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
一、 平面结构布置:
1、确定主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为5.0m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.2m。楼盖结构布置图如下:
2、按高跨比条件,当h?140l?55mm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h?80mm,取板厚h?80mm 3、次梁的截面高度应满足 h?(则b?(~
2113)h?(133112~
118)L?(278~417)mm,取h?400mm
~200)mm,取b?18200mm114。
~660)mm,h?400mm4、主梁的截面高度应该满足h?(~
)L?(440,则
- 1 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
h?(12~
13)h?(200~300)mm,取b?250mm。
二、 板的设计(按塑性内力重分布计算): 1、荷载计算: 板的恒荷载标准值: 取1m宽板带计算:
水磨石面层 0.65?1?0.65kN 80mm钢筋混凝土板 0.08?25 15mm板底混合砂浆 0.015/m
?2.0kN/m?17?0.255kN/m
恒载: gk活载: qk?2.905kN/m
?9?1?9kN/m恒荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于
4.0kN/m,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的
设计值总值: g2、板的计算简图:
?q=1.2gk?1.3qk ?15.186kN/m
80mm厚钢筋混凝土板次梁120200200次梁截面为200mm?400mm ,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取
- 2 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计,板的计算边跨:
l01?ln?12h?2200?100?120?802?2020?1.025ln?2030mm,
取l01中跨: l02?2020mm (a?120mm)
?ln?2200?200?2000mm
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。 计算简图如下图:
q+g=15.186kN/mB202022000C32000C2000B2020板的计算简图 3、内力计算及配筋:
用塑性内力重分布理论计算,则有α系数如下: 表1.0
截 面 位 置 支承情况 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 A 梁板搁支在墙上 板 与梁整浇梁 连接 梁与柱整浇连接 0 -1/16 -1/24 -1/16 1 1/11 1/14 1/14 B 2 C 3 两跨连续:-1/10 三跨以上连续:-1/11 1/16 -1/14 1/16 - 3 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
则由M??(g?q)l02可计算出M1、MB、M2、Mc,计算结果如下表: 1 1/11 截面位置 α M??(g?q)l02B -1/11 2111?15.186?2.0 2 1/16 2116?15.186?2.0 C -1/14 2?1/14?15.186?2.0 2111?15.186?2.02 (kN/m) ?5.633 ??5.633 ?3.87 ??4.43 由题知:b?1000mm,设as ?20mm,则h0?h?as?80?20?60mm,
fc?11.9N/mm,fy?210N/mm根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:
截面 M(kN?m1 M1 MB B2 M2C 2) 2 0.8M Mc 0.8Mc M??(g?q)l0 ) 5.633 -5.633 3.87 42.84 3.10 -4.43 3.54 ?1fcbh02(kNM?m?s??1fcbh20 0.131 0.131 0.090 0.073 0.103 0.083 ??1?1?2?s0.141 0.141 0.094 0.076 0.109 0.087 (??b?0.614) 2?s?1?0.5?As?M/?sfyh0(mm0.930 480.7 0.930 480.7 0.953 322.3 0.962 255.8 0.946 0.957 317.7 293.6 ) 选钢筋 实际配筋 ①~②轴线 ⑤~⑥轴线 ②~⑤轴线 ①~②轴线 ⑤~⑥轴线 ②~⑤轴线 8/10@130 8/10@130 8@130 6/8@130 28@130 6/8@130 28/10@130 8/10@130 495mm 495mm2 2495mm 495mm 22387mm 302mm 2387mm 302mm 2位于次梁内跨上的板带,其内区格四周与梁整体连接,故其中间跨的跨
- 4 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
中截面(M2、M3)和中间支座(Mc)计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。 4、确定各种构造钢筋: ⑴分布筋选用 6@300。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用 8@200。 ⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用 8@200。
⑷板角构造钢筋:选用 8@200,双向配置板四角的上部。 5、绘制板的配筋示意图: 采用弯起式筋,详见板的配筋图.
三、次梁设计(按塑性内力重分布计算): 1、次梁的支承情况:
次梁主梁120250250 2、荷载计算:
由板传来: 2.905?2.2?6.391kN/m
次梁肋自重: 0.2?0.4?0.08??25?1.6kN/m
- 5 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
次梁粉刷重 0.015??0.4?0.08??2?17?0.2176kN/m
恒载: gk 活载: qk设计值总值: g?q?8.2086kN/m?9?2.2?19.8kN/m=1.2gk?1.3qk ?35.53kN/m
3、确定计算跨度及计算简图。 塑性内力重分布计算时,其计算跨度: 中跨: l02 边跨: l01?ln?5000?250?4750mm
2?2402?4875mm?ln?a2?5000?120?250 )
?1.025ln?1.025?4755?4873mm,取l01?4870mm (a?240mm因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:
q+g=35.53kN/mB487024750C34750C4750B4870次梁的计算简图 3、内力计算: 由M??(g?q)l02可计算出M1、MB、M2、Mc,计算结果如下表:
1 1/11 截面位置 α M??(g?q)l02B -1/11 ??76.61 2 1/16 ?50.10 C -1/14 ??57.26 222111?35.53?4.870 ?111?35.53?4.870 116?35.53?4.750 ?1/14?35.53?4.7502 (kN/m) ?76.61 - 6 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
由V??(g?q)ln可计算出VA、VBlA、VBr、Vc,计算结果如下表:
Bl 截面位置 α V??(g?q)ln Br C 0.45 0.45?35.53?4.755 0.60 0.60?35.53?4.755 0.55 0.55?35.53?4.750 0.55 0.55?35.53?4.750 (kN) ?76.03 ?101.371 ?92.82 ?92.82 4、截面承载力计算:
⑴、次梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度b'f,按
bf?'13l?13?5000?1667mm?b?s0?2000?200?2200mm,故取b'f?1667mm。
梁高: h?400,h0翼缘厚:
hf?80mm
'?400?40?360mm
判定T形截面类型:
?1fcb?fh?f(h0?h?f2)?1.0?11.9?1667?80(360?802)?507.8?10N?mm6
?76.61kN?m(边跨中)?507.8kN?m??
?50.10kN?m(中间跨中)故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取h0取h0?400?60?340mm,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,
?360mm
⑶、次梁正截面承载力计算见下表: 截 面 弯矩M(kN?1fcbhM201 76.61 1.0?11.9?1667?3602B -76.61 1.0?11.9?200?34022 50.10 1.0?11.9?1667?3602C -57.26 1.0?11.9?200?3602?m) 或?1fcb'fh02 或?s?M 2?2570.914?106 ?275.128?106 ?2570.914?106 ?308.448?106 ?s??1fcbh02?1fcbfh00.030 0.278 0.019 0.183 - 7 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
??1?1?2?s(??b ?0.350) 0.030 0.985 720.2 0.334 0.833 901.7 0.019 0.911 468.1 316(弯1) 603 0.208 0.896 591.7 316(弯1) 603 ?s?1?0.5?As?M/?sfyh0 选用钢筋 实际钢筋截面面积(mm2) 318(弯1) 318+116(弯起) 763 964.1 ⑷、次梁斜截面承载力计算见下表: 截 面 V(kN) 0.25?cfcbh0(kN) Vc?0.7ftbh0(kN) A 76.03 214.2?V B左 B右 C 92.82 214.2?V101.37 202.3?V92.82 202.3?V截面满足 64.01?V 截面满足 需配箍筋 截面满足 60.45?V截面满足 64.01?V需配箍筋 60.45?V 需配箍筋 需配箍筋 箍筋肢数、直径 Asv?nAsv1 s?1.25fyvAsvh0/(V?Vc) 2 6 56.6 445.0 150 2 6 56.6 123.3 150不足用Asb补充 98.127?V 2 6 56.6 156.1 150 94.127?V2 6 56.6 185.7 150 99.668?V实配箍筋间距 Vcs?Vc?1.25fyvAsvsh0 99.668?V满足 由于纵向钢筋不满足 满足 满足 Asb?V?Vcs0.8fysina 9.55mm2 由于纵向钢筋 由于纵向钢筋充足,可弯起116 2选配弯起钢筋 实配钢筋面积 充足,可弯起118 118 充足,可弯起116 254.5 mm 2254.5 mm 2201.1 mm 201.1 mm 25、构造配筋要求: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。 四、主梁设计(按弹性理论计算):
- 8 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
1、支承情况:
主梁h=400h=80板柱柱=400h=600次梁柱=400 柱截面400×400,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=370。 2、荷载计算:
为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。 次梁传来的荷载: 8.2086?5.0?41.043kN
主梁自重: (0.6?0.08)0.25?2.2?25?7.15kN 主梁粉刷重: 2(0.6?0.08)0.015?2.2?17 恒载:Gk恒载设计值:G活载设计值:Q?1.2Gk?58.53kN?0.58344kN?48.776kN
?9?2.2?5.0?1.3?128.7kN3、确定计算跨度及计算简图 主梁计算跨度: 边跨: l01?ln?12b柱?0.025ln?6280?12?400?0.025?6280?6637mm
- 9 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
?ln?12a?12b柱?6280?370/2?400/2?6665mm,
近似取l01中跨: l0?6640mmb柱?12
?ln?12b柱?6200?400/0?400/2?6600mm因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:
GGG=58.53kN/mGB26600主梁的计算简图GC(B)GG16640A6640 3、内力计算: 1)、弯矩设计值:M?k1GL?k2QL
其中,k1 k2 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。
2)、剪力设计值:V?k3G?k4Q,其中,k3 k4 可由书中表查可知。
主梁弯矩计算
项次 GG荷载简图 GGGGk/M1 k/MB k/M2 k/Mc ① QQQQ0.24494.47 ?0.267?103.610.06725.88?0.267?103.61② 0.289246.97 ?0.133?113.32 ?0.133?112.97 ?0.133?113.32 - 10 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
QQ③ QQQQ?0.045?38.46 ?0.133?113.32 0.200169.88 ?0.133?113.32 ④ Mmin0.229195.70 ?0.311?264.97 0.170144.40 ?0.089?75.83 组合项次 组合值 组合项次 组合值 ①+③ ①+④ ①+② ①+④ (kN?m) M56.01 -368.58 87.09 179.44 ①+② 341.44 ①+③ 195.76 max(kN?m) 由此可作出下列几种情况下的内力图:①+②; ①+③; ①+④
红线:①+④黄线:①+③蓝线:①+②灰线:①+④-368.58-368.58-179.44-15.0756.0169.74168.68291.54236.45341.44弯矩包络图9.92106.38169.42195.76106.37169.42195.76-88.16-88.16-179.44-15.079.9256.0169.74168.68291.54236.45341.44 将以上各图绘于同一坐标系上,取其外包线,则为弯矩包络图。 主梁剪力计算
项 次 GG荷载简图 GGGGk/VA k/VB左 k/VB右 ① 0.73342.90?1.2671.0058.53 ?74.16 - 11 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
QQQQ② QQQQ0.866111.45 ?1.134145.95 00 ④ 组合项次 ?Vmin(kN) 同样可绘出剪力包络:
0.68988.67 ?1.311?168.73 1.222157.27 ①+② 154.35 ①+④ -242.89 ①+④ 215.8 红线:①+②蓝线:①+④剪力包络图 4、主梁正截面和斜截面承载力计算:
⑴、主梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度b'f,按
bf?'13l?13?6600?2200mm?b?s0?5000mm,故取b'f?2200mm。
梁高: h?600,h0翼缘厚:
'?600?40?540mm(边跨),h0?600?40?540mm(中间跨)
hf?80mm
判定T形截面类型:
?1fcb?fh?f(h0?h?f2)?1.0?11.9?2200?80(540?802)?1047.2?10N?mm6
?341.44kN?m(边跨中)?1047.2kN?m??
?195.76kN?m(中间跨中)故各跨中截面属于第一类T形截面。
- 12 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取h0?600?70?530mm。
正截面配筋计算。 截 面 弯矩M(kN?m)1 341.44 1.0?11.9?2200?5402B -368.56 (58.53?128.7)0.4/22 195.76 2 -88.16 2V0b/2 M??1fcbh?s?M20?37.45 12V0b -331.11 1.0?11.9?250?5306或?1fcb'fh02 或?s?M1.0?11.9?2200?5601.0?11.9?250?5602 2?7634.088?10 ?835.6775?106 ?8210.048?106 ?932.96?106 ?1fcbh02?1fcbfh00.045 0.046 0.977 2157.3 622(弯4) 2233 0.392 0.535 0.733 2841.0 622+220(弯起422) 2909 0.026 0.026 0.987 1224.3 422(弯2) 1520 0094 0.099 0.951 551.8 220 628 ??1?1?2?s(??b ?0.550) ?s?1?0.5?As?M/?sfyh0 选用钢筋 实际钢筋截面面积(mm2) 斜截面配筋计算:
截 面 V(kN) A 154.35 hwb?450250B左 B右 242.89 215.8 hw?h0?h?f?530?80?4500mm,因?1.8?4,截面尺寸按下面式验算 0.25?cfcbh0(kN) 394.2?V 394.2?V2000540截面满足 ??75.01?V 截面满足 394.2?V 截面满足 剪跨比:? Vc?1.75?3.7?3,取??3.0 ??1ftbh0(kN) 需配箍筋 73.62?V 需配箍筋 73.62?V 需配箍筋 箍筋肢数、直径 2 8 2 8 2 8 - 13 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
Asv?nAsv1 s?1.0fyvAsvh0/(V?Vc) 100.6 143.8 取150不足用Asb补充 100.6 66.15 取150不足用Asb补充 100.6 78.75 取150不足用Asb补充 实配箍筋间距 Vcs?Vc?1.0fyvAsvsh0 151.06?V 148.27?V 148.27?V 不满足 不满足 不满足 Asb?V?Vcs0.8fysina 4.05 mm2 弯起122 278.8mm2 122 278.8mm2 由于纵向钢筋充足,可弯起122 选配弯起钢筋 实配钢筋面积(mm) 验算最小配筋率 380.1 ?sv?Asvbs?100.6250?150380.1 ?0.0027?0.24ftfyv380.1 ?0.00145,满足要求 由于剪力图呈矩形,在支座A截面右边的2.2m范围内需要布置由于剪力图呈矩形,且比较大,在支座截面B左边的2.2m范围内需要布置三排弯起钢筋,而且要使箍筋加密为100mm,即可满足要求。 由于剪力图呈矩形,在支座截面B右边的2.2m范围内需要布置两排弯起钢筋,而且要使箍筋加密为100mm即可满足要求。 说 明 两排弯起钢筋,而且要使箍筋加密为100mm即可满足要求。 为了施工方便,除加密区箍筋间距一律为150mm 5、两侧附加横向钢筋的计算:
Fl次梁传来的的集中力:
?41.043?1.2?128.7?177.95kN,h1?600?400?200mm
附加箍筋布置范围:s?2h1?3b?2?200?3?200?1000mm
取附加箍筋 8@200mm,则在长度范围内可布置箍筋的排数:
m?1000200?1?6排, 梁两侧各布置三排。
2另加吊筋118,
2fyAsbsina?m?nfyvAsb?254.5mm,则由:
,
Asv1?2?300?254.5?0.707?6?2?210?50.3?234.7kN?Fl满足要求。
五、关于计算书和图纸的几点说明:
- 14 - 设计人:吕书克
钢筋混凝土结构课程设计
1、经验算各截面的尺寸、最小配筋率均可满足要求。
2、根据计算结果绘制板、次梁、主梁配筋图,图纸采用2#图纸,2张。 2、结构平面布置图:比例1:200。 3、板的配筋图:比例1:50 ⑴、分布筋选用: 6@250
⑵、与主梁垂直的附加负筋选用: 8@200,深入板中的长度为500mm。 ⑶、与承重砌体墙垂直的附加负筋选用: 8@200,伸出墙边长度为300mm。 ⑷、板角附加短钢筋双向布置 8@200,每一方向伸出墙边的长度为500mm。
4、次梁的配筋图:比例1:30
⑴、箍筋选用: 6@150通长布置。
⑵、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边缘为50mm。
⑶、②、⑤号钢筋弯起后在B支座共同抵抗负弯矩,相当于116 ,在矩支座边缘
1300mm处截断。
⑷、离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。
⑸、两根⑤号钢筋弯起后在C支座共同抵抗负弯矩,相当于 116 ,在矩支座边缘
1300mm处截断。
⑹、B支座第二批截断的⑥号钢筋,在距支座边缘1800mm处截断。
⑺、③号钢筋左端通长兼作第一跨架立筋,右端在距支座边缘2100mm处截断,与
⑦号钢筋在600mm范围内搭接,兼作第二跨的架立筋。
⑻、⑦号钢筋在C支座右端通常兼作架立筋。
5、主梁的配筋图:比例1:30
⑴、箍筋选用:加密区选用 6@100,非加密区选用 6@150。 ⑵、中间支座负钢筋的弯起,上弯点距支座边缘为50mm。
⑶、在次梁与主梁交界处设置附加横向钢筋,选用 8@200,两边各布置三排,另加
- 15 - 设计人:吕书克
118吊筋.
离支座边缘50mm处各设置一个附加箍筋。 、其余钢筋截断详见配筋图。
- 16 - 钢筋混凝土结构课程设计
设计人:吕书克
一根⑷、⑸