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河南工程学院《钢筋混凝土结构》课程设计某工业厂房现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计学生姓名:学院:专业班级:专业课程:指导教师:年月日20151225次梁两侧附加横向钢筋的计算:次梁传来的集中力,,附加箍筋布置范围取附加箍筋C10@200双肢,则在长度s内可以布置附加箍筋的排数排,次梁两侧各布置3排由《混凝土结构-中册》式(11-22),,满足要求因主梁的腹板高度大于450mtn,需要在梁侧设置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的%,且其间距不大于200mm现每侧配置o2c14纵向构造钢筋,则有,满足要求
六、绘制施工图楼盖施工图包括施工说明、结构平面布置图、板配筋图、次梁和主梁配筋图
1.施工说明本设计施工说明详见结构施工图lo
2.结构平面布置图结构平面布置图见图
23.板配筋图板配筋采用分离式,板面钢筋从支座边伸出长度板配筋图详见结构施工图lo
4.次梁配筋图次梁支座截面上部钢筋的第一批切断点要求离支座边,现取1500;切断面积要求小于总面积的二分之一,B支座切断1C18,切断面积小于总面积的二分之一,B支座剩余两根做架立筋,满足要求端支座上部钢筋伸入主梁长度下部纵向钢筋在中间支座的锚固长度次梁配筋图详见结构施工图2O
5.主梁配筋图主梁纵向钢筋的弯起和切断需按弯矩包络图确定底部纵向钢筋伸入支座,不配置弯起钢筋,下部纵向钢筋在中间支座处的锚固长度确定B支座上部钢筋的切断点截取负弯矩的抵抗弯矩图如图7所示将B支座的
⑤、
⑥、
⑦号钢筋按钢筋面积比确定各自抵抗的弯矩
⑤号钢筋(2C18,)抵抗弯矩为;
⑥号钢筋(2C18,)的抵抗弯矩为;
⑦号钢筋(2C22,)的抵抗弯矩为钢筋的充分利用点和不需要点的位置可按几何关系求得,见计算书图6第一批拟截断
⑦号钢筋(2C22),因截断点位于受拉区,离该钢筋充分利用点的距离应大于;截断点离该钢筋不需要点的距离应大于和
⑦号钢筋截断点离B支座中心线的距离按第一个条件时;按第二个条件时,由第一个条件控制同理可求得
⑥号钢筋的截断点位置,B支座左侧远离B制作中心线的距离,右侧距离主梁配筋图详见结构施工图2图7抵抗弯矩图因主梁的腹板高度大于450mm,需要在梁侧设置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的%,且其间距不大于200mmo现每侧配置2C14纵向构造钢筋,则相308/(300X510)=%,%,满足要求参考文献
[1]GB/T50104-2010,建筑制图标准[S].12J GB50068-2001,建筑结构可靠度统一标准[SJ.
[3]GB50009-2012,建筑结构荷载规范[S].
[4]GB50010-2010,混凝土结构设计规范[S].
[5]程文溟,李爱群,王铁成,混凝土结构(上册)一混凝土结构设计原理(第五版)[M],北京中国建筑工业出版社,
2012.⑹程文源李爱群,颜德姮.混凝土结构(中册)一混凝土结构与砌体结构设计(第五版)[M].北京中国建筑工业出版社,
2012.某工业厂房现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
一、设计资料.楼盖梁格布置1楼盖梁格布置如图1所示(楼梯间在此平面外),主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置,主梁、次梁的跨度见表1图1楼盖梁格布置平面图表楼面活荷载、主梁、次梁跨度1楼面活荷载标准值序号次梁跨度(mm)主梁跨度(mm)(kN/m2)
8660006300.楼面做法2水磨石,钢筋混凝土现浇板,20mm混合砂浆抹底
3.楼面荷载均布活荷载标准值见表lo
4.材料混凝土强度等级C30;梁钢筋采用HRB400级钢筋,板钢筋采用HPB300级钢筋
二、楼盖的结构平面布置主梁沿着横向布置,次梁沿着纵向布置主梁跨度为,次梁跨度为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为“,则板按照单向板设计,但应适当增加沿长跨方向的分布钢筋,以承担长跨方向的弯矩按跨高比条件,要求板厚,对工业建筑的楼盖板,要求,从安全角度考虑,取板厚次梁截面高度应满足考虑到楼面可变荷载比较大,取次梁的截面宽度,取主梁的截面高度应该满足,取主梁截面宽度取楼盖结构平面布置图如图2所示图2结构平面布置图
三、板的设计
1.荷载板的永久荷载标准值
0.65kN/nf水磨石面层
0.08x25=
2.0kN/m280mm钢筋混凝土板
0.02x17=
0.34kN/m220mm混合砂浆小计++=m
26.0kN/m2板的可变荷载标准值永久荷载分项系数取;因楼面可变荷载标准值为所以可变荷载分项系数应取于是有板的g=X=m2永久荷载设计值q=6X=m2可变荷载设计值g+q=4-=m2荷载总设计值g+q=m2近取
2.计算简图按塑性内力重分布设计次梁截面为,板的设计跨度为:边跨加=2100—200/2=2000mm中间跨12=In=2100-200=1900mm因为跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图3所示图3板的计算简图
3.弯矩设计值不考虑板拱作用截面弯矩的折减由《混凝土结构-中册》表11-1可查得,板的弯矩系数分别为端支座-1/16;边跨中,1/14;离端第二支座,-1/11;离端第二跨跨中1/16;中间支座-1/14;中跨中1/16故有各弯矩值
4.正截面受弯承载力计算环境类别一类,混凝土,板的最小保护层厚度假定纵向钢筋直径为板厚,则d10mm,80mm截面有效高度;板宽混凝土,,;钢筋…板配筋计算的过程见表HPB3002表板的配筋计算2截面A1B2C08@200实际配筋mm2As=251计算结果表明,支座截面的均小于,符合塑性内力重分布的原则;且,满足最小配筋率的要求
四、次梁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荷载不考虑梁从属面积的荷载折减
1.荷载设计值永久荷载设计值板传来的永久荷载次梁自重
3.59x
2.1=
7.54kN/m次梁粉刷
0.2x
0.4-
0.08x25x
1.2=
1.92^/m小计
0.02x
0.4-
0.08x2x17x
1.2=
0.26ZN/mg=
7.54+
1.92+
0.26=
9.70UV/m可变荷载设计设计值荷载总设计值2•计算简图按塑性内力重分布设计主梁截面为300mmX500mm计算跨度/=/〃=6000—100—300/2=5750mm边跨01/=/〃=6000—300=5700mm中间跨02因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算次梁的计算简图如图4所示图4次梁计算简图
3.内力计算由《混凝土结构-中册》表11-1,表11-3可查得,板的弯矩系数分别为端支座-1/24;边跨中1/14;离端第二支座-1/11;离端第二跨跨中1/16;中间支座-1/14;中跨中1/16剪力系数分别为:A支座内侧:;离端第二支座外侧;离端第二支座内侧;中间支座外侧;中间支座内侧故有弯矩设计值剪力设计值:
4.承载力计算1)正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时,跨内按T形截面计算,翼缘宽度取,,三者中的较小值,故取所有截面钢筋均布置一排表次梁正截面受弯承载力计算3计算结果表明支座截面的均小于,符合塑性内力重分布的原则,并且有及同时大于%,A1B2C环境类别一级,混凝土,梁的最小保护层厚度假定箍筋直径,纵向钢筋直径,则一排纵向钢筋混凝土,,,,;纵向钢筋采用HRB400钢,,截面均属于第一类T形截面正截面承载力计算过程见表3截面-3636x10#
61.64x
1078.45x106二
53.0x10”
60.57x1061x
14.3x200x36021x
14.3x1160x36021x
14.3x200x36021x
14.3x11601x
14.3x200x3602218218318314218边史As=509As=509As=763As=461As=509即次梁配筋满足最小配筋率的要求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、腹筋计算和最小配箍率验算应配箍筋验算截面尺寸,因,故截面尺寸按照下式验算截面尺寸满足要求计算所需腹筋采用C6双肢箍筋,计算B支座左侧截面因,得到箍筋间距fbh^S=/y/SV x%/Vbc-
0.7=700mmt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%或者箍筋的间距减小20%o现调整箍筋间距,,由《混凝土结构-上册》表4-1查得,当,梁高时,梁中箍筋最大间距为200mmo最后取箍筋间距验算配箍率下限值上面已经算出配箍率的下限值,而次梁中实际配箍率,配箍率下限值满足要求
五、主梁设计主梁按弹性方法设计
1.荷载设计值为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载
9.72x
6.0=
58.32KV次梁传来的永久荷载
0.5-
0.08x
0.3x
2.1x25xl.2=
9.828N主梁重左
0.02x
0.50—
0.08x2x
2.1x17x L2=089kN主梁粉刷G=
58.32+
9.828+
0.89=
69.04^永久荷载设计值Q=
16.38x
6.0=
103.20N可变荷载设计值攵
2.计算简图因主梁的线性刚度与柱线刚度之比大于5,竖向荷载下主梁内力近似按连续梁计算,按弹性理论设计,计算跨度取支承中心线之间的距离,主梁的计算简图如图5所示可利用《混凝土结构-中册》表6-2计算内力G G G GGG630063006300/主梁计算简图
3.内力设计值及包络图1弯矩设计值弯矩,式中系数由《混凝土结构-中册》表6-2相应栏内查得2剪力设计值剪力,式中系数由《混凝土结构-中册》表6-2相应栏内查得3弯矩包络图第匕、[■跨有可变荷载
⑦第二跨没有可变荷载由《混凝土结构-中册》表6-2可知,支座B或者支座C的弯矩值为在第1跨内以支座弯矩的连线为基线,作的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为m-G+儿+处=!
69.04+103,20x
6.3—亚日二
294.07ZN•与前面计算的.02kN•mM max=294接近1,111ClA在第2跨内以支座弯矩,的连线为基线,作的简支梁弯矩图,得集中荷载作用点处的弯矩值第d圜跨内有可变荷载®第圜跨内没有可变荷载在第1跨内以支座弯矩的连线为基线,作的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为在第2跨内以支座弯矩,的连线为基线,作的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处的弯矩值分别为+1--
318.33+174=91A84KN•m第圜跨有可变荷载故第匕、i跨没有可变荷载第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为-G+2/+M=-
69.04+
103.20x
6.3-
202.60=
159.1OKN与前面计算的0B
159.174a刈》=心机接近A第
1.3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为弯矩包络图如图6所示6图主梁弯矩包络图
4.承载力计算1正截面受弯承载力跨内按T形截面计算,因跨内设有间距小于主梁间距的次梁,翼缘计算宽度按取较小值主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同次梁,支座截面因存在板、次梁、主梁上部钢筋的交叉重叠,截面有效高度的计算方法有所不同混凝土保护层厚度15mm、板上部纵筋直径10mm、次梁上部纵筋直径18mm假定主梁上部纵筋直径22mm,则一排钢筋时,;两排钢筋时,纵向受力钢筋均设置为1排由判别跨内截面均属于第一类T形截面B支座边的弯矩设计值正截面受弯承载力的计算过程见表4主梁纵向钢筋的弯起和切断按抵抗弯矩图确定表主梁正截面受弯承载力计算4截面1B
2294.02x
106283.88x
106159.17x10“
57.62x1061x
14.3x2000x5601x
14.3x300x52021x
14.3x2000x56051x
14.3x300x560出出418+2224223222224=17772斜截面受剪承载力验算截面尺寸:,因,需配箍筋截面尺寸按照下式验算:,截面尺寸满足要求计算所需腹筋采用C10@200双肢箍筋,=Vmax,不需要配置弯起钢筋验算最小配箍率,配箍率满足要求。
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