钢筋混凝土课程设计.

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1、丽水学院课 程 设 计设计题目:现浇双向板肋梁楼盖设计课程名称: 混凝土结构设计 院 系:_ _工学院土木工程学系_ 班 级:_ 土木091 姓名学号:_ 彭 强20 _ 组 别:_ 第B组 _ 设计时间:2012年5月21日至6月3日共计2周二0一二 年 五 月 廿九 日目 录一、设计任务书-2 1、设计任务-2 2、设计内容-2 3、设计条件-2 4、设计成果-32、 设计计算书 -4 1、结构布置及构件尺寸选择-4 2、荷载计算-5 3、按弹性理论设计板-5 4、按塑性理论设计板-125、双向板支承梁设计-196、绘制施工图-32三、参考文献-33四、设计心得 -34一、设计任务书1.设
2、计任务某多层工业厂房,采用现浇钢筋混凝土结构,内外墙厚度均为300mm,设计时只考虑竖向荷载作用,要求完成该钢筋混凝土整体现浇楼盖的设计。2.设计内容(1)结构布置确定板厚度,对板进行编号,绘制楼盖结构布置图。(2)双向板设计进行荷载计算,按弹性方法和塑性方法进行内力和配筋计算,绘制板的配筋图。(3)支承梁的设计3.设计条件(1)楼盖结构平面布置如图1-1所示平面尺寸=3.3m,=3.9m,楼面均布活荷载=6.5kN/。图1-1 楼盖结构平面布置图(=3.3m,=3.9m)(2)楼面做法20mm厚水泥砂浆地面,钢筋混凝土现浇板,15mm厚石灰砂浆抹底。(3)荷载永久荷载主要为板、面层及粉刷层自
3、重,钢筋混凝土容重25kN/m3,水泥砂浆容重20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,分项系数=1.2。可变荷载分项系数 =1.3或1.4。(4)材料采用混凝土强度等级为C20,钢筋采用HRB335钢筋。 4.设计成果(1)设计计算书一份设计计算书包括封面、设计任务书、目录、计算书、参考文献、附录。(2)图纸结构平面布置图;板的配筋图;支承梁的配筋图。二、设计计算书1结构布置及构件尺寸选择双向板肋梁楼盖由板和支承梁构成,四边支撑在外墙上,属于内框架结构。双向板肋梁楼盖中,双向板区格一般以35m为宜,本双向板肋梁楼盖设计双向板区格平面尺寸=3.3m,=3.9m,即支承梁短边的跨度为3300m
4、m,支承梁长边的跨度为3900mm,根据图1-1所示的柱网布置,选取的结构平面布置方案如图2-1所示。图2-1 双向板肋梁楼盖结构平面布置图板厚的确定:连续双向板的厚度一般大于或等于/50=3300/50=66mm,且工业建筑双向板的厚度不宜小于80mm,故取板厚为100mm。 支撑梁截面尺寸:根据经验,支撑梁的截面高度h=/14/8。 长跨梁截面高度:h=(3900/143900/8)mm=279.6487.5mm。故取h=400mm。 长跨梁截面宽度:b=h/3h/2=(400/3400/2)mm=133.3200mm。故取b=200mm。 短跨梁截面高度:h=(3300/143300/8
5、)mm=235.7412.5mm。故取h=400mm。 短跨梁截面宽度:b=h/3h/2=133.3200mm。故取b=200mm。所以取纵梁和横梁的截面高宽都为h=400mm, b=200mm。2荷载计算100mm厚钢筋混凝土板: 0.1×25kN/m3=2.5kN/m2;20mm厚水泥砂浆地面层:0.02×20kN/m3=0.4kN/m2;15mm厚石灰砂浆抹底: 0.015×17kN/m3=0.255kN/m2;恒荷载标准值: =2.5+0.4+0.255=3.155kN/m2;活荷载标准值: =6.5kN/m2由于楼面活荷载标准值为6.5 kN/m2>
6、;4kN/m2,则取活荷载分项系数=1.3。由可变荷载效应控制的组合:+=(1.2×3.155+1.3×6.5)×1.0=12.24kN/m2由永久荷载效应控制的组合:+=(1.35×3.155+0.7×1.4×6.5)×1.0=10.63kN/m2可见,对板而言,由可变荷载效应控制。故:折算恒载设计值: = g+q/2 =1.2×3.155+1.3×6.5/2=8.01kN/m2;折算活荷载设计值:= q/2 =1.3×6.5/2=4.23kN/m2;荷载设计值: =1.2×3.15
7、5+1.3×6.5=12.24kN/m2;3按弹性理论设计板本设计为多跨连续双向板,其按弹性理论设计的计算基本思路是将多跨连续板中的每区格板等效为单区格板,然后查表计算。此法假定支承梁不产生竖向位移且不受扭,并且要求同一方向的最小跨度与最大跨度之比不小于0.75,即0.75,以防产生较大误差。当求各区格跨中最大弯矩时,活荷载应按棋盘式布置(如图2-2),即应在本区格内以及在其左右前后每隔一区格布置活荷载。它可以简化为:第一种情况内支座近似看成固定支座时,其值为+作用下的跨中弯矩值,对于内部区格板均按四边固定板查表计算跨中弯矩,对于边区格和角区格,内部支承按固定考虑,外部边界支承按实际
8、情况考虑(墙上支撑为简支,梁上支撑为固定);第二种情况,内支座近似看成简支时,其值为±作用下的跨中弯矩,对于内部区格板均按四边简支板查表计算跨中弯矩,对于边区格和角区格,内部支承按简支考虑,外部边界支承按实际情况考虑(墙上支撑为简支,梁上支撑为固定);将上述两种荷载作用下的板得内力相加,即为最后的计算结果。图2-2 连续双向板荷载棋盘式布置图支座最大负弯矩可近似按活荷载满布求得,即内支座近似看成固定支座时g+q作用下的支座弯矩。由于近似地将恒载及活载作用在所有区格板上,则各内部区格板均按四边固定板计算支座弯矩;对于边区格和角区格,内部支承按固定考虑,外部边界支承按实际情况考虑,所有区
9、格板按其位置与尺寸分为A、B、C、D 4类(如图2-1),计算跨中弯矩时,考虑混凝土的泊松比=0.2(查«混凝土结构设计规范»(GB500102002)第4.1.8条)。=+=+下述跨中弯矩系数均为考虑泊松比=0.2后的计算系数,支座处负弯矩仍按式=表中弯矩系数×计算。弯矩系数查混凝土结构设计教程附表2。区格板截面有效高度,由于是双向配筋,两个方向的截面有效高度不同。考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大,故应将短跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧。因此,跨中截面=100-20=80mm(短跨方向),=100-30=70mm(长跨方向),支座截面=80mm。钢筋
10、选用HRB335,=300N/mm。C20混凝土有=9.6 N/mm,=1.1 N/mm。(1)A区格板的计算 区格板的计算跨度区格板四边与梁整体连接,=3.3m,=3.9m。所以=3.3/3.9=0.85。据此按四边固定查弯矩系数表有=0.0246,=0.0156,=-0.0626,=-0.0551;按四边简支查弯矩系数表有=0.0506,=0.0348。 跨中弯矩方向:=(0.0246+0.2×0.0156)×+(0.0506+0.2×0.0348)×=0.0277×8.01×3.32+0.0576×4.23×
11、3.32=5.07kN·m/m方向:=(0.0156+0.2×0.0246)×+(0.0348+0.2×0.0506)×=0.0205×8.01×3.32+0.0449×4.23×3.32=3.86kN·m/m支座弯矩方向:=-0.0626×=-0.0626×12.24×3.32=-9.81kN·m/m方向:=-0.0551×=-0.0551×12.24×3.32=-9.01kN·m/m配筋计算对A区格板,考虑到该板