第一篇:?jiǎn)蜗虬謇咝螛巧w設(shè)計(jì)指導(dǎo)書
單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)指導(dǎo)書
(建筑工程專業(yè))
土建系
鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書
一、基本思路
設(shè)計(jì)中要掌握受彎構(gòu)件正截面、斜截面承載力計(jì)算,熟悉肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn);理解鋼筋混凝土塑性變形內(nèi)力重分布的基本概念;掌握連續(xù)梁、板的設(shè)計(jì)方法,荷載取值及內(nèi)力計(jì)算;熟悉彎矩包絡(luò)圖、抵抗彎矩圖的繪制方法;掌握梁、板配筋的構(gòu)造要求;同時(shí)要熟悉計(jì)算中的各項(xiàng)規(guī)定。
二、設(shè)計(jì)步驟及方法
(一)、結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件尺寸選擇
1、柱網(wǎng)和梁格布置應(yīng)力求協(xié)調(diào),整齊劃一,以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、方便施工;但必須與建筑設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)統(tǒng)一,滿足建筑使用上的要求,并盡量做到經(jīng)濟(jì)合理。
板、梁的合理跨度為:?jiǎn)蜗虬鍨?.7~2.7米;次梁為4.0~6.0米;主梁為5.0~8.0米,同時(shí)宜為板跨的3倍。
2、板和梁盡可能布置成等跨,如不易保證,可將中間各跨布置成等跨,而兩邊跨可布置稍小些,但跨度相差不宜超過l0%。
3、板厚和梁高一般按剛度要求初步估算,再根據(jù)荷載大小及構(gòu)造要求初步確定,初步確定的尺寸必須經(jīng)過正截面、斜截面承載力的計(jì)算并滿足要求。
根據(jù)剛度要求,并應(yīng)考慮建筑模數(shù): 板厚:h≥80mm,且≥(1/35~1/40)L 次梁:h=(1/12~1/18)L,b=(1/2 ~ l/3)h 主梁:h=(1/8~1/14)L,b=(1/2~1/3)h。
(二)、單向板的設(shè)計(jì) l、荷載計(jì)算
對(duì)單向板取lm單位寬板帶進(jìn)行設(shè)計(jì),計(jì)算每米寬板帶沿板跨度的均布活荷載設(shè)計(jì)值和恒載設(shè)計(jì)值(板自重、面層及板底粉刷重)。
2、計(jì)算簡(jiǎn)圖
單向板的跨數(shù)如多于5跨,且各跨跨度相等(或相差≯10%),可簡(jiǎn)化為5跨等跨連續(xù)板進(jìn)行計(jì)算。其計(jì)算跨度的取值為:
邊
跨:L0l=Lnl+h/2 中間跨:L0=Ln
3、內(nèi)力計(jì)算(按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算)
⑴、用均布荷載作用下的5跨等跨連續(xù)梁的設(shè)計(jì)彎矩計(jì)算公式M算各跨跨中截面和支座截面的最大彎矩。
⑵、當(dāng)各跨計(jì)算跨度相差不超過l0%時(shí),可按等跨計(jì)算。但應(yīng)注意:求支座彎矩時(shí),L0取相鄰兩計(jì)算跨度的較大值;求跨中彎矩時(shí),L0取本跨的計(jì)算跨度。
4、配筋計(jì)算
⑴、對(duì)周邊與梁整體相連的多跨連續(xù)板的中間跨中和中間支座,可按計(jì)算所得彎矩降低20%采用;但對(duì)邊跨跨中的計(jì)算彎矩則不應(yīng)折減。
⑵、建議采用表格方式進(jìn)行計(jì)算。
5、選配鋼筋及繪制板的配筋圖 ⑴、受力鋼筋
同一板內(nèi)鋼筋直徑不宜超過兩種,且至少相差2mm;板中受力鋼筋直徑d宜選用6~12 mm,間距s在70~200mm之間。選筋時(shí),相鄰兩跨跨中和支座受力鋼筋的間距必須相等或成倍數(shù)關(guān)系。為便于施工時(shí)架立,支座負(fù)鋼筋直徑不宜太細(xì)。板受力鋼筋的切斷、彎起位置如圖1.2示。
=α(g+q)L02計(jì)
⑵、構(gòu)造鋼筋
分布鋼筋其間距不應(yīng)大于250mm,放在受力鋼筋內(nèi)側(cè);嵌入墻內(nèi)及板面附加鋼筋要求板上部鋼筋間距不應(yīng)大于200mm,直徑不應(yīng)小于8mm,其伸出墻邊長(zhǎng)度不應(yīng)小于L1/7(L1為單向板跨度);對(duì)兩邊均嵌固在墻內(nèi)的板角部分,應(yīng)雙向配置上部構(gòu)造鋼筋,其伸出墻邊長(zhǎng)度不應(yīng)小于L1/4。垂直于主梁梁肋的板面附加鋼筋,沿主梁梁肋方向間距不應(yīng)大于200mm,直徑不應(yīng)小于8mm,伸入板中的長(zhǎng)度從肋邊算起每邊不應(yīng)小于L0/4(L0為板計(jì)算跨度)。
(三)、次梁設(shè)計(jì) l、荷載計(jì)算
次梁承受寬度等于次梁間距的板帶傳來的恒載和活載,以及次梁的自重和粉刷層重量。
2、計(jì)算簡(jiǎn)圖
根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置.次梁的跨數(shù)多于五跨時(shí),可簡(jiǎn)化成五跨等跨(跨度相差≯l0%)連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算,其邊跨L1=1.025Ln1≤Ln+a/2(a為梁的支承長(zhǎng)度)。
3、內(nèi)力計(jì)算(按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算)用公式M=α(g+q)L02和V??(g?q)Ln分別計(jì)算各跨中截面和各支座截面的彎矩、剪力。求支座彎矩時(shí),L0取相鄰兩計(jì)算跨度的較大值;求各跨跨中彎矩時(shí),L0取各跨的計(jì)算跨度。
4、正截面配筋計(jì)算
⑴、跨中截面應(yīng)按T形截面設(shè)計(jì),T形截面的翼緣計(jì)算寬度b'f的取值應(yīng)按教材中相應(yīng)表格取值確定。支座截面應(yīng)按矩形截面設(shè)計(jì)。
⑵、計(jì)算過程宜采用表格方式進(jìn)行。
⑶、選配鋼筋:縱筋直徑用10~25mm.最大不宜超過28mm;同一梁內(nèi)縱筋不宜超過兩種,直徑至少相差2mm,不大于4mm;每排宜用3~4根;根據(jù)計(jì)算出的縱筋截面面積,一般先選跨中正彎矩鋼筋,而支座負(fù)彎矩鋼筋可由兩邊跨中一部分鋼筋彎起,如不足,再另加直筋。
5、斜截面承載力計(jì)算
⑴、為施工方便,建議沿梁全長(zhǎng)采用相同直徑及間距的箍筋,取支座最大剪力值進(jìn)行計(jì)算。
⑵、也可根據(jù)各支座不同的剪力值計(jì)算各跨的箍筋用量,但同一跨度內(nèi)宜采用相同直徑及間距的箍筋。
6、繪制次梁配筋草圖
⑴、根據(jù)規(guī)定:當(dāng)次梁相鄰跨度相差不超過20%,且均布活荷載與均布恒荷載設(shè)計(jì)值之比p/g≤3時(shí),縱筋的切斷與彎起可直接按構(gòu)造要求確定。否則應(yīng)按彎矩包絡(luò)圖確定。
⑵、跨中正彎矩鋼筋至少要有兩根伸入支座.并放在兩邊角上;支座上另加的直鋼筋應(yīng)放在上面一排,并宜先放在上排角上,兼做箍筋的架立筋。
⑶、架立筋的選用應(yīng)符合構(gòu)造規(guī)定。
(四)、主梁的設(shè)計(jì)
1、荷載計(jì)算
根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖,主梁承受的荷載是通過次梁以集中荷載的方式傳來的,而主梁的自重是均布荷載.為了計(jì)算方便,將主梁自重簡(jiǎn)化成集中荷載,作用于主、次梁相交處。
⑴、恒載G:為次梁傳來的恒載和主梁自重(主梁每米的自重乘上次梁間距轉(zhuǎn)化成集中荷載)以及主梁梁側(cè)的抹灰重。
⑵、活載Q:為作用在次梁上每米的活載乘以次梁跨度化成的集中荷載。
2、計(jì)算簡(jiǎn)圖
按等跨度連續(xù)梁計(jì)算,其計(jì)算跨度的取值為:
邊跨:L01=Ln1+b/2+a/2≤b/2+1.025Ln1; 中跨:L0=L0+b(即取支座中心線間的距離)。
3、內(nèi)力計(jì)算(按彈性理論計(jì)算)
⑴、彎矩計(jì)算公式:M=(K1G+K2Q)L0;剪力計(jì)算公式:V =K3G+K4Q。求支座M時(shí),取相鄰兩跨計(jì)算跨度的平均值;計(jì)算跨中M時(shí),取本跨的計(jì)算跨度。
⑵、繪制主梁彎矩和剪力包絡(luò)圖:將各種最不利荷載作用下所得的彎矩圖(剪力圖)以同一比例繪制在同一圖上,其外包線就是彎矩(剪力)包絡(luò)圖。包絡(luò)圖表示梁的各截面可能產(chǎn)生的最大及最小彎矩(剪力)值。
4、正截面的配筋計(jì)算 ⑴、跨中截面應(yīng)按T形截面設(shè)計(jì);支座截面應(yīng)按矩形截面設(shè)計(jì)。注意:在計(jì)算主梁支座鋼筋時(shí),其截面有效高度h0應(yīng)較一般取值減小。單排筋時(shí)h0=h-(55~60)mm;雙排筋時(shí)h0=h -(80~90)mm。⑵、求支座鋼筋時(shí)支座計(jì)算M應(yīng)修正至支座邊緣,即按公式
M/b?Mb?V0?b/
2計(jì)算。
⑶、配筋計(jì)算應(yīng)采用表格方式進(jìn)行。
⑷、配跨中支座鋼筋的方法同次梁。但應(yīng)注意受力筋的切斷與彎起必須根據(jù)抵抗彎矩圖確定,彎起筋應(yīng)在此鋼筋的充分利用點(diǎn)以外大于h0/2的地方起彎,支座處鋼筋的切斷應(yīng)在此鋼筋的不需要點(diǎn)(即理論切斷點(diǎn))以外要求的延伸長(zhǎng)度處。
5、斜截面承載力計(jì)算 ⑴、可只配箍筋抗剪。
⑵、當(dāng)剪力較大且縱向受力筋多于兩根時(shí),可利用靠近支座處對(duì)抵抗彎矩不需要的縱向鋼筋彎起,承擔(dān)一部分剪力,但梁兩側(cè)的下部縱向受力筋不得彎起,且必須滿足第一排彎筋的上彎點(diǎn)距支座邊緣的距離S≤Smax,同時(shí)距充分利用點(diǎn)(即支座邊緣)的距離a≥h0/2。若兩條要求發(fā)生沖突,可先滿足斜截面抗彎,而斜截面抗剪要求可用加鴨筋的方法來解決。
6、附加箍筋計(jì)算
在主次梁相交處(不包括支座截面),應(yīng)在3b+2h1的范圍內(nèi)設(shè)附加橫向鋼筋。附加橫向鋼筋應(yīng)優(yōu)先采用附加箍筋。
三、補(bǔ)充說明
l、繪制施工圖前須進(jìn)行圖面布置,選擇適當(dāng)?shù)谋壤?。因連續(xù)梁、板對(duì)稱,可只繪出一半。
2、次梁和主梁應(yīng)分別截取各支座和跨中截面的剖面,繪制配筋詳圖。截面編號(hào)和鋼筋編號(hào)均不得重復(fù)。
3、施工圖上應(yīng)有必要的說明和附注(尺寸單位,混凝土強(qiáng)度,鋼筋級(jí)別,保護(hù)層的厚度以及其它施工圖中應(yīng)注意的事項(xiàng)等)。
4、主梁應(yīng)根據(jù)抵抗彎矩圖配置鋼筋。
第二篇:?jiǎn)蜗虬謇咝螛巧w設(shè)計(jì)例題
單 向 板、雙 向 板 樓 蓋 設(shè) 計(jì)
單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)例題
某多層工業(yè)建筑的樓蓋平面如圖10.19。樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋,試對(duì)該樓蓋進(jìn)行設(shè)計(jì)。有關(guān)資料如下:
① 樓面做法:20mm厚水泥砂漿面層,鋼筋混凝土現(xiàn)澆板,20mm厚石灰砂漿抹底。
② 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取8kN/m2。
③ 材料:混凝土為C20,梁內(nèi)受力主筋采用HRB335,其它鋼筋用HPB235。(1)結(jié)構(gòu)平面布置和構(gòu)件截面尺寸的選擇
結(jié)構(gòu)平面布置如圖10.20所示,即主梁跨度為6m,次梁跨度為4.5m,板跨度為2.0m,圖10.20 主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁,以使其彎矩圖形較為平緩。
確定板厚:工業(yè)房屋樓面要求h≥70mm,并且對(duì)于連續(xù)板還要求h≥l/40=50mm,考慮到可變荷載較大和振動(dòng)荷載的影響,取h=80mm。
確定次梁的截面尺寸:h=l/18~l/12=250~375mm,考慮活荷載較大,取h=400mm,b=(1/3~1/2)h≈200mm。
確定主梁的截面尺寸:h=(1/15~1/10)l=400~600mm,取h=600mm,b=(1/3~1/2)h=200~300mm,取b=250mm。(2)板的設(shè)計(jì) ①
荷載的計(jì)算
恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
2.74kN/m2
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:
8.00kN/m2
恒荷載設(shè)計(jì)值:
1.2×2.74=3.29kN/m2
活荷載設(shè)計(jì)值:
8×1.3=10.4kN/m2
荷載總設(shè)計(jì)值為:
10.4+3.29=13.69kN/m2 ② 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖
次梁截面為200mm×400mm,板在墻上的支承長(zhǎng)度取120mm,板厚為80mm,板的跨長(zhǎng)如圖10.21所示。
圖10.21 計(jì)算跨度:
邊跨:lo=ln+h/2=1820mm
中間跨:lo=ln=1800mm。
跨度相差小于10%,可按等跨連續(xù)板計(jì)算,取1m寬的板帶作為計(jì)算單元。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖10.22所示。
圖10.22 ③ 彎矩設(shè)計(jì)值
由式(10.11)知,板中各截面彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算:
M=α(g+q)lo2
其中彎矩系數(shù)α可由表查得,所以
M1=-MB=4.12kN·m
M2=2.77kN·m
MC=-3.17kN·m ④ 配筋的計(jì)算
板截面的有效高度為h0=h-20=60mm,fc=9.6kN/mm2,α1=1,fy=210kN/mm2。板的配筋計(jì)算見表10.5 4
(3)次梁的設(shè)計(jì)
次梁的設(shè)計(jì)按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法進(jìn)行。 ① 荷載的計(jì)算
根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置,次梁所承受的荷載范圍的寬度為相鄰兩次梁間中心線間的距離,即2m,所以荷載設(shè)計(jì)值如下:
恒荷載設(shè)計(jì)值:g=8.76kN/m
活荷載設(shè)計(jì)值:
q=10.4×2=20.8kN/m
荷載總設(shè)計(jì)值:
g+q=29.56kN/m ② 計(jì)算簡(jiǎn)圖
主梁的截面尺寸為250mm×600mm,次梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度取為240mm,次梁的跨度圖如圖10.23。
計(jì)算跨度可以根據(jù)表10.4得: 邊跨:
lo=ln+b/2=4375mm或;lo=1.025ln=4361mm
取小值,故lo≈4360mm。
中間跨:lo=ln=4250mm。
次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖10.24所示。由于次梁跨差小于10%,故按等跨連續(xù)梁計(jì)算。
圖10.24
③ 內(nèi)力的計(jì)算
計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值,計(jì)算公式為:
M=α(g+q)lo2
由表查得彎矩系數(shù)α則:
M1=51.08kN·m
MB=-M1=-51.08kN·m
M2=33.37kN·m
MC=-38.14kN·m 計(jì)算剪力設(shè)計(jì)值,計(jì)算公式為:
V=β(g+q)ln
由表查得剪力系數(shù)β,則:
VA=0.45×29.56×4.255=56.6kN
VB左=0.6×29.56×4.255=75.47kN
VB右=0.55×29.56×4.25=69.10kN
VC=0.55×29.56×4.25=69.10kN ④ 配筋的計(jì)算
計(jì)算受力主筋:
在次梁支座處,次梁的計(jì)算截面為200mm×400mm的矩形截面。
在次梁的跨中處,次梁按T形截面考慮,翼緣寬度bf′為:
bf′=1453mm或bf′= 2200mm>1453mm
故翼緣寬度應(yīng)取為bf′=1453mm。
次梁各截面考慮布置一排鋼筋,故ho=h-35=365mm。
次梁中受力主筋采用HRB335,fy=300N/mm2。
次梁各截面的配筋計(jì)算如表10.6所示
表10.6 箍筋的計(jì)算:
驗(yàn)算截面尺寸:
hw=ho--hf′=365-80=285mm
因?yàn)楠w/b=1.425<4
且0.25βcfcbh0=175.2kN>Vmax=VB左=75.47kN
所以截面尺寸符合要求。
計(jì)算所需的箍筋:
采用φ6的雙肢箍筋,并以B支座左側(cè)進(jìn)行計(jì)算。
s=281.6mm
考慮彎矩調(diào)幅對(duì)受剪承載力的影響,應(yīng)在梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算所得的箍筋面積增大20%,現(xiàn)調(diào)整箍筋間距:
s=0.8×281.6=225.3mm
取箍筋間距s=180mm,沿梁全長(zhǎng)均勻配置。
驗(yàn)算配箍率下限值:
配箍率下限值為
ρmin=1.26×10
實(shí)際配箍率
ρsv=Asv/bs=1.57×10 >1.26×10
滿足要求。(4)主梁的設(shè)計(jì)
主梁的內(nèi)力按彈性理論的方法計(jì)算。 ① 荷載
主梁主要承受次梁傳來的荷載和主梁的自重以及粉刷層重,為簡(jiǎn)化計(jì)算,主梁自重、粉刷層重也簡(jiǎn)化為集中荷載,作用于與次梁傳來的荷載相同的位置。
荷載總設(shè)計(jì)值: G+Q=141.6kN ② 計(jì)算簡(jiǎn)圖
主梁為兩端支承于磚墻上,中間支承于柱頂?shù)娜邕B續(xù)梁,主梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度為370mm,柱的截面尺寸為400mm×400mm。計(jì)算跨度的確定:
主梁的跨長(zhǎng)如圖10.25所示。
圖10.25
邊跨:lo= 6060mm
或lo= 6022mm,取小值,lo=6022mm
中跨:lo=l=6000mm
計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖10.26所示。
圖10.26
跨差小于10%,故可按附表計(jì)算內(nèi)力。 ③ 內(nèi)力的計(jì)算及內(nèi)力包絡(luò)圖
A.彎矩設(shè)計(jì)值
計(jì)算公式:M=k1Gl0+k2Ql0
計(jì)算結(jié)果見表10.7。
表10.7
B.剪力設(shè)計(jì)值
計(jì)算公式:
V=k3G+k4Q
計(jì)算結(jié)果見表10.8。
表10.8
C.內(nèi)力包絡(luò)圖
彎矩包絡(luò)圖:
邊跨的控制彎矩有跨內(nèi)最大彎矩Mmax、跨內(nèi)最小彎矩Mmin、B支座最大負(fù)彎矩-MBmax,它們分別對(duì)應(yīng)的荷載組合是:①+②、①+③、①+④。在同一基線上分別繪制這三組荷載作用下的彎矩圖。
在荷載組合①+②作用下:此時(shí)MA=0,MB=-77.04+(-74.83)=-151.87kN·m,以這兩個(gè)支座彎矩值的連線為基線,疊加邊跨在集中荷載G+Q=141.6kN作用下的簡(jiǎn)支梁彎矩圖,則第一個(gè)集中荷載處的彎矩值為
1/3(G+Q)lo1-1/3MB=233.62kN·m
第二個(gè)集中荷載處的彎矩值為
1/3(G+Q)lo1-2/3MB≈183kN·m
至此,可以繪出邊跨在荷載組合①+②作用下的彎矩圖,同樣也可以繪制邊跨分別在①+③作用下和在①+④作用下的彎矩圖。
中跨的控制彎矩有跨內(nèi)最大彎矩Mmax,跨內(nèi)最小彎矩Mmin,B支座最大負(fù)彎矩-MBmax,C支座最大負(fù)彎矩-MCmax。它們分別對(duì)應(yīng)的荷載組合是:①+③、①+②、①+④和①+④′。在同一基線上分別繪制在這些荷載組合作用下的彎矩圖,即可得到中跨的彎矩包絡(luò)圖。
所計(jì)算的跨內(nèi)最大彎矩與表10.7中的跨內(nèi)最大彎矩稍有差異,這主要是由于計(jì)算跨度并不是完全等跨所致。
主梁的彎矩包絡(luò)圖如圖10.27所示。
圖10.27 剪力包絡(luò)圖:
根據(jù)表10.8,在荷載組合①+②時(shí),VAmax=116.24kN,至第一集中荷載處剪力降為116.24-141.6=-25.36kN,至第二集中荷載處,剪力降為-25.95-141.6=-166.96kN;同樣可以計(jì)算在荷載組合①+④作用下各處的剪力值。據(jù)此即可繪制剪力包絡(luò)圖,如圖10.28所示。
圖10.28 ④ 配筋的計(jì)算
A.受力主筋。主梁支座按矩形截面設(shè)計(jì),截面尺寸為250mm×600mm,跨內(nèi)按T形截面設(shè)計(jì),翼緣寬度如下確定:
主梁考慮內(nèi)支座處布置兩排鋼筋,跨中布置一排鋼筋,因此跨中h0=h-35=600-35=565mm,支座截面h0=h-70=530mm。
hf′/h0=0.14>0.1,所以翼緣寬度取下兩式最小值:
bf′=l0/3=2000mm
bf′=b+sn=4750mm
即取bf′=2000mm。
考慮主梁支座寬度的影響,B支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值為:
MB= 223.7kN·m
跨內(nèi)截面處:
M=233.62<α1fcbf′hf′(h0-hf′/2)=806.4kN·m因此屬于第一類T形截面,配筋的具體計(jì)算見表10.9。
表10.9
B.箍筋與彎起鋼筋:
驗(yàn)算截面尺寸:hw=h0-80=530-80=450mm
hw/b=1.8<4
所以0.25βcfcbh0=318kN>Vmax=183.53kN
即截面尺寸符合要求。
箍筋的計(jì)算:
假設(shè)采用雙肢箍筋φ8@200,則 Vcs=172005N>VA=116240N
>VBr=162380N
<VB1=183530N
即B支座左邊尚應(yīng)配彎起鋼筋:
Asb=67.9mm2
按45°角彎起一根1φ18,Asb=254.5mm2>38.8mm2。
因主梁剪力圖形呈矩形,故在支座左邊2m長(zhǎng)度內(nèi),布置3道彎起鋼筋,即先后彎起2φ20+1φ18 C.次梁處附加橫向鋼筋。
由次梁傳來的集中力
F1=39.42+93.6=133.02kN
h1=600-400=200mm
s=2h1+3b=2×200+3×200=1000mm
取附加箍筋為雙肢φ8@200,另配以吊筋1φ18,箍筋在次梁兩側(cè)各布置3排,則:2fyAsbsinα+mnfyvAsv1=234714.9N>F1=13302N即滿足要求。
⑤ 主梁下砌體局部承壓強(qiáng)度的驗(yàn)算
主梁下設(shè)梁墊,具體計(jì)算略。(6)繪制板、次梁、主梁的施工圖
板、次梁、主梁施工圖分別見圖10.29、圖10.30和圖10.31。
圖10.29 13
圖10.30
雙向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)例題
某廠房雙向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)布置如圖10.43所示,樓蓋支承梁截面為250mm×500mm,樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=8kN/m2,樓蓋總的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為gk=4.5kN/m2,板厚100mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C20,板中鋼筋為HPB235,試設(shè)計(jì)此樓蓋。
圖10.43
【解】(1)按彈性理論設(shè)計(jì) ① 荷載設(shè)計(jì)值
恒荷載設(shè)計(jì)值:
g=gk×1.2=4.5×1.2=5.4kN/m2
活荷載設(shè)計(jì)值:
由于活荷載標(biāo)準(zhǔn)值8kN/m2>4kN/m2,按規(guī)范要求,荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3,即
q=qk×1.3=8×1.3=10.4kN/m2
正對(duì)稱荷載: g′=g+q/2=5.4+5.2=10.6kN/m2
反對(duì)稱荷載: q′=±q/2=±5.2kN/m2
荷載總設(shè)計(jì)值: g+q=5.4+10.4=15.8kN/m2 ② 計(jì)算跨度
內(nèi)區(qū)格板的計(jì)算跨度取支承中心間的距離;邊區(qū)格板的計(jì)算跨度取凈跨+內(nèi)支座寬度一半+板厚一半或取凈跨+內(nèi)支座寬度一半+邊支座支承長(zhǎng)度一半,兩者取小值,具體數(shù)值見表10.11。
③ 彎矩設(shè)計(jì)值
現(xiàn)以A區(qū)格板為例說明各彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算過程。
lo1/lo2=0.8125
先計(jì)算跨中彎矩:
m1=k1g′l012+k2q′l012
m2=k3g′l012+k4q′l012
所以 m1=8.6kN·m
m2=5.04kN·m
m1ν=m1+νm2=9.44kN·m
m2ν=m2+νm1=6.47kN·m 計(jì)算支座彎矩:
計(jì)算公式:
mⅠ=kⅠpl012
mⅠ′=kⅠ′pl012
mⅡ=kⅡpl012
mⅡ′=kⅡ′pl012
所以mⅠ=-15.73kN·m
mⅠ′=mⅠ=-15.73kN·m
mⅡ=-13.39kN·m
mⅡ′=mⅡ=-13.39kN·m
按照同樣的方法可以求得其它各區(qū)格在各截面上的彎矩設(shè)計(jì)值。計(jì)算結(jié)果見表10.11
④ 配筋計(jì)算
截面的有效高度:l01方向跨中截面的有效高度h01=h-20=100-20=80mm,l02方向跨中截面的有效高度h02=h-30=100-30=70mm,支座截面h0=h01=80mm。
截面的設(shè)計(jì)彎矩:樓蓋周邊未設(shè)圈梁,因此只能將A區(qū)格跨中彎矩折減20%,其余均不折減;支座彎矩均按支座邊緣處的彎矩取值,即按下式計(jì)算:
M=Mc-V0×b/2
A—B支座計(jì)算彎矩:
-[(15.73+14.06)/2-1/2×15.8×3.47×0.25/2]=-11.47kN·m A—C支座計(jì)算彎矩:
-[(13.39+13.55)/2-1/2×15.8×4.37×0.25/2]=-9.15kN·m
B—D支座計(jì)算彎矩:
-[(16.57+14.31)/2-1/2×15.8×4.37×0.25/2]=-12.01kN·m
C—D支座計(jì)算彎矩:
-[(16.08+17.11)/2-1/2×15.8×3.47×0.25/2]=-13.17kN·m
所需鋼筋的面積:為計(jì)算簡(jiǎn)便,近似取γ=0.9。
As=m/(0.9×h0×fy)截面配筋計(jì)算見表10.12。
表10.12(2)按塑性理論的計(jì)算 ① 荷載設(shè)計(jì)值:
p=g+q=15.8kN ② 計(jì)算跨度
邊跨:l0=ln+a/2或l0=ln+h/2,取小值,因在磚墻上的支承長(zhǎng)度a=180mm>h=100mm,故邊跨計(jì)算跨度按l0=ln+h/2計(jì)算。
中跨: l0=ln
具體計(jì)算如下:
A區(qū)格: l01=ln1=3.65m 17 l02=ln2=4.55m
B區(qū)格:
l01=ln+h/2≈3.34m
l02=ln2=4.8-0.25=4.55m
C區(qū)格:
l01=ln1=3.9-0.25=3.65m
l02=ln2+h/2≈4.24m
D區(qū)格:
l01=3.34m
l02=4.24m ③ 計(jì)算彎矩及配筋
根據(jù)計(jì)算假定,跨中鋼筋在離支座l01/4處彎起一半并伸入支座,并且對(duì)所有區(qū)格均取α0.6,β=2;利用式(10.23)計(jì)算各塑性鉸線上總的極限彎矩,并用As1表示,然后將各彎矩表達(dá)式代入式(10.22)即可求得各截面的配筋。
其中h01=80mm,fy=210N/mm2。 a.A區(qū)格板
M1=5.5×107As1N·mm
M2=2.235×107As1N·mm MⅠ=1.38×108As1N·mm
MⅠ′=MⅠ=1.38×108As1N·mm
MⅡ=MⅡ′= 6.62×107As1N·mm
將上述各值代入式(10.22)得:
2×(5.5+2.235+13.8+6.62)×107As1 =1/12×15.8×1/1000×36502×(3×4550-3650)
解得:As1=0.3115mm2/mm=311.5mm/m
考慮跨中鋼筋折減20%,即可得:
As1=311.5×0.8=249.2mm2/m選用φ8@200(As=251mm2)
As2=0.6×249.2=149.5mm2/m選用φ6@190(As=149mm2)
AsⅠ=AsⅠ′=623mm2/m選用φ8/10@100(As=644mm2)
AsⅡ=AsⅡ′=373.8mm2/m選用φ6/8@95(As=414mm2)b.B區(qū)格板
其長(zhǎng)邊一側(cè)置于墻上,另一側(cè)已由A區(qū)格計(jì)算出所配鋼筋,即AsⅠ=644mm2/m,AsⅠ′=0。
由式(10.23)得:
M1=5.617×107As1N·mm
M2=2.045×107As1N·mm
MⅠ=4.43×107N·mm
MⅠ′=0
MⅡ=MⅡ′=6.06×107As1N·mm
將上述各值代入式(10.22)得:
2×(5.617+2.045+6.06)×107As1+4.43×107=1/12×15.8×1/1000×33402×(3×4550-3340)
解得:
As1=390.4mm2/m選用φ10@200(As=393mm2)As2=0.6×390.4=234.2mm2/m選用φ8/10@260(As=248mm2)18
AsⅠ=644mm2/m選用φ8/10@100(As=644mm2)
AsⅠ′=0
AsⅡ=AsⅡ′=468.5mm2/m選用φ8/10@130(As=495mm2)c.C區(qū)格板
其短邊一側(cè)置于墻上,另一側(cè)的鋼筋已由A區(qū)格板求出,即:AsⅡ=414mm2/m,AsⅡ′=0,由式(10.23)得:
M1=5.03×107As1N·mm M2=2.235×107As1N·m
MⅠ=MⅠ′=12.82×107As1N·mm
MⅡ=2.285×107As1N·mm
MⅡ′=0
將上述各值代入式(10.22)得:
2×(5.03+2.235+12.82)×107As1+2.285×107=1/12×15.8×1/1000×36502×(3×4240-3650)
解得:
As1=0.3392mm2/mm=339.2mm2/m選用φ8/10@180(As=358mm2)由式(10.23)得:
M1=5.15×107As1N·mm
M2=2.045×107As1N·mm
MⅠ=4.59×107N·mm
MⅠ′=0
MⅡ=2.5×107N·mm
MⅡ′=0
將上述各值代入式(10.22)得:
2×(5.15+2.045)×107As1+(4.59+2.5)×107=1/12×15.8×1/1000×33402×(3×4240-3340)解得:As1=0.465mm2/mm=465mm2/m選用φ8@90(As=559mm2)
As2=0.6×465=279mm2/m選用φ10@260(As=302mm2)
AsⅠ=716mm2/m選用φ8/10@90(As=716mm2)AsⅠ′=0
AsⅡ=495mm2/m選用φ8/10@130(As=495mm2)
AsⅡ′=0 ④ 施工圖的繪制
本例給出按塑性理論計(jì)算的配筋的施工圖如圖10.44所示。
圖10.44 20
第三篇:整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書
整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)某三層輕工廠房車間的樓蓋,擬采用整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋,要求進(jìn)行第二層樓面梁格布置,確定梁、板、柱截面尺寸,計(jì)算梁板配筋,并繪制施工圖。
一、設(shè)計(jì)目的
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是教育計(jì)劃中一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本技能,啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)工作情況的認(rèn)識(shí)和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)具有重要作用。
1、了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般程序和內(nèi)容,為今后從事實(shí)際工作奠定初步基礎(chǔ)。
2、復(fù)習(xí)鞏固加深所學(xué)的基本構(gòu)件中受彎構(gòu)件和鋼筋混凝土平面樓蓋等章節(jié)的理論知識(shí)。
3、掌握鋼筋混凝土肋梁樓蓋的一般設(shè)計(jì)方法,諸如:
(1)進(jìn)一步理解單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置、荷載傳遞途徑和計(jì)算簡(jiǎn)圖;
(2)掌握彈性理論和塑性理論的設(shè)計(jì)方法;
(3)掌握內(nèi)力包絡(luò)圖和抵抗彎矩圖的繪制方法;
(4)了解構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要性,掌握現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求;
(5)掌握現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表示方法和制圖規(guī)定:
(6)學(xué)習(xí)書寫結(jié)構(gòu)計(jì)算書;
(7)學(xué)習(xí)運(yùn)用規(guī)范。
二、設(shè)計(jì)資料
1、結(jié)構(gòu)平面布置及柱網(wǎng)布置如圖所示(樓梯間在此平面圖外),按不同用途的車間工業(yè)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表1,到車間內(nèi)無侵蝕性介質(zhì),柱網(wǎng)尺寸見表2,每位學(xué)生按學(xué)號(hào)順序根據(jù)表3選取一組數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。(每10個(gè)1組)
表1
表2
2、樓面構(gòu)造法:20厚水泥砂漿(比重20KN/m3)
樓板層:鋼筋混凝土(比重25KN/m3)
天棚抹灰:15厚混合砂漿(比重18KN/m3)
梁用15mm厚混合砂漿抹灰
3、材料: 混凝土采用C20:
鋼筋:梁受力筋采用Ⅱ級(jí)鋼筋,其它均采用Ⅰ級(jí)鋼筋。
4、設(shè)計(jì)板和次梁(主梁不用設(shè)計(jì))
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求
1、結(jié)構(gòu)布置
柱網(wǎng)尺寸給定,要求了解確定的原則。
梁格布置,要求確定主、次梁布置方向及次梁間距。
2、按塑性理論方法設(shè)計(jì)樓板和次梁,按彈性理論方法設(shè)計(jì)主梁。
3、提出結(jié)構(gòu)計(jì)算書一份。要求:步驟清楚、計(jì)算正確、書寫工整。
4、繪制結(jié)構(gòu)施工圖:3號(hào)圖2張,內(nèi)容包括:
(1)結(jié)構(gòu)平面布置圖;
(2)板、次梁配筋圖;
要求真正做到施工圖深度,交給工地即能付諸于施工。圖面必須按“制圖標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定繪制,要求布圖勻稱、表達(dá)正確、線清晰、圖面整潔。
四、成績(jī)考核及評(píng)定
根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算書、施工圖兩方面綜合按五級(jí)制評(píng)定成績(jī)。
五、參考資料
1、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范
2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
3、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
4、建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)
5、“指示書”見有關(guān)資料
第四篇:整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書
整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)某三層輕工廠房車間的樓蓋,擬采用整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋,要求進(jìn)行第二層樓面梁格布置,確定梁、板、柱截面尺寸,計(jì)算梁板配筋,并繪制施工圖。
一、設(shè)計(jì)目的
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)是教育計(jì)劃中一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本技能,啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)工作情況的認(rèn)識(shí)和鞏固所學(xué)的理論知識(shí)具有重要作用。
1、了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般程序和內(nèi)容,為今后從事實(shí)際工作奠定初步基礎(chǔ)。
2、復(fù)習(xí)鞏固加深所學(xué)的基本構(gòu)件中受彎構(gòu)件和鋼筋混凝土平面樓蓋等章節(jié)的理論知識(shí)。
3、掌握鋼筋混凝土肋梁樓蓋的一般設(shè)計(jì)方法,諸如:
(1)進(jìn)一步理解單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置、荷載傳遞途徑和計(jì)算簡(jiǎn)圖;(2)掌握彈性理論和塑性理論的設(shè)計(jì)方法;
(3)了解構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要性,掌握現(xiàn)澆梁板的有關(guān)構(gòu)造要求;(4)掌握現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表示方法和制圖規(guī)定:(5)學(xué)習(xí)書寫結(jié)構(gòu)計(jì)算書;(6)學(xué)習(xí)運(yùn)用規(guī)范。
二、設(shè)計(jì)資料
1、結(jié)構(gòu)平面布置及柱網(wǎng)布置如圖所示(樓梯間在此平面圖外)
2、樓面構(gòu)造法:20厚水泥砂漿(比重20KN/m3)樓板層:鋼筋混凝土(比重25KN/m3)天棚抹灰:15厚混合砂漿(比重18KN/m3)1
梁用15mm厚混合砂漿抹灰
3、材料: 混凝土采用C20:
鋼筋:主梁、次梁受力筋采用Ⅱ級(jí)鋼筋,其它均采用Ⅰ級(jí)鋼筋。
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求
1、結(jié)構(gòu)布置
柱網(wǎng)尺寸給定,要求了解確定的原則。
梁格布置,要求確定主、次梁布置方向及次梁間距。
2、按塑性理論方法設(shè)計(jì)樓板和次梁,按彈性理論方法設(shè)計(jì)主梁。
3、提出結(jié)構(gòu)計(jì)算書一份。要求:步驟清楚、計(jì)算正確、書寫工整。
4、繪制結(jié)構(gòu)施工圖:1號(hào)圖1張,內(nèi)容包括:(1)結(jié)構(gòu)平面布置圖;
(2)板配筋圖、次梁、主梁(剖面法和平面法);(3)必要的施工說明。
要求真正做到施工圖深度,交給工地即能付諸于施工。圖面必須按“制圖標(biāo)準(zhǔn)”規(guī)定繪制,要求布圖勻稱、表達(dá)正確、線清晰、圖面整潔。
四、成績(jī)考核及評(píng)定
根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算書、施工圖、答辯三方面綜合按五級(jí)制評(píng)定成績(jī)。
計(jì)算書、施工圖需經(jīng)指導(dǎo)老師簽字后方能參加答辯,不合格者不答辯,課程設(shè)計(jì)不合格者不準(zhǔn)參加課程考試。
五、參考資料
1、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范
2、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
3、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
4、建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)
5、“指示書”見教材中的設(shè)計(jì)例題
第五篇:現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
工程0803現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
一、設(shè)計(jì)題目
某二層內(nèi)框架承重的房屋,采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋,其建筑平面圖如圖所示:L1=6000mm, L2=4800mm,層高4.5m。
二、設(shè)計(jì)資料:
1、房屋四周外墻均為承重磚墻,內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土柱.2、荷載
(1)樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=6 kN/m2;
(2)樓面層做法:20mm厚水泥砂漿找平厚做10mm厚水磨石面層。板底采用20mm厚混合砂漿天棚抹灰。(3)(4)(5)(6)樓面面層:水磨石地面0.65 kN/m。鋼筋混凝土容重:r=25 kN/m3。混合砂漿容重:r=17kN/m3。水泥砂漿容重:r=17kN/m3。
23、材料: 混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C20或C25,主梁及次梁受力筋用HRB335級(jí)鋼筋,板內(nèi)及梁內(nèi)其他鋼筋可以采用HPB235級(jí)鋼筋。
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容
1、計(jì)算書
(1)、結(jié)構(gòu)平面布置圖:柱網(wǎng)、主梁、次梁級(jí)板的布置
(2)、板的強(qiáng)度計(jì)算(按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算)(3)、次梁強(qiáng)度計(jì)算(按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算)(4)、主梁強(qiáng)度計(jì)算(按彈性理論計(jì)算)
2、繪制結(jié)構(gòu)施工圖(結(jié)構(gòu)平面布置圖)
(1)、板的配筋圖
(2)、次梁的配筋圖(3)、主梁的配筋圖
四、關(guān)于計(jì)算書和結(jié)構(gòu)施工圖的說明
1、計(jì)算書要求計(jì)算準(zhǔn)確,步驟完整,內(nèi)容清晰。
2、結(jié)構(gòu)施工圖用《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》(03G101-1)表達(dá)
3、圖紙:采用A2圖紙
4、圖紙欄(統(tǒng)一格式)
5、字體及圖線:
圖紙上所有字體一律采用仿宋字,所有圖線、圖例及尺寸標(biāo)注均須符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。
五、課程設(shè)計(jì)目的
1.了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定;
2.通過板及次梁的計(jì)算,熟練掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法; 通過主梁的計(jì)算,熟練掌握按彈性理論分析內(nèi)力的方法,并熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的繪制方法; 3.了解并熟悉現(xiàn)澆板的有關(guān)構(gòu)造要求;
4.掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方式和制圖規(guī)定,進(jìn)一步提高繪圖的基本技能;
六、設(shè)計(jì)參考進(jìn)度
1.布置設(shè)計(jì)任務(wù),閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書、指導(dǎo)書及設(shè)計(jì)例題,復(fù)習(xí)有關(guān)課程內(nèi)容。確定梁格布置、板計(jì)算及繪制板的配筋草圖;(2天)
2.次梁的計(jì)算及繪制配筋草圖;(2天)3.主梁的計(jì)算及繪制配筋草圖;(2天)4.繪制板、次梁和主梁的施工圖。(4天)