建筑结构设计题.doc

整体式单向板肋形楼盖设计 姓 名：沈 杰 班 级：水工1105班 学 号：1110327 指导老师：段凯敏 设计日期：2012年12月 成 绩： 单向板肋形结构设计 —、基本情况 某现浇钢筋混凝土肋形板楼（2级水工建筑物），其结构平面布置如图9-58所示。楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面，梁、板的底面用15mm厚纸筋石灰粉刷，楼面可变荷载标准值qk=8.0kN/m.基本组合时的承载力安全系数K=1.20,其平面尺寸为30m×19.8m.试绘制板、梁、主梁的计算简图。 二、设计资料 （1）楼板构造做法：20mm厚水泥砂浆（重度为20kN/m3）面层，钢筋混凝土现浇板（重度为25kN/m3）,15mm厚混合砂浆顶棚抹灰（重度为17kN/m3） (2)四周为普通砖砌墙，墙厚均为240mm,直接承载主梁位置设有扶壁，尺寸如图9-58所示。钢筋混凝土柱为400mm×400mm. 图9-58 计算题4肋形楼盖平面布置 (3)楼面荷载：均布可变荷载标准值为9kN/m2 （4）材料选用: 1)混凝土：强度等级C25. 2）钢筋：粱内受力钢筋采用ＨRB400级，其余钢筋采用HPB235或HRB335级。 三、设计过程 （一）楼盖的结构平面布置 采用横墙承重方案，即主梁横向布置，次梁纵向布置。主梁跨度为6.6m，次梁的跨度为6.0m,主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2m。此时，板的长短跨之比为6.0/2.2=2.72.0,可按单向板设计，但按规范规定，应沿边长方向布置足够的构造钢筋。楼面平面布置见图9-58. （二）板梁的截面尺寸拟定 考虑刚度要求，连续板的板厚不小于跨度的1/40，h≥l/40=2200/40=55mm；考虑是水电站的楼盖板，故取h=80mm. 次梁的截面高度根据一般要求：h=(1/18～1/12)×6000=(333～500)mm 取次梁的截面为b×h=200mm×450mm 主梁的截面高度根据一般要求： h=(1/12～1/8)l=(1/12～1/8)×6600=(550～825)mm 取主梁的截面为b×h=250mm×600mm (三)板的设计 1.荷载计算 在垂直于次梁的方向取1m宽的板带作为板的设计单元。 板的永久荷载标准： 20mm厚水泥砂浆面层 0.02×1.0×20=0.4kN/m 80mm厚钢筋混凝土板 0.08×1.0×25=2.0kN/m 15mm厚板底混合砂浆抹灰 0.015×1.0×17=0.255kN/m 小计 2.655kN/m 可变荷载标准值： 9kN/m 折算荷载： g1k=gk+qk/2=2.655+9/2=7.155kN/m q′k=qk/2=7.5/2=4.5kN/m 2计算简图 次梁截面为200mm×450mm取板在墙上的支承长度为120mm,板的尺寸及其支承情况如图9-59（a）所示。板的计算跨度如下： 边跨： Ln1=2200-120-200/2=1980mm L01= Ln1+b/2+h/2=1980+200/2+80/2=2120mm L01= Ln1+b/2+a/2=1980+200/2+120/2=2140mm L01=1.1Ln1=1.1×1980=2178mm 应取L01=2120mm，但为了计算方便和安全，取L01=2200mm 中间跨： L02=LC=2200mm 两跨相差（L02- L01）/ L02=(2200-2120)/2200=3.6%10%,故按等跨来考虑，9跨按5跨计算。其计算简图如图9-59（b）所示 图9-59 连续板的构造及计算简图 3.弯矩计算 连续板的剪力一般由混凝土承担，不需要进行斜截面承载力计算，亦不需设置腹筋。弯矩设计值按式（9-1）计算，式中系数a1及a2可查附录五得到，计算结果见表9-2 表9-2 板的弯矩计算表 截面边跨B支座2跨中C支座3跨中a10.0781-0.10500.0331-0.07900.0462a20.1000-0.11900.0787-0.11100.0855