水工钢筋混凝土结构设计原理.doc

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 姓 名：：学 号： 云南农业大学水利学院 一、设计资料： 楼层如图所示，墙体厚度370mm，结构横向长L1=18m,结构纵向长l2=30m。楼梯位于该层平面的外部，本设计不予考虑。楼盖采用整体式单向板肋形结构。 该建筑位于非地震区。 建筑物安全级别为二级。 结构环境类别一类。 荷载：钢筋混泥土密度为25KN/m3， 楼面面层为水磨石（底层20mm厚水泥砂浆，10mm面层），自重为0.65KN/㎡，梁板天花为混合砂浆抹面15mm。 活荷载标准值2.5KN/㎡ 2 结构平面布置及初估尺寸：板的支承长度为120mm，梁的支承长度240mm，主梁沿房屋的横向布置。 板厚h=80mm, 二、楼面梁格布置和构件截面尺寸 楼面梁格布置 确定主梁跨度为6m，次梁跨度为6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2m 估计梁板截面尺寸：按跨度比条件，要求板厚h≥L/40=2000/40=50 mm，对工业建筑的楼板，要求h≥80 mm，取板厚h=80 mm 次梁截面尺寸: h=L/18～L/12=6000/18～6000/12=333.3～500 取h=500 mm又要求h/b≥2 ∴取b=250 mm 主梁截面尺寸: h=L/14～L/8=6000/14～6000/8=428～750 mm 取h=700 mm b=300 mm 已知：承重墙厚为240 mm 柱子尺寸为400 mm×400 mm 三、板的设计 ㈠计算简图 板为6跨连续板，其结构尺寸如下图（a）所示，为便于用表格计算，计算简图按5跨考虑，如图（b）所示 次梁截面为250 mm×500 mm，板在墙上支承长度为120 mm，板的计算跨度为： 边跨：b=250 mm≥0.1Lc=0.1×2000=200 mm ∴取L0 =1.1Ln=1.1×1755=1930.5 mm 中间跨：L=Ln=2000mm ㈡荷载计算 取宽为1M的板带计算： 恒荷载：板自重 25KN/M3×1M×0.08M=2.0KN/M 水磨石抹面 0.65KN/M2×1M=0.65KN/M 12mm抹底 16 KN/M3 ×1M×0.012M=0.19KN/M 标准值： gk=2.0+0.65+0.19=2.84KN/M 设计值： g=Gkgk=1.05×2.84=2.982KN/M 活荷载：标准值 qk=6KN/M3×1M=6KN/M 设计值 q=rQqk=1.2×6=6KN/M 考虑次梁对板的转动约束，折算荷载为： g′=g+q/2=2.982+7.2/2=6.582KN/M q′=q/2=7.2/2=3.6KN/M ㈢内力计算 按弹性方法计算，由于边跨与中间跨相差不到10％，可采用等跨表格计算。查附录六表4得弯矩系数a、a1，弯矩计算值为M=ag′L02+ a1g L02 跨中弯矩： 边 跨：M1=0.0781×6.58×1.932+0.1×3.6×1.932=3.255KN/M 中间跨：M2=0.0331×6.58×22+0.0787×3.6×22=2.0KN/M M3=0.0462×6.58×22+0.0855×3.6×22=2.447KN/M 支座弯矩： MB=-{0.105×6.58×((2+1.93)/2)2 +0.119×3.6×((2+1.93)/2)2}=-4.32KN/M MC=-{0.079×6.58×22 +0.111×3.6×22}=-3.677KN/M 支座边缘弯矩 V0 =g′+q′=6.582+3.6=10.182KN/M MB ′=MB-1/2 V0 b=-〔4.21-1/2×1×10.182×0.25〕=-2.937KN/M MC ′=MC-1/2 V0 b=-〔3.59-1/2×1×10.182×0.25〕=-2.317KN/M ㈣截面设计 板厚为80mm，h0取60mm，混凝土为C20，fc=10N/mm2，Ⅰ级钢筋：fy=210N/mm2，钢筋混凝土结构，结构系数rd=1.2，配筋计算表见表一，考虑水电站厂房发电机组对结构的动力影响，板的配筋采用弯起式。 表一 板的配筋计算表 截面 边跨 B 中间跨中2 C 中间跨中3 边板带 中板带 边板带 中板带 边板带 中板带 弯矩计算值×106Nmm） 3.255 2.937 2.0 0.8×2.0 2.317 0.8×2.317 2