建筑结构课程设计钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计.doc
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1、上海建桥学院 建筑结构课程设计成果汇总专 业: 工程管理 班 级: 工管(1)班 姓 名: ls 学 号: 10B031101 指导教师: 婷 2013年 6月 14日上海建桥学院商学院课程设计成果课程名称: 建筑结构课程设计 实验类型: 课程设计 实验项目名称: 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计 学生姓名: ls 专业: 工程管理 学号: 10B031101 指导老师: 婷 实验地点: 8163 实验日期: 2013 年 5 月 2 日一、 课程设计目的和要求本次课程设计的目的是:1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。 2、通过板及次梁的计算,掌握考虑塑性内力重分布的计算方法
2、。 3、通过主梁的计算,掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。 4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。 5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式,制图规定,进一步提高制图的基本技能。 6、学会编制钢筋材料表。单向板肋梁楼盖设计是建筑结构课程设计的重要组成部分,通过本课程设计,使学生进一步理解课程内容,基本掌握楼板盖的设计方法,增加应用知识,培养学生的实际动手能力和分析、解决问题的能力。二、课程设计内容本次课程设计包括以下内容:1、结构平面布置图:柱网、主梁、次梁及板的布置2、板的强度计算(按塑性内力重分布计算)3、次梁强度计算(按塑性内力重分布计算)4、主梁强度计算(
3、按弹性理论计算)5、绘制结构施工图(1) 结构平面布置图(1:200)(2) 板的配筋图(1:50)(3) 次梁的配筋图(1:50;1:25)(4) 梁的配筋图(1:40;1:20)及弯矩M、剪力V的包络图(5) 明细表及图纸说明三、课程设计成果3.1 建筑结构课程设计3.1.1 设计资料1、车间类别为三类金工车间,车间内无侵蚀性介质,结构平面及柱网布置如图。经查规范资料:板跨1.2m时,楼面的活荷载标准值为16.0KN/;板跨2.0m时,楼面的活荷载标准值为10.0KN/;次梁(肋梁)间距1.2m时,楼面的活荷载标准值为10.0KN/;次梁(肋梁)间距2.0m时,楼面的活荷载标准值为8.0K
4、N/。数据:Lx=6000, Ly=6300。2、楼面构造。采用20mm厚水泥砂浆抹面,15mm厚混合砂浆天棚抹灰。3、屋面构造(计算柱内力用)。三毡四油防水层,20厚水泥砂浆找平层、150厚(平均)炉渣找坡层、120厚水泥珍珠岩制品保温层、一毡二油隔气层、60厚钢筋混凝土屋面板、15厚混合砂浆天棚抹灰。4、梁、柱用15厚混合砂浆抹灰。5、混凝土采用C25;主梁、次梁受力筋采用HRB335级钢筋,其他均采用HPB235级钢筋。3.1.2 设计计算书3.1.2.1楼盖梁格布置及截面尺寸确定:1、确定主梁的跨度为6.0m,次梁的跨度为6.3m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.0m。2、按高跨
5、比条件,当时,满足刚度要求,可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板,要求,取板厚h=90mm3、次梁的截面高度应满足525)mm,取h=450mm则,取b=200mm。4、主梁的截面高度应该满足,h=700mm,则,取。3.1.2.2板的设计(按塑性内力重分布计算):1、荷载计算:板的恒荷载标准值:取1m宽板带计算: 水泥砂浆面层 90mm钢筋混凝土板 15mm板底混合砂浆 恒载: 活载: 恒荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的设计值总值: = 2、板的计算简图:次梁截面为200mm450mm,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取
6、板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计,板的计算边跨: ,取 ()中跨: 板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷相同,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。计算简图如下图:3、内力计算及配筋:用塑性内力重分布理论计算,则有系数如下表: 支承情况截 面 位 置端支座边跨支座离端第二支座离端第二跨中中间支座中间跨中A1B2C3梁板搁支在墙上01/11两跨连续:-1/10三跨以上连续:-1/111/16-1/141/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14则由可计算出、,计算结果如下表:截面位置1B2C1/11-1
7、/111/16-1/14由题知:则,根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:截面1B2CM()4.992-4.8563.3382.670-3.8152.353()58.310.0860.0830.0570.0460.0650.040()0.0900.0870.0590.0470.0670.041(mm2)357345.1234186.4265.8162.6选钢筋轴线轴线8130813081308130轴线8130813061306130实际配筋轴线轴线387mm2387mm2387mm2387mm2轴线387mm2387mm2218mm2218mm2位于次梁内跨上的板带,其内区格四周与梁整体连接
8、,故其中间跨的跨中截面(、)和中间支座()计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。4、确定各种构造钢筋:分布筋选用6300。嵌入墙内的板面附加钢筋选用8200。垂直于主梁的板面附加钢筋选用8200。板角构造钢筋:选用8200,双向配置板四角的上部。5、绘制板的配筋示意图:采用弯起式筋,详见板的配筋图.3.1.2.3次梁设计(按塑性内力重分布计算):1、次梁的支承情况: 2、荷载计算: 由板传来: 次梁肋自重: 次梁粉刷重 恒载: 活载: 设计值总值: = 3、确定计算跨度及计算简图。塑性内力重分布计算时,其计算跨度: 中跨: 边跨: ,取 ()因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计
9、算简图如下:3、内力计算:由可计算出、,计算结果如下表:截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/14由可计算出、,计算结果如下表:截面位置0.450.600.550.554、截面承载力计算: 次梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度,按,故取。梁高: 翼缘厚: 判定T形截面类型:故各跨中截面属于第一类T形截面。 次梁正截面承载力计算见下表:截 面1B2C弯矩M95.55-95.5562.53-71.46或0.0240.2390.0190.221 0.0240.2770.0190.2530.9880.8870.9910.874786.3875.8513.0664.8选用钢筋320320
10、318318实际钢筋截面面积(mm2)942942763763(3) 次梁斜截面承载力计算见下表:截 面ACV76.91102.5591.7191.71截面满足截面满足截面满足截面满足需配箍筋需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢数、直径2626262656.656.656.656.6380.7124.3157.8172.9实配箍筋间距150150 150150满足满足满足满足(4) 构造配筋要求:沿全长配置封闭式箍筋,第一根箍筋距支座边50mm处开始布置,在简支端的支座范围内各布置一根箍筋。3.1.2.4主梁设计(按弹性理论计算):1、支承情况: 柱截面400400,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋
11、混凝土柱大的多,故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。主梁端部支承于砖壁柱上,其支承长度a=370。2、荷载计算:为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。 次梁传来的荷载: 主梁自重: 主梁粉刷重: 恒载:恒载设计值:活载设计值:3、确定计算跨度及计算简图主梁计算跨度:边跨: ,取中跨: 因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:3、内力计算: (1) 弯矩设计值:其中,可由书中表查取,L为计算跨度,对于B支座,计算跨度可取相邻两跨的平均值。(2) 剪力设计值:,其中,可由书中表查可知。主梁弯矩计算项次荷载简图组合项次+ + + +组合值59.41-420.35-102.
12、31-244.77组合项次 + +组合值388.87224.96由此可作出下列几种情况下的内力图:+; +; +主梁剪力计算项 次荷载简图组合项次 ()+193.63+-304.24+270.8同样可绘出剪力包络: 4、主梁正截面和斜截面承载力计算: 主梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度,按,故取。梁高: (边跨),(中间跨)翼缘厚:判定T形截面类型:故各跨中截面属于第一类T形截面。 正截面配筋计算。截 面1B2弯矩M388.87-420.35224.96-103.31-373.46或0.0380.2400.0220.066 0.0390.2790.0220.0680.9810.8610
13、.9890.9661997.52190.71148.8540.1选用钢筋622622422222实际钢筋截面面积(mm2)228122811520760斜截面配筋计算:截 面AV193.63304.24270.8,截面尺寸按下面式验算截面满足截面满足截面满足剪跨比:需配箍筋需配箍筋需配箍筋箍筋肢数、直径210210210157157157260.2112.03135.33实配箍筋间距110 110110满足满足满足验算最小配筋率,满足要求5、两侧附加横向钢筋的计算:次梁传来的的集中力:,附加箍筋布置范围:取附加箍筋8200,则在长度范围内可布置箍筋的排数:排, 梁两侧各布置三排。另加吊筋118
14、, ,则由:,满足要求。3.1.3 图纸(1) 平面布置图(2) 板配筋图(3) 次梁配筋图(4) 主梁配筋图3.2 建筑结构实验报告3.2.1 认识实验1、实验目的(1) 了解结构实验加载设备的特点及作用。(2) 了解结构试验中常用仪器的基本原理和使用方法。2、加载设备结构试验的目的是模拟结构在实际受力状态下的受力性能,试验中需要对试件施加荷载,施加荷载的方法与加载设备有很多种类,最通常的方法是利用液压加载器或液压加载器或液压加载的方法(1) 试验台座结构试验室中的试验台座是固定设备,他可以平衡施加在试件上的荷载所产生的反力。本试验室拥有槽式试验台座,主要包括沿台座横向布置的六条通长槽轨,其
15、结构特点是加载点位置可沿六条通常槽轨的纵向任意变动,加载较为方便。(2) 荷载架 竖向荷载架,主要由立柱和横梁组成。按立柱截面形式可分为:1组合截面式竖向荷载架:2丝杆式竖向荷载架 水平荷载架,有两副三角型钢架组成。(3) 液压试验机压试验机是对试件施加平稳而渐增的试验力,直至事件断裂或在一定条件下达到规定的变形量或者规定的变形速度,并能测出试验过程中试样所受的荷载、变形等参数。(4) 液压加载器和油泵其主要工作原理是用高压油泵将具有一定压力的液压油压入液压加载器的工作油缸,使之推动活塞,对结构施加荷载。荷载值通过油压表测得,也可由液压传感器将信号输给读数仪或数据采集仪记录。3、结构试验中常用
16、仪器(1) 电阻应变片电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化,这种现象称为“应变效应”。应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件,使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上,构件受力后由于测点发生应变,敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化,再由专用仪器测得其电阻变化大小,并转换为测点的应变值。金属电阻应变片品种繁多,形式多样,常见的有丝式电阻应变片和箔式电阻 应变片。此次,我们采用的是箔式电阻应变片是一种基于应变电阻效应制成的,用金属箔作为敏感栅的,能把被测试件的应变量转换成电阻变化量的敏感元件。(2) 拉压传感器和压力传感器。
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