混凝土结构课程设计

发布 2022-10-01 18:52:28 阅读 8215

楼盖设计与计算。

一、 楼盖平面布置。

本次设计对象为双向板肋梁楼盖,其柱网尺寸为7.2m×7.2m。

仅沿横向和纵向分别布置主梁,而不进行次梁的布置。可以确定主梁跨度为7.2m,板的跨度为7.

2m。双向板的厚度不宜小于80mm,且连续板h≥l01(×7200=144mm),可取h=160mm,主梁的截面高度应满足h=~=480~720mm,取h=700mm,截面宽度取b=300mm。

楼盖结构平面布置如图一。

图一。二、 按弹性理论进行板的设计。

1. 荷载设计值。

楼面活载标准值为qk=8.5kn/m2,楼面面层大理石贴面,其自重gk1=1.16 kn/m2,板底和梁表面均采用20mm厚水泥砂浆粉刷,其自重为20 kn/m3。

板厚160mm。

板的恒载标准值:

大理石贴面1.16 kn/m2

20mm厚水泥砂浆层0.02×20=0.40 kn/m2

钢筋混凝土板0.16×25=4 kn/m2

合计5.56 kn/m2

板的活载标准值8.5 kn/m2

恒荷载分项系数取1.2;民用建筑楼盖,活载分项系数取1.4。

板恒载设计值:g=1.2×gk=1.2×5.56=6.672 kn/m2

板活载设计值:q=1.4×qk=1.4×8.5=11.9 kn/m2

g+q/2=6.672+5.95=12.622 kn/m2

q/2=5.95 kn/m2

g+q=6.672+11.9=18.572 kn/m2

2. 板的计算跨度。

内跨:l0=lc=7200mm边跨:l0=lc-250+160/2=71600mm

3. 弯矩计算。

跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值,与内支座铰接时在q/2作用下的跨中弯矩之和。泊松比取0.2;支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。

根据不同支承情况,整个楼盖可以分a、b、c三种区格板。如图一所示。

a区格板:l01/l02=1,查表得。

m1=(0.0176+0.2×0.0176) (g+q/2) l201+(0.0368+0.2×0.0368)ql201

13.819+13.621=27.44 kn/m2

m2=(0.0176+0.2×0.0176) (g+q/2) l201+(0.0368+0.2×0.0368)ql201

13.819+13.621=27.44 kn/m2

m’1=m’’1=-0.0513×(g+q) l201=-49.4 kn/m2

m’2=m’’2=-0.0513×(g+q) l201=-49.4 kn/m2

其中,m1、m2分别代表板在l01和l02方向上的跨中弯矩,m’1、m’’1代表l01方向上支座弯矩,m’2、m’’2代表l02方向上支座弯矩。对边区格板的简支边取m’、m’’ 0。

由于计算过程比较复杂,现将各区格板分别算的的弯矩值,列于下表(表一)。

表一。4. 截面设计。

截面有效高度:假设选用b12钢筋,l01方向跨中截面h01=134mm,l02方向跨中截面h02=122mm,支座截面h0=134mm。

截面设计弯矩:楼盖周边未设圈梁,故只能将格区a的跨中弯矩及a—a支座弯矩减少20%,其余均不折减。为便于计算,近似取γ=0.

95,as=。截面配筋计算结果及实际配筋列于表二。

表二。5. 验算截面配筋率。

min==×100%=0.43%>0.45××=0.256%,且0.43%>0.2%=0.24%,故截面不少筋。

0.299<=0.55,故截面不超筋。

板的配筋图见图一。

三、 按弹性理论进行粱的设计。

1. 粱的荷载。

1) 计算跨度。

主梁端部支承在墙上,支承长度为370mm,中间支承在350mm×350mm的混凝土柱上,主梁按连续梁计算。其计算跨度:

边跨:=6905mm,因<=185,7253mm;故取边跨 l01=7253

中跨:l01=7200mm。

因跨度相差不超过10%,故可利用《钢筋混凝土结构》中册附录6中的附表计算内力。

2) 荷载设计值。

自身恒载设计值。

钢筋混凝土梁0.7-0.16)×0.3×25×1.2=4.86 kn/m

粉刷层0.02×(0.7-0.16+0.15)×2×20×1.2=0.66 kn/m

小计 5.52 kn/m

板传来的恒载设计值2×6.672×=48.0384 kn/m

板传来的活在设计值2×11.9×=85.68kn/m

3) 计算简图。

2. 内力设计值计算及包络图。

1) 三跨梁的弯矩设计值。

弯矩可查内力系数表来求得,计算简图,荷载,系数,弯矩见表三。包络图见附图1

其中=系数×(或×)。

三跨主梁弯矩计算表三。

2) 三跨梁的剪力设计值。

剪力同样可查内力系数表求得,计算简图,荷载,系数,剪力见表四,包络图见附图2

其中=系数×(或×)

三跨主梁弯矩计算表四。

3) 五跨梁的弯矩设计值。

求解方法与三跨梁相同,结果见下表。包络图见附图3

4) 五跨梁的剪力设计值。

求解方法与三跨梁相同,结果见表六。包络图见附图4。

五跨主梁剪力计算表五。

3. 承载力计算。

三跨主梁和五跨主梁都采用c30混凝土,纵向受力钢筋采用hrb335级钢筋,箍筋采用hrb235级钢筋。.0, =14.3n/mm2, =1.

43 n/mm2 , 0.55; =300 n/mm2 , 210 n/mm2。

1) 三跨梁正截面承载力计算。

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