混凝土结构课程设计

发布 2022-10-01 19:57:28 阅读 2568

1 设计资料。

1.1 设计资料

查阅设计资料可知,楼面活荷载标准值为,混凝土强度等级为,,,则此楼板的设计属于单向板设计。楼面活荷载标准值为;楼面面层为20mm水泥砂浆,梁板底抹灰为20mm混合砂浆;材料选用:混凝土(),主梁和次梁均采用级钢筋(),其余均采用级钢筋()。

1.2 楼面梁格布置图。

图1 楼面梁格布置图

2 板的设计。

板按照塑性内力重分布方法设计。查询混凝土设计规范可知,工业厂房房屋楼面的最小厚度为。按照刚度条件可知板厚为,此处取板厚。

次梁截面高度,取,根据梁的高宽比位于,取次梁截面宽度。板的几何尺寸和计算简图见图2。

图2 板的几何尺寸及计算简图。

2.1 荷载计算。

2.1.1 恒荷载。

板自重。楼面面层。

板底抹灰。则。

2.1.2 使用活荷载

根据建筑结构荷载规范规定,对于标准值大于()的工业厂房房屋楼面结构的活荷载应取,此时。

2.1.3 荷载控制组合。

由可变荷载控制组合:

由永久荷载控制组合:

则取 2.2 内力计算。

取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为(两端与梁整体连接)

中间跨: 边跨:

表1 板的弯矩计算。

2.3 正截面承载力计算。

由于混凝土等级为,则取,则板截面的有效高度,各截面的配筋计算见表2,板的配筋见图3,板的钢筋表见表3.

表2 板的正截面计算。

注:表中对于~轴间板带的中间跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用,故弯矩降低20%,板中钢筋直径至少为8mm,当板厚小于或者等于150mm时,间距应小于或者等于200mm,故选为的钢筋。~轴间选择便于施工。

图3 板的配筋图。

注:板厚80mm,分布筋采用。

表3 板的钢筋表。

3 次梁的设计。

主梁的高度,取,根据梁的高宽比为,取梁宽,次梁的截面几何尺寸与支承情况如图4。

图4 次梁几何尺寸及支承情况。

3.1 荷载计算。

3.1.1 恒荷载。

由板传来。次梁自重。

梁侧抹灰(15mm):

则。3.1.2 楼面使用活荷载。

3.1.3 荷载组合设计值。

由可变荷载控制组合:

由永久荷载控制组合:

则取。3.2 内力计算。

按照塑性内力重分布计算次梁内力。计算跨度:

中间跨: 边跨:。故按照等跨连续梁计算内力,计算剪力时取净跨,其计算简图如图5。次梁内力计算见表4、表5.

图5 次梁计算简图。

表4 次梁弯矩计算。

表5 次梁剪力计算。

3.3截面承载能力计算。

3.3.1 确定

次梁跨中截面按照t型截面计算,其翼缘宽度取三者较小值。

按次梁计算跨度考虑

按照次梁净距考虑

按照翼缘高度考虑时恒成立,则不受此限制。

故取。3.3.2 判断t型截面类型和支座截面。

对于t型截面,取,,则令时,

故属于第一类t型截面。

表6 次梁正截面承载力计算。

注: 的计算值大于其限制值,但是考虑跨内正弯矩筋伸入支座对减小受压区高度有利,所以此处不予调整;计算得到的必须满足,以防止超筋破坏;考虑塑性内力重分布要求满足。

对于次梁支座均按照矩形截面进行计算,第一内支座截面采用双排布筋,则取,;中间支座按照单排布筋,则取,。次梁正截面承载力计算见表6,斜截面承载力计算见表7,次梁配筋图见图6。

表7 次梁斜截面承载力计算表。

图6 次梁配筋图。

4 主梁的设计。

按弹性理论计算主梁内力,不考虑塑性内力重分布。取柱截面尺寸为,主梁的几何尺寸与支承情况如图7。

图7 主梁几何尺寸及支承情况。

4.1 荷载计算。

4.1.1 恒荷载

由次梁传来。

主梁自重(折算为集中荷载。

梁侧抹灰(15mm,折算为集中荷载)

则 4.1.2 使用活荷载。

4.1.3 荷载组合设计值。

由可变荷载控制组合:

由永久荷载控制组合:

则取,4.2 内力计算

计算跨度如下中间跨:,边跨:。主梁计算简图如图8。

图8 主梁计算简图。

各种荷载工况下的主梁内力计算见表8,内力计算过程见表9。

表8 各种荷载工况下主梁内力计算。

表9 各种工况内力计算过程。

注:的计算方法如下。

考虑荷载的最不利内力组合见图9,主梁的弯矩包络图与剪力包络图见图10。

4.3 截面承载力计算。

4.3.1 确定。

主梁跨中截面按t型截面计算,其翼缘宽度取下列三值的最小值。

按主梁计算跨度考虑。

按主梁净距考虑。

按翼缘厚度考虑由于恒成立,则不受其限制。故。组合:

组合: 组合:

图9 荷载的组合图。

图10 主梁弯矩和剪力包络图。

4.3.2 判断t型截面的类别。

令,取,则。

则。故属于第一类t型截面。

主梁支座截面按照矩形截面考虑,因支座弯矩较大,布置两排筋,布置在次梁主筋下面。取,则,主梁的正截面承载力及配筋计算见表10和表11。

表10 主梁正截面承载力计算。

注:由钢筋决定,取。

表11 主梁斜截面承载力计算。

4.4主梁吊筋计算。

由次梁传至主梁的全部集中荷载为。

g+q=1.2×37.65+1.3×99.36kn=174.35kn。

则,取2 16()。

主梁配筋图见图11。

图11 主梁配筋图。

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