钢筋混凝土结构-1
课程设计。题目:钢筋混凝土单向板。
肋梁楼盖设计。
姓名。班级。
学号: 2013
学部: 土木工程部
河北联合大学轻工学院。
2016 年 6 月 20 日。
目录。1. 设计资料 2
1.1楼面做法 2
1.2材料选用 2
2. 楼盖的结构平面布置 2
3. 板的设计 3
3.1荷载设计值 3
3.2 计算简图 4
3.3 弯矩设计值 4
3.4 正截面受弯承载力计算 5
4. 次梁设计 6
4.1 荷载设计值 6
4.2 计算简图 7
4.3 内力计算 7
4.4 承载力计算 8
4.4.1 正截面受弯承载力 8
4.4.2 斜截面受剪承载力 9
4.5 次梁配筋图 10
5. 主梁设计 11
5.1 荷载设计值 11
5.2 计算简图 11
5.3 内力设计值及包络图 12
5.3.1 弯矩设计值 12
5.3.2 剪力设计值 12
5.3.3 弯矩包络图 12
5.3.4 剪力包络图 14
5.4 承载力计算 15
5.4.1 正截面受弯承载力 15
5.4.2 斜截面受剪承载力 16
5.5 主梁配筋图 17
10mm厚耐酸瓷砖(重力密度24);
20mm厚水泥砂浆(重力密度);
钢筋混凝土现浇板(重力密度);
20mm厚石灰砂浆抹底(重力密度17)。
混凝土强度等级:梁、板均为c35;
钢筋强度等级:板中钢筋、梁中箍筋及构造钢筋采用级钢筋;
主梁及次梁中纵向受力钢筋采用 hrb400 级钢筋;
主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。主梁跨度为5.7m,次梁的跨度为6.6m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为因此按单向板设计。
按高跨比条件,要求连续板的板厚,对于工业建筑的楼盖板,要求,取板厚。
次梁截面高度应满足。考虑到楼面可变荷载比较大,取。梁宽。
因此截面宽度取为。
主梁截面高度应满足,取。梁宽,因此截面宽度取为。楼盖结构平面布置。
图如图1所示。
图1 楼盖结构平面布置图。
板的永久荷载标准值。
10mm厚耐酸瓷砖24kn/m2
20mm厚水泥砂浆20kn/m2
80mm厚钢筋混凝土现浇板 25kn/m2
20mm厚石灰砂浆抹底 17kn/m2
小计。板的可变荷载标准值9.0
永久荷载分项系数取1.2;因楼面可变荷载标准值大于4.0,所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的。
永久荷载设计值 g=2.98×1.2=3.576
可变荷载设计值 q=9×1.3=11.7
荷载总设计值 g+q=15.276,近似取为g+q=16.0
按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mm×500mm,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取板在墙上的支承长度为120mm,则板的计算跨度:边跨 取。
中间跨 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,且跨度相差小于10%,则可以按五跨等跨度连续板进行计算,取1.0m宽的板带作为计算单元,计算简图如图2所示。
图2 板的计算简图。
不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由表11-1可查得,板的弯矩系数分别为:边支座0;边跨中1/11;离端第二支座-1/11;中跨中1/16;中间支座-1/14。则:
环境类别为一类,板的最小保护层厚度c=15mm。设纵筋直径d为10mm,板厚80mm,则;板宽b=1000mm。c35混凝土,,;h,。板配筋计算过程列于表1中。
表1 板的配筋计算。
计算结果表明,支座截面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;配筋率同时,满足最小配筋率要求。
根据《混凝土结构设计规范规范》(gb50010-2010):
与主梁垂直的附加负筋:伸入板的长度,取。配筋数量,见图3。
与承重墙垂直的附加负筋:伸入板的长度,取。配筋数量,见图3。
板角附加负筋:伸入板的长度,取。配筋数量,见图3。
图3 板的配筋图。
根据本车间楼盖的实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。
永久荷载设计值。
板传来永久荷载3.576×1.9=6.79
次梁自重0.2×(0.5-0.08)×25×1.2=2.52
次梁粉刷 0.02×(0.5-0.08)×2×17×1.2=0.34
小计g=9.65
可变荷载设计值q=11.7×1.9=22.23
荷载总设计值g+q=31.88 近似取为 g+q=32
按塑性内力重分布设计。主梁截面为250mm×550mm。
计算跨度: 边跨
中间跨 因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,次梁的计算简图见图4所示。
图4 次梁计算简图。
由表11-1、表11-3可分别查得弯矩系数和剪力系数。梁的弯矩系数分别为:边支座0;边跨中1/11;离端第二支座-1/11;中跨中1/16;中间支座-1/14。
梁的剪力系数分别为:a支座内侧0.45;b支座左侧0.
60;b支座右侧0.55;c支座0.55。
弯矩设计值:
剪力设计值:
正截面受弯承载力计算时,跨内按t形截面计算,翼缘宽度取、,
三者的较小值,故取,翼缘厚取。除支座b截面纵向钢筋按两排布置外,其余截面均布置一排。
环境类别为一类,c35混凝土,梁的最小保护层厚度c=20mm。假定箍筋直径10mm,纵向钢筋直径20mm,则一排纵向钢筋。
两排纵向钢筋。
c35混凝土,,,纵向钢筋采用hrb400 级钢筋,,。正截面承载力计算过程列于表2。
判定t形截面类型:
故各跨中截面均属于第一类t形截面。
表2 次梁正截面受弯承载力计算。
计算结果表明,支座截面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;配筋率同时,所以满足最小配筋率要求。
斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。
验算截面尺寸:
因<4,属于厚腹梁,则。所以截面尺寸满足要求。
计算所需腹筋:(梁中箍筋采用级钢筋)
需按计算配箍。
采用双肢箍筋ф6,计算支座b左侧截面。由,可得到箍筋间距。
调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距,s=0.8×456=364.
8mm,截面高度在300~500mm的梁,最大箍筋间距为200mm,最后取箍筋间距s=200mm。为方便施工,沿梁长不变。验算配箍率下限值:
弯矩调幅时要求的配箍率下限为:
实际配箍率,满足要求。
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