混凝土结构课程设计

发布 2022-10-01 20:09:28 阅读 1276

——单向板肋梁楼盖课程设计。

指导教师___王笑冰。

班级。学生姓名。

学号。辽宁工程技术大学。

建筑工程学院。

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计书。

一、 设计资料。

1、楼面做法:

1)、楼面活荷载,单位为(见表一)

2)、楼面面层:水磨石地面。

3)、楼盖自重:钢筋混凝土容重。

mm平顶粉刷:

2、材料:1)、混凝土:c30

2)、钢筋:主梁及次梁受力筋用hrb400级钢筋,板内及梁内的其它钢筋可以采用hrb335级。

二、 平面结构布置:

柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定,因本厂房在使用上无特殊要求,故结构布置应满足实用经济的原则。

1、柱网布置为正方形(350×350混凝土柱)。

2、主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。主梁跨度6.3m,主梁跨内布置两根次梁,板的跨度为2.1m,l01 /l02=6.3/2.1=3,因此按单向板设计。

三、 板的设计(按塑性内力重分布计算):

1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。

板厚按跨高比条件,要求板厚hb≥2100/40=52.5mm,对工业建筑的楼盖板,要求hb≥80mm,取板厚hb=80mm。

次梁次梁截面高度应满足~=6300/12~6300/18=525~350,考虑到楼面可变荷载比较大,取hc=500mm。截面宽度取为b=200mm。

主梁主梁截面高度应满足~=6300/15~6300/10=420~630mm,取hz=650mm。截面宽度b=300mm。

楼盖结构平面布置图如图:

2、板的计算简图:

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。

当按塑性内力重分布计算时,其计算跨度:

中跨: =2100-200=1900mm

边跨:. 3、荷载计算:

取1m宽板带计算:

面层水磨石每平方米重×1 =

板自重板厚×γ×1

平顶粉刷每平方米重×1

小计恒载: 2.92

活载: 7.02

设计值总值:g+q= =12.582,近似取为12.62

4、内力计算:

用塑性内力重分布理论计算,则αm系数为:边跨中,1/11;离端第二支座,-1/11;中跨中,1/16;中间支座,1/14。故。

m1=-mb=(g+q)l012/11=12.6×1.922/11=4.22kn·m

mc=-(g+q)l012/14=-12.6×1.92/14=-3.25kn·m

m2=(g+q)l012/16=12.6×1.92/16=2.84kn·m

这是对端区格单向板而言的,对于中间区格单向板,期中mc和m2应乘以0.8,分别为。

mc=0.8×(-3.25)=-2.6kn·m;m2=0.8×2.84=2.27kn·m

5、配筋计算:

环境类别一级,c30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm。板厚80mm,h0=80-20=60mm;板宽b=1000mm。c30混凝土 ,α1=1.

0,fc=14.3n/mm2;hrb400钢筋,fy=360n/mm2。

根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:

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; =189/(1000×80)=0.24%,此值大于0.

45=0.45×1.43/360=0.

18%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。

四、 次梁设计(按塑性内力重分布计算):

1、确定计算跨度及计算简图。

次梁在砖墙上的支撑长度为240mm。主梁截面为300×620。当按塑性内力重分布计算时,其计算跨度:

中跨: =6300-300=6000mm

边跨: mmmm,取=6150mm

当跨差不超过10%时,按等跨连续梁计算。

2、荷载计算:

由板传来3.48×2.1=7.31

次梁肋自重: 0.2×(0.5-0.08)×25×1.2=2.52

次梁粉刷重 0.25×(0.5-0.08)×2×1.2=0.25

恒载10.08

活载9.1×2.1=19.11

设计值总值29.19

3、内力计算:

α值:β值:

弯矩设计值:

m1=-mb=(g+q)l02/11=29.19×6.152/11=100.37kn·m

mc=-(g+q)l02/14=-29.19×6.02/14=-75.06kn·m

m2=(g+q)l02/16=29.19×6.02/16=65.68kn·m

剪力设计值:

0.45(g+q)ln1=0.45×29.19×6.03=79.21kn

0.60(g+q)ln1=0.6×29.19×6.03=105.61kn

vc=0.55(g+q)ln2=0.55×29.19×6.0=96.33kn

4、正截面强度计算:

1)、次梁跨中按t形截面计算,t形截面的翼缘宽度按且考虑。支座截面按矩形截面计算。所以确定l/3=6300/3=2100mm;又,故取。

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。

环境类别一级,c30混凝土,梁的最小保护层厚度c=25mm。一排纵向钢筋h0=500-35=465mm,二排纵向钢筋h0=500-60=440mm。

c30混凝土,α1=1.0,,fc=14.3n/mm2,ft=1.

43n/mm2;纵向钢筋采用hrb400钢fy=360n/mm2,箍筋采用hrb335钢,fyv=300n/mm2。经判别跨内截面均属于第一类t形截面。

2)、正截面受弯承载力计算如下:

计算结果表明,支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;as/(bh)=421.1/(200×500)=0.

42%,此值大于,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。

3)、斜截面受弯承载力计算。

斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸:

因,截面尺寸按下式验算:

截面尺寸满足要求。

计算所需腹筋:

kn<vmax=108.25kn,必须通过计算配置箍筋。

采用双肢箍筋6@200,实有。

可以。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%或箍筋间距减少20%。现调整箍筋间距,s=0.

8×200=160mm,最后取箍筋间距s=160mm。为方便施工,沿梁长不变。

验算配筋下限值:

弯矩调幅时要求的配筋率下限值为:,实际配筋率,满足有求。

五、 主梁设计(内力按弹性理论计算):

1、计算简图:

柱截面400×400,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,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。

则主梁计算跨度:

中跨:边跨:,因。

取,近似取

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10.08×6.3 = 63.50

主梁自重(含粉刷): 10.89

恒载: 63.50+10.89=74.39,取g=74

活载: 19.11×6.3=120

3、内力设计值及包络图:

1)、弯矩设计值。

其中,可由书中表查取,l0计算跨度,对于b支座,计算跨度可取相邻两跨的平均值。

m1,max=0.244×74×6.33+0.289×120×6.33=333.82kn·m

mb,max=-0.267×74×6.33-0.311×120×6.33=-361.30kn·m

m2,max=0.067×74×6.30+0.200×120×6.30=182.44kn·m

2)、剪力设计值。

其中,可由书中表查取。

va,max=0.733×74+0.866×120=158.16kn

vbl,max=-1.267×74-1.311×120=-251.08kn

vbr,max=1.0×74+1.222×120=220.64kn

3)、弯矩、剪力包络图:

弯矩包络图:

第跨有可变荷载,第2跨没有可变荷载。

由附表知,支座b和c的弯矩值为:

mb=mc=-0.267×74×6.33-0.133×120×6.33=-226.09kn·m

在第1跨内以支座弯矩ma=0,mb=-226.09kn·m的连线为基线,作g=74kn,q=120kn的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用处弯矩值分别为:

(与前面计算的m1,max=333.82kn·m接近)

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