现浇钢筋混凝土楼盖。
课程设计计算书。
学生姓名:专业学号:
指导教师:炎黄职业技术学院建筑工程系。
1 设计资料。
某工业用仓库楼盖平面如图1所示,采用现浇钢筋混凝土结构,可变荷载标准值=6kn/m2,楼面做法:20mm厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇楼板,20mm厚石灰砂浆抹底。
图1 楼盖平面图。
2 材料选用。
1)混凝土:采用c30级(=14.3n/mm2, =1.43n/mm2, =1.0);
2)钢筋:板中钢筋采用hpb235级(=210n/mm2),梁中纵筋采用hrb400级(=360n/mm2),箍筋采用hpb235级。
3 结构平面布置(见图2)
图2 楼盖结构平面布置图。
4板的计算(按考虑塑性内力重分计算)
板厚度按不验算挠度条件应不小于mm,工业房屋楼面板最小厚度为80mm,故取板厚=80mm。
次梁髙度=458~306mm,故取次梁高度=400mm,宽度=200mm。
1)荷载计算。
查《建筑结构荷载规范》gb50009-2001,钢筋混凝土重力密度24-25kn/m3(本例取25kn/m3),水泥砂浆重力密度20kn/m3,石灰砂浆重力密度17kn/m3。
20mm厚水泥砂浆面层: kn/m2
80mm厚钢筋混凝土板: kn/m2
20mm厚石灰砂浆抹底: kn/m2
板恒载标准值: =2.74kn/m2
板活载标准值: =6kn/m2
板荷载设计值:
由可变荷载效应控制的组合。
11.088kn/m2
对标准大于4kn/m2的工业房屋楼面结构的活荷载分项系数=1.3)
由永久荷载效应控制的组合。
9.159kn/m2
故,取荷载设计值为=11.088kn/m2
2)计算简图。
计算跨度(图3)
图3 板的计算跨度。
边跨(一端与梁整体连接,另一端搁置在墙上)
1970mm
=1940+60=2000mm
故,取=1970mm
中跨 =1950mm
平均跨 =1960mm(计算b支座负弯矩用)
取1m板宽为计算单元,计算简图如图4所示。
图4 板的计算简图。
3)弯矩计算。
边跨与中跨计算长度相差=1.03%<10%,可按等跨连续板计算内力。
4)配筋计算。
该楼盖处于室内正常环境,板保护层厚度取=15mm, =60mm。②-轴线间板带的中间跨和中间支座考虑板的内拱作用,弯矩值降低20%,计算结果见表1。
表1 板的配筋计算。
5 次梁计算(按考虑塑性内力重分计算)
1)荷载计算。
由板传来恒载: =5.891kn/m
次梁自重: =1.6kn/m
次梁粉刷: =0.218kn/m
次梁恒载标准值: =7.709kn/m
次梁活载标准值: =12.9kn/m
次梁荷载设计值(由板的计算可知,只须考虑由可变荷载效应控制的组合):
26.021kn/m
2)计算简图。
图5 次梁计算跨度。
设主梁截面尺寸为mm,则计算跨度为(图5):
边跨(一端与主梁整体连接,另一端搁置在墙上)
5375mm<=5386mm
故,取=5375mm
中跨:5250mm
平均跨:5313mm(计算b支座负弯矩用)
次梁计算简图如图6所示。
图6 次梁计算简图。
3)内力计算。
边跨与中跨计算长度相差=2.4%<10%,可按等跨连续梁计算内力。
弯矩计算:剪力计算:
61.53kn
82.04kn
75.13kn
4)正截面承载力计算。
次梁跨中截面按t形截面进行计算,有效翼缘宽度为:
1833mm<=2150mm
故,取=1833mm
室内正常环境,梁保护层厚度取=25mm
跨中截面钢筋排一排, =365mm
故,属第一类t形截面。
支座截面按矩形截面计算,b支座截面钢筋排二排, =340mm,其它支座截面钢筋排一排, =365mm,次梁正截面承载力计算见表2。
表2 次梁正截面承载力计算。
5)次梁斜截面承载力计算。
243100n=243.1kn
=82.04kn
68068n=68.07kn
<(82.04kn)、(75.13kn)
73073n=73.07kn
=61.53kn
可见次梁截面尺寸满足要求,b支座及中间支座截面应按计算配箍筋,次梁斜截面承载力计算见表3(只考虑箍筋的抗剪作用,部分弯筋的抗剪作用作为安全储备)。
表3 次梁斜截面承载力计算。
验算配箍率。
6 主梁的计算(按弹性理论计算)
1)荷载计算。
由次梁传来恒载: =42.40kn
主梁自重: =6.99kn
主梁抹灰: =0.76kn
主梁恒载标准值: =50.15kn
主梁活载标准值: =70.95kn
主梁恒载设计值: =60.18kn
主梁活载设计值: =92.24kn
只须考虑由可变荷载效应控制的组合)
2)计算简图。
计算跨度(图7)
图7 主梁计算跨度。
边跨。6519.5mm>=6515mm
故,取=6515mm中跨。mm
平均跨。6482.5mm(计算b支座负弯矩用)
主梁计算简图见图8。
图8 主梁计算简图。
3)内力计算。
边跨与中跨计算长度相差=1.0%<10%,可按等跨连续梁计算内力。主梁按弹性理论计算,主梁自重近似化为集中荷载,在集中荷载作用下(三跨)连续梁的弯矩、剪力系数列于表4。
表4 等截面等跨连续梁内力系数表。
注:①表中系数,表中系数;
②--使截面上部受压,下部受拉为正, -对邻近截面所产生的力矩沿顺针方向者为正。
弯矩计算:其中、可由表4查出)边跨。
中间跨。支座b
主梁弯矩计算见表5。
表5 主梁弯矩计算表。
注:表中项次4中括号内数值为c支座弯矩系数和弯矩值,其余项次的c支座弯矩系数和弯矩值与b支座相同。
剪力计算。、由表4查出)
主梁剪力计算见表6,剪力包络图如图9所示。
表6 主梁剪力计算表。
图9 主梁剪力包络图。
4)正截面承载力计算。
主梁跨中截面在正弯矩作用下按t形截面计算,翼缘宽度为:
2150mm<=5500mm,故,取=2150mm, mm
n·mm>269.34kn·m
故,属第一类t形截面。
主梁支座截面及在负弯矩作用下的截面按矩形截面计算,支座截面钢筋排二排, =525mm;其它支座截面钢筋排一排, =545mm;主梁正截面承载力计算见表7。
表7 主梁正截面承载力计算表。
注:①=60.18+92.24+4.19=156.61kn;(6.99为主梁自重)
b截面支座宽度(即柱宽度)=300mm。
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