钢筋混凝土楼盖。
课程设计任务书。
专业。班级。
姓名。学号。
指导教师。日期。
一、设计任务与要求。
二、设计内容。
三、设计条件。
四、进度安排。
五、指导教师意见。
一、设计任务与要求。
某多层工业厂房,采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm砖砌承重。设计时,只考虑竖向荷载作用,采用单向板肋梁楼盖,要求完成钢筋混凝土整体现浇楼盖的结构设计。
设计任务每人一题,独立完成。采用a4纸打印或撰写,图纸采用autocad绘制,统一封面格式见附件1。
二、设计内容。
1、结构布置。
确定柱网尺寸,柱截面尺寸见表1,主次梁布置及截面尺寸,并进行编号,绘制楼盖结构布置图。
2、板设计。
按塑性分析法计算内力,并绘制板配筋图。
3、次梁设计。
按考虑塑性内力重分布的方法计算内力和正截面极限承载力,并绘制配筋图。
4、主梁设计。
按弹性方法计算主梁内力,绘制主梁的弯距、剪力包络图,根据包络图计算正截面、斜截面的承载力,并绘制主梁的抵抗弯矩图及配筋图。
三、设计条件。
1、建筑尺寸见图1和表2。
2、题号:按学号顺序从表1和表2确定, 每人一题。
3、楼面做法:20mm厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm厚石灰砂浆抹灰。
4、荷载:永久荷载,包括梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土容重25kn/m3,水泥砂浆容重20kn/m3,石灰砂浆容重17kn/m3。楼面均布活荷载标准值、设计尺寸、可变荷载见表1
表1 5、材料。
梁、板混凝土强度等级见表1。
主梁、次梁受力钢筋采用hrb400级钢筋,板受力筋用hrb335, 其他均用hpb300级钢筋。
四、进度安排。
结构计算3天。
绘制结构配筋图2天。
计算书、图纸整理1天。
合计教学周 1周6天。
五、指导教师意见。
结构布置。1.柱网尺寸。
确定主梁跨度为7.2m,次梁跨度为5.7m,即柱距为7.2m×5.7m。主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为7.2/3=2.4m。
2.板厚度(h)
根据跨高比条件,板厚h≥l/40=60mm,对于工业厂房的楼板,要求h≥70mm,考虑到楼面可变荷载比较大,取板厚h=100mm。
3.次梁截面尺寸(b×h)
根据刚度要求,h=l/18~l/12=7200/18~7200/12=400~600mm,取h=500mm,截面宽度b=h/2~h/3=500/2~500/3=250~166.7mm,取b=200mm。
4.主梁截面尺寸(b×h)
根据刚度要求,h=l/15~l/10=7200/15~7200/10=480~720mm,取h=650mm,截面宽度b=h/2~h/3=650/2~650/3=325~216.7mm,取b=300mm。
楼盖结构平面布置如下图1
二、板的设计。
根据《混凝土结构设计规范》规定,本设计中板区格长边与短边之比为5700/2400=2.375,介于23之间,宜按双向板进行设计。
1.板荷载计算。
板的永久荷载标准值gk:
100mm钢筋混凝土板0.1×25kn/m3=2.5kn/m2
15mm石灰砂浆抹面0.015×17kn/m3=0.255kn/m2
20mm水泥砂浆面层0.02×20kn/m3=0.4kn/m2
小计 3.155kn/m2
板的可变荷载标准值qk:7.5kn/m2
永久荷载分项系数g取1.2;因楼面均布可变荷载标准值大于4.0kn/m2,可变荷载分项系数q应取1.3。于是板的荷载基本组合值:
p=g gk+q qk=1.2×3.155kn/m2+1.3×7.5kn/m2=13.536kn/m2
2.板计算简图。
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不小于120mm。按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨:l01=ln1+h/2=(2400-120-200/2)+100/2=2230mm<
l01=ln1+a/2=(2400-120-200/2)+120/2=2240mm
取l01=2230mm
中间跨:l02=ln2=2400-200=2200mm
因跨度相差小于10%,可按等跨续梁计算,取五跨。以1m宽板作为计算单元,计算简图如下图2所示。
3.板弯矩设计值。
由表2-2可查得,板弯矩系数αm分别为:边跨中1/11;离端第二支座-1/11;中间跨跨中1/16;中间支座-1/14。故。
=m_',altimg': w': 83', h':
23'}]pl_^'altimg': w': 65', h':
43'}]13.536×2.23^knm=6.
12knm', altimg': w': 330', h':
43'}]
=\\fracpl_^=frac×13.536×2.20^knm=4.
68knm\\\m_=\fracpl_^=frac×13.536×2.20^knm=4.
09knm', altimg': w': 495', h':
93'}]
4.板正截面受弯承载力计算。
对于一类环境,c30混凝土,保护层厚度15mm,板厚100mm,h0=h-as=100mm-20mm=80mm;α1=1.0,fc=14.3n/mm2,ft=1.
43n/mm2;hrb335钢筋,fy=300n/mm2。
板配筋的计算过程列于下表1。
表1 板的配筋计算。
注:对轴线间的板带,跨中截面和支座截面的配筋按设计弯矩折减20%计算确定。
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