本科混凝土结构课程设计

发布 2022-10-04 00:13:28 阅读 7729

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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