《混凝土结构设计》课程设计

发布 2022-10-04 00:28:28 阅读 5032

任务书。

—现浇单向板肋梁楼盖结构设计。

年级专业。指导教师。

联系**。河海大学文天学院土木工程。

2023年12月。

现浇整体式单向板肋梁楼盖课程设计任务书。

1、设计资料。

1)某工业用仓库,设计使用年限为50年,楼面使用活荷载为。

(2)楼面面层为水磨石(底层厚水泥砂浆,厚面层),自重为,梁板天花用混合砂浆抹灰。

3)材料选用。

a.混凝土强度等级采用、或。

b.钢筋采用受力纵筋hrb335或hrb400;其他钢筋均用hpb235。

4)板伸入墙内,次梁伸入墙内,主梁伸入墙内。

5)二楼楼面结构平面布置图如图所示(楼梯间在此平面外)。

6)楼板厚度为,次梁截面为,主梁截面,柱的截面尺寸(或或自定)。

2、设计内容和要求。

(1)板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力;主梁按弹性理论计算内力,并绘出弯矩包络图。

(2)绘制楼盖结构施工图。

1.楼面结构平面布置图(标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱定位尺寸及构件编号).(比例1:100~1:200);

2.板模板图及配筋平面图(标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号及其定位尺寸)(比例1:100~1:200);

3.次梁模板及配筋图(标注次梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸)(比例1:50,剖面图比例1:15~1:30);

4、梁材料图、模板图及配筋图(按同一比例绘出主梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图),(标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及其定位尺寸);(比例1:50,剖面图比例1:15~1:

30);

5.在图中标明有关设计说明,如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等。

(3)计算书。

要求计算准确,步骤完整,内容清晰。

4)主梁配筋图必须手工绘制,板、次梁配筋图不作规定。

5)第11周星期五之前提交设计成果。

3、课程设计目的。

(1)了解单向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定;

(2)通过板及次梁的计算,熟练掌握考虑塑性内力重分布的计算方法;

(3)通过主梁的计算,熟练掌握按弹性理论分析内力的方法,并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法;

(4)了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求;

(5)掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定,进一步提高制图的基本技能;

4、设计参考进度。

第一天:布置设计任务,阅读设计任务书、指导书及设计例题,复习有关课程内容。确定梁格布置、板计算及绘制板的配筋草图;

第二天:次梁的计算及绘制配筋草图;

第三天:主梁的计算及绘制配筋草图;

第四至五天:绘制板、次梁和主梁的施工图。

图1 结构平面布置图。

现浇整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。

设计资料:某设计使用年限为50年工业用仓库,采用整体式钢筋混凝土结构,楼盖梁格图1所示。

图1 结构平面布置图。

1) 楼面构造层做法:20mm厚水泥砂浆打底,10mm厚水磨石面层,γ=0.65 kn/m2

15mm厚混合砂浆梁板天花抹灰。

2) 活荷载:标准值为9kn/m2。

3) 恒载分项系数为1.2;活载分项系数为1.3(因工业厂房楼盖活载标准值大于4 kn/m2)。

4) 材料选用:

混凝土采用c30(fc=14.3n/mm2,ft=1.43n/mm2)。

钢筋梁中受力纵筋才采用hrb335级(fy=300n/mm2);

其余采用hpb235级(fy=210n/mm2)。

一、 板和次梁按塑性计算。

1. 板的计算(按考虑塑性内力重分布方法计算)

板的l2/l1=5400mm/2000mm=2.7<3,按沿短边方向受力的单向板计算,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。

板的厚度按构造要求取h=80mm﹥l1/40=2000mm/40=50mm。次梁截面高度取h=500mm﹥l2/15=5400mm/15=360mm,截面宽度b=200mm,板尺寸支撑情况如图2所示。

图2板的尺寸。

1) 荷载。

恒载标准值。

30mm面层0.65kn/m2

80mm钢筋混凝土板 0.08m×25kn/m3=2.000kn/m2

15mm混合砂浆天棚抹灰 0.015m×17kn/m3=0.255kn/m2

gk=2.905kn/m2

线恒载设计值g=1.2×2.905kn/m2=3.486kn/m

线活载设计值q=1.3×9kn/m2=11.7kn/m

合计15.186kn/m

即每米板宽g+q=15.186kn/m

2) 内力计算。

计算跨度 边跨 ln+h/2=2m-0.12m-0.2m/2+0.08/2=1.820m

ln+a/2=2m-0.12m-0.2m/2+0.12/2=1.840m﹥1.820m

取l0=1.820m

中间跨 l0=2m-0.2m=1.800m

计算跨度差(1.820m-1.800m)/1.

800m=1.11%﹤10%,说明可按等跨连续计算内力(为简化起见,统一取l0=1.820m)。

取1m宽板作为计算单元,计算简图如图3所示:

图3 1m宽板的计算简图。

连续板各截面弯矩计算见表1。

表1 连续板各截面弯矩计算。

3)截面承载力计算。

b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-20mm=60mm, α1=1.0,连续板各截面配筋计算见表2。

表2 连续板各截面配筋计算

中间区板带②—⑤轴线间,各区格板的四周与梁整体连接,故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩降低20%。

连续板的配筋示意图如图4所示。

a)边区板带。

b)中间区板带。

图4 板的配筋示意图。

次梁计算(按考虑塑性内力重分布方法计算)

取主梁的梁高h=700mm﹥l1/12=6000mm/12=500mm,梁宽b=250mm,次梁有关尺寸及支撑情况图5所示。

图5 次梁尺寸。

1) 荷载。

恒载设计值。

由板传来 3.468kn/m2×2m=6.9kn/m

次梁自重 1.2×25kn/m3×0.2m×(0.5m-0.08m)=2.520kn/m

梁侧抹灰 1.2×17kn/m3×0.015m×(0.5m-0.08m)×2=0.257kn/m

g=9.677kn/m

活载设计值。

由板传来 q=11.7kn/m2×2m=23.4kn/m

合计g+q=33.077kn/m

2)内力计算。

计算跨度。边跨 ln=5.4m-0.12m-0.25m/2=5.155m

ln+a/2=5.155m+0.24m/2=5.275m

1.025 ln=1.025×5.155m=5.284m﹥5.275m

取l0=5.275m

中间跨 l0= ln=5.4m-0.25m=5.150m

跨度差(5.275m-5.150m)/5.150m=2.4%﹤10%,说明可按等跨连续梁计算内力,计算简图如图6所示。

图6 次梁的计算简图。

连续次梁各截面弯矩及剪力计算见表3和表4。

表3 连续次梁弯矩计算。

表4 连续次梁剪力计算。

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