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题目:长兴材料厂房单向板设计。
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1 基本情况。
长兴材料多厂房总占地面积1000平方米,结构尺寸详见图1-1,采用框架结构。该楼楼盖使用的是现浇钢筋混凝土单向板,四周外墙全为240的承重砖墙,设置钢筋混凝土柱,截面尺寸400mm×400mm。
楼盖自重:钢筋混凝土容重,楼面活荷载,单位是0.5;楼面面层:水磨石地面;板底粉刷:。
混凝土:c20、c25或c30;
钢筋:次梁及主梁受力筋用hrb335或hrb400级钢筋,板内及梁内的其它钢筋可以采用hpb300或hrb335级钢筋。
图1-1 建筑平面图。
2 单向板结构设计。
2.1.1按构造要求,该楼盖厚80mm现浇钢筋混凝土板,其恒荷载值为0.
08×25=2kn/,该楼板面铺10mm厚大理石,20mm厚混合砂浆抹灰,其恒荷载值为0.01×28=0.28kn.
02×17=0.34kn/合计为2.62kn/。
板的可变标准荷载值为3.5kn/,永久荷载分项系数取1.2或者1.
35,因楼面可变荷载标准值为3.5kn/,所以可变荷载分项系数应取1.4。
于是板的荷载总计算值:
q=+=1.35×2.62+0.7×1.4×3.5=6.967kn/
q=+=1.2×2.62+1.4×3.5=8.044kn/
由于②>①所以取②q=8.044kn/,近似取q=8kn/
板的计算简图。
在表2-1可查得,板的弯矩系数αm分别为:边跨中为1/11;
离端第二支座为-1/11;中跨中为1/16;中间支座为-1/14,则有。
m1=-mb=1/11(g+q)l0 2=1/11×8.04×2.022=2.982kn·m
m2=m3=1/16(g+q)l0 2=1/16×8.04×2.002=2.01 kn·m
mc=-1/14(g+q)l0 2=-1/14×8.04×2.002=-2.297kn·m
取1m宽板带作为计算单元,b=1000mm,混凝土c30,板的最小保护层厚度为c=15mm,板厚h=80mm,h0=80-20=60mm;α1=1.0,fc=14.3kn/mm2;hpb235,fy=210n/mm2。
板的配筋计算过程如表2-1所示。
表2-1 板的配筋计算表。
按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼层的实际使用情况,楼层的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。
永久荷载设计值。
板传来永久荷载3.144×2=6.288kn/m
次梁粉刷0.02×(0.45-0.08)×2×17×1.2=0.34kn/m
次梁自重0.2×(0.45-0.08)×25×1.2=2.22kn/m
合计 g=8.788kn/m
可变荷载设计值q=4.9×2=9.8kn/m
荷载总设计值g+q=18.588kn/m
次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为300mm×600mm。计算跨度:
中间跨==6000-300=5700mm
跨度差 (5850-5700)/5700=2.6% 小于10%,可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示。
次梁计算简图。
板的弯矩系数αmb分别为:边跨中为1/14;第一内支座为-1/11;中间跨中为1/16;中间支座为-1/14,则。
1)截面承载力计算:
次梁跨中按t型截面计算,其翼缘宽度取下面两者中较小者:
bf'=l/3=5100/3=1700mm
bf'=b+sn=200+2000=2200mm,故取bf'=1700mm。
判断各跨内截面属于哪一类型t型截面:取h0=400-35=365mm,则有:
1fc bf'hf'(h0- hf'/2)=1.0×14.3×1700×80×(365-40)=
632.7 kn·m> m1> m2,均属第一类t型截面。
支座截面按矩形截面计算,离端第二支座b按布置两排纵向钢筋考虑,取,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑。
取。混凝土为c30, α1=1.0,fc=14.3kn/mm2;纵向钢筋采用hrb335钢筋,fy=300n/mm2。
次梁正截面承载力计算过程如表2-2所示。
表2-2 次梁正截面承载力计算表。
次梁斜截面承载力。
混凝土c30, ft=1.43n/mm2;箍筋采用hpb235,fyv=210 n/mm2;
为简化计算,将主梁的自重等效为集中荷载)
次梁传来的荷载: 9.149×6.3=57.64kn
主梁自重(含粉刷):[0.65-0.
08)×0.3×2.0×25+2×(0.
65-0.08)×0.015×17×2.
0]×1.2=10.958kn
活荷载设计值: q=26×100.86.3=163.8 kn
恒荷载设计值: g=57.64+10.958=68.6kn
主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:
边跨: lo1= ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mm
lo1=1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6022mm
故lo1取6022mm
中跨 lo2=6000mm
计算简图如下图所示。
主梁计算简图。
1)弯矩设计值:
其中,可由书中表查取,l为计算跨度,对于b支座,计算跨度可取相邻两跨的平均值。
2)剪力设计值:,其中,可由书中表查可知。
表2-3 主梁弯矩计算。
由此可作出下列几种情况下的内力图。
表2-4 主梁剪力计算。
3)截面承载力计算。
主梁跨中截面按t形截面进行计算,其翼缘宽度取三者最小值。
按梁跨考虑5.5/3=1.833m
按净距考虑b+=0.4+6.2=6.7m
按翼缘高度考虑 =650-60=590
0.169>0.1,则翼缘不受限制。
故应取=2.30m
考虑弯矩值较大,故应按双排受力钢筋设置,则跨中=-60=650-60=590mm;
判断各跨中截面属于哪一类t形截面,1.0×2300×100×11.9×(590-100/2)
1333.3>92.97 kn·m
故属于第一类t形截面。
支座处按矩形截面考虑,由于弯矩值较大,故应按双排受力钢筋设置,则跨中=-90=650-90=560mm;
主梁的正截面承载力及配筋计算见表,斜截面承载力及配筋计算见表;
表2-5 主梁正截面承载力计算。
注:最小配筋率=(45 , 0.2% =0.2%
hrb335 钢筋, =0.55,表2-6 主梁斜面承载力计算。
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