钢筋混凝土结构课程设计

发布 2022-10-04 00:50:28 阅读 6461

网络教育学院。

题目:蓝天工具****厂房单向板设计。

学习中心: 邢台技师学院学习中心

专业: 土木工程

年级: 秋季

学号: 150004203013

学生: 张磊。

指导教师。1 基本情况。

本章需简单介绍课程设计的内容,包括厂房的尺寸,板的布置情况等等内容。

一、设计资料。

蓝天工具****厂房。采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。

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。

荷载:永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土容重25,水泥砂浆容重20,石灰砂浆容重17,分项系数。可变荷载,楼面均分布荷载为7.5,分项系数。

材料选用:混凝土采用c30(=14.3,=1.43)

钢筋主梁、次梁采用hrb335级(=300)钢筋,其它均用hpb300级(=270)钢筋。

二、楼盖的结构平面布置。

主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m。楼盖的布置如图1所示。

根据构造要求,板厚取。

次梁截面高度应满足。

取h=400mm,截面宽度取为b=200mm。

主梁的截面高度应满足。

取截面高度h=500mm,截面宽度取为b=250mm。

三、板的计算。

按塑性分析法计算内力。

1、荷载。恒荷载标准值:

20mm水泥砂浆面层。

80mm钢筋混凝土板。

15mm厚石灰砂浆抹灰。

活荷载标准值。

横荷载设计值。

活荷载设计值。

合计。2、内力计算。

次梁的截面,板在墙上的支撑长度为,则板的计算跨度为:

边跨。中间跨

跨度差说明可按等跨连续板计算内力。取1m宽板作为计算单元,计算简图如图1所示。

连续板各截面的弯矩计算见表1.

表1 连续板各截面弯矩计算。

截面承载力计算。

。c30混凝土,=14.3。hpb300钢筋,=270,连续板各截面的配筋计算见表2.

表2连续板各截面配筋计算。

支座截面的受压区高度系数均小于0.35,满足弯矩调幅的要求;

所以,板的裂缝验算。

裂缝宽度验算属于正常使用极限状态,采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截面弯矩,考虑可变荷载的最不利布置,有。

式中—折算永久荷载标准值,—折算可变荷载标准值,五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数,按有关**查的;

五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数,按有关**查的。

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:

受弯构件的受力特征系数,光面钢筋的相对粘结特征系数,c30混凝土抗拉强度标准值;保护层厚度c=15mm<20mm,取c=20mm,计算过程见表2,裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。

板的裂缝宽度验算。

注: ,取。

板的挠度验算。

截面的短期刚度由下式确定:

式中,,矩形截面,各截面的短周期刚度如下表所示。

由表2可见,与很接近,满足0.5<<2,按《混凝土结构设计规范》可取整跨刚度为计算挠度,这样的简化使挠度计算大为方便。

长期刚度按下式确定。

其中,第一跨挠度最大,对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载满布,可变荷载在1,3,5跨布置,又相应**查的相应的挠度系数分别是和,于是挠度:

3、绘制板施工图。

板采用分离式配筋。

三、次梁计算。

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。

1.荷载。恒荷载设计值。

由板传来 次梁自重

梁侧抹灰 活荷载设计值。

由板传来 合计

2.内力计算。

计算跨度。边跨

取=4.675

中间跨。跨度差,说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图2所示。

连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表3表4.

表3连续次梁弯矩计算。

表4连续次梁剪力计算。

正截面承载力计算。

正截面承载力计算时,支座按矩形截面计算,跨中按t形截面计算,翼缘宽度取,又,故取。

一类环境,梁的混凝土保护层厚度要求为25mm,单排钢筋截面有效高度取=365mm。

判别t型截面类型:

各跨跨中均属于第一类t型截面。

次梁的正截面承载力过程见表。

次梁正截面受弯承载力计算。

计算结果表明均小于0.35,符合塑性内力重分布的条件。,满足最小配筋率的要求。

斜截面受剪承载力计算。

计算内容包括:截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。

1)验算截面尺寸,截面尺寸按下式验算:

截面尺寸满足要求。

2)计算所需腹筋。

采用6双箍,计算支座b左侧截面,。由斜截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s:

调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%。先调幅整箍筋间距,,大于箍筋最大间距200mm,最后取s=200mm。

3)验算最小配箍率

弯矩调幅时要求的配箍率下限为,实际配箍率,满足最小配箍率的要求。

次梁的裂缝宽度验算。

次梁的折算永久荷载;折算可变荷载。变形钢筋的相对粘度特征系数,混凝土的保护层厚度c=25mm。

荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数,裂缝宽度的计算过程见表2,各截面的裂缝宽度均满足要求。

表2 次梁的裂缝宽度验算。

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:

次梁的挠度验算。

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度:其中,;

长期刚度:其中,挠度系数与板相同,挠度:

3.绘制次梁施工图。

四、主梁计算。

主梁按弹性理论设计。

1.荷载。为简化计算,将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。

荷载设计值:

由次梁传来 8.174.8=39.22

主梁自重 1.20.25(0.65-0.08)1.9172=8.13

梁侧抹灰 1.20.015(0.65-0.08)1.9172=0.67

g=48.02

活荷载设计值:

由次梁传来q=18.54.8=88.8

g+q=136.82

2.计算简图。

主梁端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在柱上,钢筋混凝土柱截面为350mm350mm;墙、柱为主梁的铰支座,主梁连续梁计算。

计算跨度:边跨。

取最小值 中间跨:

跨度差 (5.715-5.7)/5.7=0.26%<10%,则可以按等跨连续梁计算。

主梁的计算简图见图。

3.内力计算及包络图。

内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行计算,跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算:

不同截面下的弯矩及剪力的计算见表3,表4

表3主梁弯矩计算。

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