某工业厂房单向板肋梁楼盖。
某工业厂房设计使用年限为50年,安全等级为二级,环境类别为一类。结构形式采用框架结构,其中梁柱线刚度比均大于3。楼盖采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖,厂房底层结构布置图见图1。
楼面做法、边梁、墙、及柱的位置关系见图2。
图1 底层结构布置图。
楼面活荷载标准值8kn/m2,楼面面层为20mm水泥砂浆,梁板的天棚抹灰为20mm厚混合砂浆。材料选用混凝土:采用c30(fc=14.
3 n/mm2)钢筋:梁的受力纵筋采用hrb335级钢筋(fy=300 n/mm2),其余采用hrb300级钢筋(fy=270 n/mm2)。
板按塑性内力重分布方法设计。按刚度条件板厚要求取h=l/30=2000/30≈67mm,工业厂房楼面最小厚度为70mm,取板厚h=80mm。取次梁截面高度h=450mm(l/18=6000/18=333mm~l/12=6000/12=500mm),截面宽度b=200mm(h/2.
5=450/2.5=180mm~h/2=450/2=225mm),主梁和次梁采用hrb335级,其余均采用hpb300级钢筋;板的l2/l1=6000/2000=3,宜按单向板设计。板的几何尺寸和计算简图见图3。
恒载标准值。
板自重0.08×25 kn/m2=2.0 kn/m2
楼面面层0.02×20 kn/m2=0.4 kn/m2
天棚抹灰0.02×17 kn/m2=0.34 kn/m2
2.74 kn/m2
使用活荷载8 kn/m2
荷载组合值: =1.3
1.2+1.3=1.2×2.74+1.3×8=13.69 kn/m2
1.35+1.3×0.7=1.35×2.74+1.3×0.7×8=10.98 kn/m2
取=13.69 kn/m2
图3 板的几何尺寸和计算简图(单位:mm)
取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为:
中间跨: =2.0m-0.2m=1.80 m
边跨: =2.0-0.20/2+0.025=1.925 m
边跨和中间跨的计算跨度相差:
故可按等跨连续板计算内力,各截面的弯矩计算见表1。
表1板各截面弯矩计算。
取板的截面有效高度=80-20=60mm(环境类别为一类),各截面配筋计算见表2
表2板的各截面承载力计算。
注:表中对于②~⑦轴间板带的中间跨中和中间支座考虑板的内拱作用,故弯矩降低0.2
取主梁的梁高h=650mm(l/12=6000/12=429mm~l/8=6000/8=750mm),宽b=250mm,次梁的截面尺寸及支撑情况见下图4。
图4 次梁几何尺寸及支承情况(单位:mm)
恒载。由板传来2.74×2=5.48 kn/m
次梁自重25×0.2×(0.45-0.08)=1.85 kn/m
梁侧抹灰17×(0.45-0.08)×2×0.02=0.25 kn/m
7.58 kn/m
楼面使用活荷载8.0×2=16.0 kn/m
荷载组合设计值。
1.2+1.3=1.2×7.58+1.3×16.0=29.90 kn/m
1.35+1.3×0.7=1.35×7.58+1.3×0.7×16.0=24.79 kn/m
取=29.90 kn/m
按塑性内力重分布方法计算次梁内力。计算跨度为:
中间跨: 边跨:
边跨和中间跨的计算跨度相差:
故可按等跨连续次梁计算。
剪力计算时跨度取净跨,计算简图如图5所示。
图5 次梁计算简图。
次梁内力计算见下表3、表4:
表3次梁弯矩计算。
表4次梁剪力计算。
次梁跨中截面按t形截面进行计算,翼缘计算宽度取以下三者较小值:
按计算跨度考虑:
按梁肋净距考虑:
按翼缘高度考虑: 可不考虑此种情况,故取=1.92m
判别各跨中截面属于哪一类形: 取h0 =450-40=410mm
故属于一类倒t形截面。
支座截面按矩形截面计算,跨中及支座截面均按一排筋考虑,取h0 = 450-40=410mm.
次梁正截面承载力见下表5,斜截面承载力见下表6。
表5次梁正截面承载力计算。
注:,均大于,考虑塑性内力重分布要求,满足。
表6次梁斜截面承载力计算。
主梁按弹性理论计算主梁内力,不考虑塑性内力重分布。已知柱截面尺寸为450mm×450mm,主梁的梁高h=650mm,宽b=250mm,主梁的几何尺寸与支承情况如图6所示。
图6主梁几何尺寸及支承情况(单位:mm)
恒荷载。由次梁传来。
主梁自重(折算为集中荷载。
混凝土结构课程设计 附设计图纸CAD
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