网络教育学院。
题目:某厂房单向板设计。
学习中心。专业。
年级: 年春/秋季
学号。学生。
指导教师。1 基本情况。
某多层厂房平面楼盖的楼面平面定位轴线尺寸为:长30m,宽15m。使用上,要求在纵墙方向开一扇大门,宽3m。试按单向板整体式肋梁楼盖设计二层楼面。
1、构造。层高:底层高4.8m,其余各层2.4m。
外墙厚:一二层一砖半(370mm),以上各层一砖(240mm);
钢筋混凝土柱的截面尺寸:350*350mm,板在墙上的搁支长度:a=120mm(半砖)。
次梁在墙上的搁支长度:a=240mm(1砖)。
主梁在墙上的搁支长度:a=370mm(1砖半)。
楼面面层水泥砂浆找平,后40mm。
楼面底面石灰砂浆粉刷,厚15mm。
2、荷载。1)楼面可变荷载标准值:p=6kn/m2。
2)永久荷载标准值: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。
3、材料。1)混凝土:c25级。
2)钢筋:梁的纵向受力钢筋用hpb335级钢,其余均用hpb235级钢。
1) 做出二层楼面结构布置方案。
2) 板及其配筋布置。
3) 次梁及其配筋布置。
4) 主梁及其配筋布置。
2 单向板结构设计。
本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计,按塑性理论进行计算。
板按塑性内力重分布方法计算。板的l2/l1=6000mm/2500mm=2.4<3而且》2,宜按双向板设计,按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。
本设计按单向板进行计算。
板的厚度按构造要求取h=80mm> l1/40=62.5mm。次梁截面高度取h=450mm>l2/15=400mm,截面宽度b=200mm。
图1 梁板结构平面布置图。
2、荷载计算:
恒载标准值: =0.4+2.0+0.225=2.655 kn/m2 ;活载标准值:qk=8.0 kn/m2
经试算, 永久荷载效应控制的组合为最不利组合,因此取荷载设计值。
g+q=1.0×1.2×2.655+1.0×1.3×8.0=13.586 kn/m
3、内力计算: 边跨: =2500-120-100+120/2=2340mm;
h/2 = 2500-120-100+80/2=2320mm;
取 = 2320mm=2.32m;
中间跨: =2500-200=2300mm=2.30m;
计算跨度差:(2320-2300)/2300=0.87%<10%;可统一取跨度=2.32m进行计算。
各截面的弯距计算见下表1
表1 连续板各截面弯距计算。
表2 连续板各截面配筋计算图。
4、截面强度承载力及配筋计算。
b=1000mm=210n/mm2 , 11.9 n/mm2, =1.0, =80-20=60mm;连续板各截面的配筋计算见表2;
l1(次梁)的截面尺寸和配筋。
按塑性方法计算。
l2(主梁)高度为。
mm)取l2高度为 mm
取l2梁宽度为 mm
1) 荷载计算:包括永久荷载和可变荷载的计算。
永久荷载g:
由板传来kn/m)
l1自重kn/m)
l1梁侧抹灰 (kn/m)
kn/m)可变荷载p:
由板传来kn/m)
合计kn/m)
2)内力计算:包括跨度和内力计算。l1的计算跨度为:
中间跨:(m)
边跨:(m)
(m)(m)
取较小值 m。
边跨与中间跨计算跨度不同。
l1的截面的几何尺寸及计算简图如图2所示。
图2弯矩计算:
kn·m)(kn·m)
(kn·m)
(kn·m)
剪力计算:(kn)
(kn)kn)
配筋计算:跨中按t形截面计算,其翼缘计算宽度为。
中间跨: (m)(mm))
取 (mm)
mm)n·mm n·mm)
边跨: (m)(mm))
取 (mm)
mm)mm) n·mm)
故各跨跨中截面均为第一类t形截面。
支座按矩形截面计算。
l1正截面强度计算见表3。
表3 l1(次梁)正截面强度计算。
注:在计算过程中已经验算:ξ<0.35且ρ>ρmin。
表中第一内支座的配筋亦可按双筋截面计算,利用深入支座的2φ16作为受压钢筋(满足搭接长度),即as’= 402mm2,则具体计算如下:
n·mm)查表得。
mm mm令。
即 (mm2)
表一中括号内的值即为按双筋截面计算,由此可见,按双筋计算较为经济。
斜截面强度计算先验算截面尺寸:
n n截面尺寸满足要求。
b支座剪力较大,加一鸭筋1φ12参加受剪。受剪强度计算见下表4。
表4 l1(次梁)斜截面强度计算。
调幅后受剪承载力应加强,梁中间支座范围内的箍筋量增加20%,故调整箍筋间距为mm,最后取箍筋间距为 mm,为方便施工,沿梁全长不变。
弯矩调幅时要求的下限为 ,实际配箍率为
满足要求。第一内支座b左边的弯起钢筋起弯点强度验算如下:
第二道弯筋(1φ16)的弯起点离支座边的距离:
(mm)此处剪力为。
(kn)(n) n)
第一内支座右边的剪力比左边小,故右边弯起钢筋起弯点的强度也能满足要求。
本节内容是根据已知的荷载条件对主梁进行配筋设计,按弹性理论进行设计。
l2(主梁)的截面尺寸和配筋。
l2按弹性方法计算。设柱截面尺寸为350mm350mm,主梁的截面尺寸为b×h=300mm×700mm则荷载、内力及截面配筋的计算分别如下:
1) 荷载计算:包括永久荷载和可变荷载的计算。
永久荷载g:
由l1传来 (kn)
l2自重 (kn)
l2侧抹灰: (kn)
(kn) 可变荷载p:
由l1传来0(kn)
2) 内力计算:包括跨度和内力计算。
l1的计算跨度为:
中间跨:(m)
边跨:(m)
(m)(m)
取较小值 m。由于边跨与中间跨计算跨度相差。
故可以按照等跨连续梁计算内力。
l2截面的几何尺寸及计算简图如图3所示。
图3各种荷载单独作用下的结构内力计算及组合见表5。
表5 l2主梁弯矩和剪力计算。
弯矩和剪力计算图见上表5中。
弯矩和剪力包络图绘于图4中。
图43) 截面配筋计算:跨中按t型截面计算,其翼缘计算宽度:
(m)取 (mm)
n·mm n·mm)
边跨: (m)(mm))
故各跨跨中截面均为第一类t形截面。
支座按矩形截面计算。
l2正截面强度计算见表6。
表6 l2(主梁)正截面强度计算。
注:在计算过程中已经验算:2α’s / h0<ξ 钢筋混凝土结构课程设计
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