混凝土結構課程設計 單向板肋梁樓蓋

2021-07-30 19:56:05 字數 3082 閱讀 3467

混凝土結構課程設計

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1 設計資料 1

2 板的設計 1

2.1 荷載 2

2.2 內力計算 2

2.3 截面承載力計算 3

3 次梁設計 3

3.1 荷載 4

3.2 內力計算 4

3.3 截面承載力計算 5

4 主梁計算 6

4.1 荷載 7

4.2 內力計算 7

4.3 截面承載力計算 11

4.4 主梁吊筋計算 13

參考文獻 13

多層工業廠房單向板肋梁樓蓋

某多層工業廠房設計使用年限為50年,安全等級為二級,環境類別為一類。結構形式採用框架結構,其中梁柱線剛度比均大於3。樓蓋採用鋼筋混凝土現澆單向板肋梁樓蓋,廠房底層結構布置圖見圖1。

樓面做法、邊梁、牆、及柱的位置關係見圖2。

圖1 底層結構布置圖

樓面活荷載標準值8kn/m2,樓面面層為20mm水泥砂漿,梁板的天棚抹灰為20mm厚混合砂漿。材料選用混凝土:採用c30(fc=14.

3 n/mm2)鋼筋:梁的受力縱筋採用hrb335級鋼筋(fy=300 n/mm2),其餘採用hrb300級鋼筋(fy=270 n/mm2)。

板按塑性內力重分布方法設計。按剛度條件板厚要求取h=l/30=2000/30≈67mm,工業廠房樓面最小厚度為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),截面寬度b=200mm(h/2.

5=450/2.5=180mm~h/2=450/2=225mm),主梁和次梁採用hrb335級,其餘均採用hpb300級鋼筋;板的l2/l1=6000/2000=3,宜按單向板設計。板的幾何尺寸和計算簡圖見圖3。

①恆載標準值

板自重0.08×25 kn/m2=2.0 kn/m2

樓面面層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

②使用活荷載8 kn/m2

③荷載組合值: =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

圖3 板的幾何尺寸和計算簡圖(單位:mm)

取1m寬板帶作為計算單元,各跨的計算跨度為:

中間跨: ==2.0m-0.2m=1.80 m

邊跨: ==2.0-0.20/2+0.025=1.925 m

邊跨和中間跨的計算跨度相差:

故可按等跨連續板計算內力,各截面的彎矩計算見表1。

表1 板各截面彎矩計算

取板的截面有效高度=80-20=60mm(環境類別為一類),各截面配筋計算見表2

表2 板的各截面承載力計算

注:表中對於②~⑦軸間板帶的中間跨中和中間支座考慮板的內拱作用,故彎矩降低0.2

取主梁的樑高h=650mm(l/12=6000/12=429mm~l/8=6000/8=750mm),寬b=250mm,次梁的截面尺寸及支撐情況見下圖4。

圖4 次梁幾何尺寸及支承情況(單位:mm)

①恆載由板傳來2.74×2=5.48 kn/m

次梁自重25×0.2×(0.45-0.08)=1.85 kn/m

樑側抹灰17×(0.45-0.08)×2×0.02=0.25 kn/m

=7.58 kn/m

②樓面使用活荷載8.0×2=16.0 kn/m

③荷載組合設計值

=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

按塑性內力重分布方法計算次梁內力。計算跨度為:

中間跨:

邊跨:邊跨和中間跨的計算跨度相差:

故可按等跨連續次梁計算。

剪力計算時跨度取淨跨,計算簡圖如圖5所示

圖5 次梁計算簡圖

次梁內力計算見下表3、表4:

表3 次梁彎矩計算

表4 次梁剪力計算

次梁跨中截面按t形截面進行計算,翼緣計算寬度取以下三者較小值:

① 按計算跨度考慮:

② 按梁肋淨距考慮:

③ 按翼緣高度考慮:可不考慮此種情況,

故取=1.92m

判別各跨中截面屬於哪一類形: 取h0 =450-40=410mm

故屬於一類倒t形截面

支座截面按矩形截面計算,跨中及支座截面均按一排筋考慮,取h0 = 450-40=410mm.

次梁正截面承載力見下表5,斜截面承載力見下表6。

表5 次梁正截面承載力計算

注:,均大於,考慮塑性內力重分布要求,滿足

表6 次梁斜截面承載力計算

主梁按彈性理論計算主梁內力,不考慮塑性內力重分布。已知柱截面尺寸為450mm×450mm,主梁的樑高h=650mm,寬b=250mm,主梁的幾何尺寸與支承情況如圖6所示。

圖6主梁幾何尺寸及支承情況(單位:mm)

①恆荷載

由次梁傳來

主梁自重(折算為集中荷載

樑側抹灰(折算為集中荷載) 2×0.015×(0.65-0.08)×2.0×17=0.58kn

=53.19kn

②使用活荷載

③荷載組合設計值

+=1.2+1.3=1.2×53.19+1.3×96.0=188.63 kn

+=1.35+1.3×0.7=1.35×53.19+1.3×0.7×96.0=159.17 kn

取=1.2×53.19=63.83 kn1.35×96.0=124.8 kn

計算跨度如下:

中間跨:

邊跨:中間跨跨度和邊跨跨度相等,故可按等跨連續次梁計算。計算簡圖見下圖7。

圖7主梁計算簡圖(尺寸單位m)

各種荷載工況下的主梁內力計算見表7

表7 各種荷載工況下主梁內力計算

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