大工12鋼筋混凝土結構課程設計

2022-08-28 22:36:03 字數 3624 閱讀 6581

網路教育學院

1 基本情況

工程概況

1.外壩園區工業廠房專案採用鋼筋混凝土內框架承重,外牆為370mm磚砌承重,採用單向板肋梁樓蓋。

2.樓面做法:20mm厚水泥砂漿面層,鋼筋混凝土現澆板,15mm厚石灰砂漿抹灰。

3.荷載:永久荷載,包過梁、柱、板及構造層自重,鋼筋混凝土容重25,水泥砂漿容重20,石灰砂漿容重17,分項係數。可變荷載,樓面均分布荷載為7.5,分項係數。

4.材料選用:c30混凝土(=14.3, =1.43),主梁、次梁採用hrb335級(=300)鋼筋,其它均用hpb300級(=270)鋼筋。

5.樓蓋的結構平面布置:主梁沿房屋的橫向布置,次梁沿縱向布置。主梁的跨度是5.

7m,次梁的跨度是4.8m。梁每跨內布置兩根次梁。

其間距是1.9m。樓蓋的布置平面圖如圖1所示,板分布圖如圖2所示。

圖1 樓蓋建築平面圖

圖2 樓蓋平面板分布圖

根據構造要求,板厚取h=80mm≥l/40=1900/40=47.5mm

次梁截面高度應滿足h=l/18~l/12=4800/18~4800/12=266~400 mm

取h=400mm,截面寬度取為b=200mm。

主梁的截面高度應滿足h=l/15~l/10=5700/18~5700/12=380~570mm

取截面高度h=500mm,截面寬度取為b=250mm。

2 單向板結構設計

板的計算(按塑性分析法計算內力)

1、荷載

恆荷載標準值:

20mm水泥砂漿面層

80mm鋼筋混凝土板

15mm厚石灰砂漿抹灰

合計 活荷載標準值

橫荷載設計值

活荷載設計值

合計2、內力計算

次梁的截面,板在牆上的支撐長度為,則板的計算跨度為:

邊跨l0=ln+h/2=1.9-0.12-0.2/2+0.08/2=1.72m

ln+h/2=1.9-0.12-0.2/2+0.12/2=1.74m

所以l0=1.72m

中間跨l0=2-0.2=1.7m

跨度差(1.72-1.7)/1.7=1.2%<10%.說明可按等跨連續板計算內力,取1m寬板作為計算單元,計算簡圖如下所示。

連續板各截面的彎矩計算見表1.

表1 連續板各截面彎矩計算

截面承載力計算

。c30混凝土, =14.3。hpb300鋼筋, =270,連續板各截面的配筋計算見表2.

表2連續板各截面配筋計算

支座截面的受壓區高度係數均小於0.35,滿足彎矩調幅的要求;

所以,板的裂縫驗算

裂縫寬度驗算屬於正常使用極限狀態,採用荷載的標準組合。按彈性方法計算截面彎矩,考慮可變荷載的最不利布置,有

式中—折算永久荷載標準值,

—折算可變荷載標準值,

—五跨連續板滿布荷載下相應截面的彎矩係數,按有關**查的;

—五跨連續板最不利荷載布置下相應的彎矩係數,按有關**查的。

由荷載標準組合產生的跨中和支座彎矩:

受彎構件的受力特徵係數,光面鋼筋的相對粘結特徵係數,c30混凝土抗拉強度標準值;保護層厚度c=15mm<20mm,取c=20mm,計算過程見表2,裂縫寬度均小於一類環境規範規定值。

板的裂縫寬度驗算

注:,取。

板的撓度驗算

截面的短期剛度由下式確定:

式中,,矩形截面,各截面的短週期剛度如下表所示。

由表2可見,與很接近,滿足0.5<<2,按《混凝土結構設計規範》可取整跨剛度為計算撓度。

長期剛度按下式確定

其中,第一跨撓度最大,對於等跨連續板可只驗算該跨撓度。永久荷載滿布,可變荷載在1,3,5跨布置,又相應**查的相應的撓度係數分別是和,於是撓度:

次梁計算(按考慮塑性內力重分布方法計算)

1.荷載

恆荷載設計值

由板傳來

次梁自重

樑側抹灰

合計 活荷載設計值

由板傳來

合計2.內力計算

計算跨度

邊跨取=4.675

中間跨跨度差,說明可按等跨連續梁計算內力。計算簡圖如圖2所示。

連續次梁各截面彎矩及剪力計算分別見表3表4.

表3連續次梁彎矩計算

表4連續次梁剪力計算

正截面承載力計算

正截面承載力計算時,支座按矩形截面計算,跨中按t形截面計算,翼緣寬度取,又,故取

一類環境,梁的混凝土保護層厚度要求為25mm,單排鋼筋截面有效高度取=365mm。

判別t型截面型別:

各跨跨中均屬於第一類t型截面。

次梁的正截面承載力過程見表

次梁正截面受彎承載力計算

計算結果表明均小於0.35,符合塑性內力重分布的條件。

,滿足最小配筋率的要求。

斜截面受剪承載力計算。

包括:截面尺寸複核、腹筋計算和最小配筋率驗算。

(1)驗算截面尺寸

,截面尺寸按下式驗算:

截面尺寸滿足要求。

(2)計算所需腹筋

採用6雙箍,計算支座b左側截面,。由斜截面受剪承載力計算公式確定箍筋間距s:

調幅後受剪承載力應加強,梁區域性範圍內將計算的箍筋面積增加20%。先調幅整箍筋間距,,大於箍筋最大間距200mm,最後取s=200mm。

(3)驗算最小配箍率

彎矩調幅時要求的配箍率下限為,實際配箍率,滿足最小配箍率的要求。

次梁的裂縫寬度驗算

次梁的折算永久荷載;折算可變荷載。變形鋼筋的相對粘度特徵係數,混凝土的保護層厚度c=25mm。

荷載標準值下彈性分析的荷載彎矩係數,裂縫寬度的計算過程見表2,各截面的裂縫寬度均滿足要求。

表2 次梁的裂縫寬度驗算

由荷載標準組合產生的跨中和支座彎矩:

次梁的撓度驗算

按等剛度跨度連續梁計算邊跨跨中撓度。短期剛度:

其中,;

;。長期剛度:

其中,撓度係數與板相同,撓度:

主梁計算(按彈性理論設計)

1.荷載

為簡化計算,將主梁自重及樑側抹灰重量等效為集中荷載。

荷載設計值:

由次梁傳來 8.174.8=39.22

主梁自重 1.20.25(0.65-0.08)1.9172=8.13

樑側抹灰 1.20.015(0.65-0.08)1.9172=0.67

g=48.02

活荷載設計值:

由次梁傳來q=18.54.8=88.8

g+q=136.82

2.計算簡圖

主梁端部支承在磚牆上,支承長度為370mm;中間支承在柱上,鋼筋混凝土柱截面為350mm350mm;牆、柱為主梁的鉸支座,主梁連續梁計算。

計算跨度:

邊跨取最小值

中間跨:

跨度差 (5.715-5.7)/5.7=0.26%<10%,則可以按等跨連續梁計算。

主梁的計算簡圖見圖

3.內力計算及包絡圖

內力計算可採用等跨連續梁的內力係數進行計算,跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下式計算:

不同截面下的彎矩及剪力的計算見表3,表4

表3主梁彎矩計算

主梁剪力值計算

主梁正截面受彎承載力計算

跨內按t形截面計算,其翼緣寬度為:

取=1210mm,取。

判別t形截面型別:

故屬於第一類t形截面。

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