鋼筋混凝土結構課程設計

2022-09-10 15:33:04 字數 3712 閱讀 9636

題目: 整體式單向板肋梁廠房單向板設計

專業: 土木工程

年級: 2014 年秋季

學號: 1434001251033

學生: 趙寧寧

指導教師

1 基本情況

本章需簡單介紹課程設計的內容,包括廠房的尺寸,板的布置情況等等內容。

1、工程概況

某某高新園區科技園某小區住宅,設計使用年限為50年,住宅小區採用磚混結構,樓蓋要求採用整體式單向板肋梁樓蓋。牆厚370,柱為鋼筋混凝土柱,截面尺寸為。

2、設計資料

(1)樓板平面尺寸為,如下圖所示:

圖2.1 樓板平面圖

(2)樓蓋做法詳圖及荷載

圖2.2 樓蓋做法詳圖

樓面均布活荷載標準值為:7kn/m2

樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面, 20kn/m3,

板底及梁用20mm厚混合砂漿天棚抹底, 17kn/m3

樓蓋自重即為鋼筋混凝土容重, 25kn/m3

④ 恆載分項係數1.2;活荷載分項係數為1.3(因工業廠房樓蓋樓面活荷載標準值大於4kn/m2)

⑤ 材料選用

混凝土:c25

鋼筋:樑中受力縱筋採用hrb335級鋼筋;板內及樑內的其它鋼筋可以採用hpb235級。

2 單向板結構設計

板的永久荷載標準值

80mm現澆鋼筋混凝土板0.08×25=2 kn/m2

20mm厚水泥砂漿抹面0.02×20=0.4 kn/m2

20mm厚混合砂漿天棚抹底0.02×17=0.34 kn/m2

小計2.74 kn/m2

樓面均布活荷載標準值7 kn/m2

永久荷載分項係數取1.2,因工業廠房樓蓋樓面活荷載標準值大於4kn/m2,所以活荷載分項係數取1.3。於是板的荷載總計算值:

①q=+=1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kn/m2

②q=+=1.2×2.74+1.3×7=12.388kn/m2

由於②>①,所以取②q=12.388kn/m2,近似取q=12kn/m2

次梁截面為200mm×500mm,現澆板在牆上的支承長度不小於100mm,取板在牆上的支承長度為120mm。按塑性內力重分布設計,板的計算跨度:

邊跨=+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025=2030mm,取=2020mm

中間跨==2200-200=2000mm

因跨度相差小於10%,可按等跨連續板計算。取1m寬板帶作為計算單元,計算簡圖如圖所示:

圖2.5 板計算簡圖

板厚 h=100mm,

次梁 b×h=220mm×450mm

計算跨度:邊跨 l01=ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mm

l01= ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm

選其中較小者l01=2820mm

中跨 l02=ln=3000-220=2780mm

跨度差(l01-l02)/l02=(2820-2780)/2780=1.4%<10%

故按等跨連續板計算。

查表可知,板的彎矩係數分別為:邊跨中,1/11;離端第二支座,-1/11;中跨中,1/16;中間支座,-1/14。故

=-=(g+q)/11=9.2×/11=3.34kn·m

=-(g+q)/14=-9.2×/14=-2.57kn·m

==(g+q)/16=9.2×/16=2.25kn·m

這是對端區單向板而言的,對於中間區格單向板,其和應乘以0.8, =0.8×-2.57=-2.06kn·m; =0.8×2.25=1.80kn·m

板的配筋計算只需按鋼筋混凝土正截面強度計算,不需進行斜截面受剪承載力計算。

取a=25,b=1000mm,h=100mm,h0=h-a=100-25=75mm

fc=12.5n/mm2,fy=210n/mm2

板的配筋計算表:

表2-1 板的配筋計算表

計算結果表明,支座截面的均小於0.35,符合塑性內力重分布的原則; /bh=246/(1000×80)=0.308%,此值大於0.

45/=0.45×1.43/210=0.

306%,同時大於0.2%,滿足最小配筋率。

永久荷載設計值

板傳來永久荷載3.522×2.2=7.81kn/m

次梁自重0.2×(0.5-0.08)×25×1.2=2.52kn/m

次梁粉刷0.02×(0.5-0.08)×2×17×1.2=0.34kn/m

小計g=10.67kn/m

可變荷載設計值q=5.6×2.2=12.32kn/m

荷載總設計值g+q=22.99kn/m

次梁支承在主梁或牆上,其支座按不動鉸支座考慮,次梁按多跨連續梁計算。次梁所受荷載為板傳來的荷載和自重,也是均布何在。計算板傳來的荷載時,取次梁相連跨度一半作為次梁的受荷寬度。

次梁在磚牆上的支承長度為250mm。主梁截面為300mm×650mm。

計算跨度:

邊跨 =+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025=6488mm,

故取=6450mm

中間跨 ==6600-300=6300mm

因跨度相差小於10%,可按等跨連續梁計算。次梁計算簡圖如圖所示:

圖2.6 次梁計算簡圖

跨度差 (l01-l02)/l02×100%=(6475-6350)/6350×100%=1.97%<10%

按等跨連續梁計算。

次梁彎矩計算表(m=αmbpl02)如表2-3

表2-2 次梁彎矩計算表

次梁簡力計算表(v=αvbpln)如圖2-4

表2-3 次梁簡力計算表

次樑應根據所求的內力進行正截面和斜截面承載力的配筋計算。正截面承載力計算中,跨中截面按t形截面考慮,支座截面按矩形截面考慮;在斜截面承載力計算中,當荷載、跨度較小時,一般僅配置箍筋。否則,還需設定彎起鋼筋。

(1)次梁正截面抗彎計算

跨中截面按t形截面計算,翼緣寬度為

邊跨 bf'=l01/3=6475/3=2158 mm中跨 bf'=l02/3=6350/3=2117 mm< b+sn=220+2780=3000 mm

hf'=100 mm,h=450 mm,a=35 mm, h0=450-35=415 mm

fc bf'hf'(h0- hf'/2)=12.5×2117×100×(415-100/2)×10-6=965.88 kn·m

γdm=1.2×84.69=101.63 kn·m

fc bf'hf'(h0- hf'/2)> γdm ,故次梁跨中截面均按第一類t形截面計算,支座處按矩形截面計算。

b=220 mm fc=12.5 n/mm2 fy=310n/mm2

正截面抗彎計算表:

表2-4 正截面抗彎計算表

其中ζ=x/h0均小於0.35,符合塑性內力重分布條件。

(2)次梁斜截面抗剪配筋計算

hw/b=(h0- hf')/b=(415-100)/220=1.432<4

1/γd(0.25fcbh0)=1/1.2×0.25×12.5×220×415=237.76kn>vmax=84.73 kn

滿足截面尺寸要求。

斜截面抗剪計算表:

表2-5 斜截面抗剪計算表

計算結果表明,支座截面的均小於0.35; /bh=421.1/(200×500)=0.

42%,此值大於0.45/=0.45×1.

43/300=0.21%,滿足最小配筋率。

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