钢筋混凝土结构课程设计》.docx
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钢筋混凝土结构课程设计》
网络教育学院
《钢筋混凝土结构课程设计》题目:
整体式单向板肋梁厂房单向板设计学习中心:
奥鹏远程教育南京学习中心(直属)
专
业:
土木工程
年
级:
2012年秋季
学
号:
学
生:
惠严亮
指导教师:
1基本情况本章需简单介绍课程设计的内容,包括厂房的尺寸,板的布置情况等等内容。
1、工程概况
某某高新园区科技园某小区住宅,设计使用年限为50年,住宅小区采用砖混结构,楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。
墙厚370mm,柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸为400mm400mm。
2、设计资料
(1)楼板平面尺寸为19.8m33m,如下图所示:
图楼板平面图
(2)楼盖做法详图及荷载
图楼盖做法详图
楼面均布活荷载标准值为:
7kN/m2
楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面,20kN/m3,
板底及梁用20mm厚混合砂浆天棚抹底,17kN/m3楼盖自重即为钢筋混凝土容重,25KN/m3
④恒载分项系数;活荷载分项系数为(因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大
2
于4kN/m2)
⑤材料选用
混凝土:
C25
钢筋:
梁中受力纵筋采用HRB335级钢筋;板内及梁内的其它钢筋可以采用
HPB235级。
2单向板结构设计
板的设计
2.1.1荷载
板的永久荷载标准值
2×25=2kN/m
2×20=kN/m
2×17=kN/mkN/m2
7kN/m2
80mm现浇钢筋混凝土板
20mm厚水泥砂浆抹面
2
4kN/m2,所以
20mm厚混合砂浆天棚抹底小计楼面均布活荷载标准值
永久荷载分项系数取,因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于活荷载分项系数取。
于是板的荷载总计算值:
2
①q=Ggk+Qqk=×+××7=m
2
②q=Ggk+Qqk=×+×7=m
22
由于②>①,所以取②q=m2,近似取q=12kN/m2
2.1.2计算简图
次梁截面为200mm×500mm,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取板在墙上的支承长度为120mm。
按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨l0=ln+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm 中间跨l0=ln=2200-200=2000mm 因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。 取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图所示: 图板计算简图 2.1.3内力计算 板厚h=100mm, 次梁b×h=220mm×450mm 计算跨度: 边跨L01=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mm 选其中较小者L01=2820mm中跨L02=Ln=3000-220=2780mm跨度差(L01-L02)/L02=(2820-2780)/2780=%<10%故按等跨连续板计算。 查表可知,板的弯矩系数am分别为: 边跨中,1/11;离端第二支座,-1/11;中跨中,1/16;中间支座,-1/14。 故 M1=-MB=(g+q)l02/11=×2.022/11=·m Mc=-(g+q)l021/14=×2.02/14=·m 22 M3=M2=(g+q)l021/16=×2.02/16=·m 这是对端区单向板而言的,对于中间区格单向板,其Mc和M2应乘以,Mc=×=·m;M2=×=·m 2.1.4配筋计算 板的配筋计算只需按钢筋混凝土正截面强度计算,不需进行斜截面受剪承载力计算。 取a=25,b=1000mm,h=100mm,h0=h-a=100-25=75mm 22 fc=mm2,fy=210N/mm2 板的配筋计算表: 表2-1板的配筋计算表 截面 1 B 2或3 C 弯矩设计值(kN·m) as=M/(a1fcbh20) =1-1-2as 轴线 ①~② ⑤~⑥ 2 计算配筋(mm2) As=bhoa1fc/fy 2 实际配筋(mm2) Φ8@160 As= Φ8@160 As= Φ6/8@160 As= Φ6/8@160 As= 轴线 ②~⑤ 计算配筋(mm2) As=bhoa1fc/fy 2 实际配筋(mm2) Φ8@160 As= Φ8@160 As= Φ6/8@160 As= Φ6/8@160 As= 计算结果表明,支座截面的均小于,符合塑性内力重分布的原则;As/bh=246/(1000×80)=%,此值大于ftfy=×210=%,同时大于%,满足最小配筋率。 次梁的设计 2.2.1荷载 永久荷载设计值 板传来永久荷载 ×=m 次梁自重 ×()×25×=m 次梁粉刷 ×()×2×17×=m 小计 g=m 可变荷载设计值 q=×=m 荷载总设计值 g+q=m 2.2.2计算简图 次梁支承在主梁或墙上,其支座按不动铰支座考虑,次梁按多跨连续梁计算次梁所受荷载为板传来的荷载和自重,也是均布何在。 计算板传来的荷载时,取次梁相连跨度一半作为次梁的受荷宽度。 次梁在砖墙上的支承长度为250mm。 主梁截面为300mm×650mm。 计算跨度: 边跨lo=ln+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm 故取lo=6450mm 中间跨lo=ln=6600-300=6300mm 因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。 次梁计算简图如图所示: 图次梁计算简图 2.2.3内力计算 跨度差(L01-L02)/L02×100%=(6475-6350)/6350×100%=%<10% 按等跨连续梁计算。 次梁弯矩计算表(M=αmbpL02)如表2-3 表2-2次梁弯矩计算表 截面 边跨中 第一支座 中间跨中 中间内支座 αmb 1/11 -1/11 1/16 -1/14 Lo(mm) 6475 6475 6350 6350 M(kN/m) 84.69 次梁简力计算表(V=αvbpLn)如图2-4 表2-3次梁简力计算表 截面 AR BL BR CL CR αvb Ln(mm) 6355 6355 6350 6350 6350 V(kN) 2.2.4配筋计算次梁应根据所求的内力进行正截面和斜截面承载力的配筋计算。 正截面承载力计算中,跨中截面按T形截面考虑,支座截面按矩形截面考虑;在斜截面承载力计算中,当荷载、跨度较小时,一般仅配置箍筋。 否则,还需设置弯起钢筋。 (1)次梁正截面抗弯计算 跨中截面按T形截面计算,翼缘宽度为 边跨bf'=L01/3=6475/3=2158mm 中跨bf'=L02/3=6350/3=2117mm hf'=100mm,h=450mm,a=35mm,h0=450-35=415mm fcbf'hf'(h0-hf'/2)=×2117×100×(415-100/2)×10-6=kN·mγdM=×=kN·m fcbf'hf'(h0-hf'/2)>γdM,故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算,支座处按矩形截面计算。 2 b=220mmfc=N/mm2fy=310N/mm2正截面抗弯计算表: 表2-4正截面抗弯计算表 截面 边跨跨中 第一内支座 中间跨中 中间支座 M(kN·m) b(mm) 2158 220 2117 220 2 αs=rdM/(fcbh0) ζ As=fcbfζh0/fy 794 902 509 763 配筋 3Φ18 4Φ18 2Φ18 3Φ18 实配面积 (mm2) 763 1018 509 763 其中ζ=x/h0均小于,符合塑性内力重分布条件。 (2)次梁斜截面抗剪配筋计算 hw/b=(h0-hf')/b=(415-100)/220=<4 1/γd()=1/×××220×415=>Vmax=kN满足截面尺寸要求。 斜截面抗剪计算表: 表2-5斜截面抗剪计算表 截面 AR BL BR CL CR V(kN) rdV(kN) Vc= 配筋方法 构造配筋 计算配筋 计算配筋 计算配筋 计算配筋 初选As 双肢φ6 Asv(mm2) S(mm) 214 283 466 466 466 Smax 300 200 200 200 200 ρsvmin % 实际配筋 双肢φ6@200 计算结果表明,支座截面的均小于;As/bh=(200×500)=%,此值大于ftfy=×300=%,满足最小配筋率。 主梁的设计 2.3.1荷载 为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。 [()×××25+×()×2××17)]×=G=+=取G=83kN Q=×=取Q=81kN 2.3.2计算简图 当主梁支承在砖柱(墙)上时,其支座按铰支座考虑;当主梁与钢筋混凝土柱整体现浇时,若梁柱的线刚度比大于5,则主梁支座也可视为不动铰支座(否则简化为框架),主梁按连续梁计算。 主梁承受次梁传下的荷载以及主梁自重。 次梁传下的荷载是集中荷载,取主梁相邻跨度一半2作为主梁的受荷宽度,主梁的自重可简化为集中荷载计算。 主梁按连续梁计算,端部支承在砖墙上,支承长度为370mm,中间支承在 400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度 边跨ln=6600-200-120=6280mm
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