钢筋混凝土结构课程设计模板及要求.docx
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钢筋混凝土结构课程设计模板及要求
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《钢筋混凝土结构课程设计》
题目:
厂房单向板设计
学习中心:
1基本情况
本设计XXXXXXXXX进行设计计算。
厂房采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm专砌承重。
采用单向板肋梁楼盖。
楼面做法:
20mn厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mmB石灰砂浆抹灰。
荷载:
永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重,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,分项系数g1.2。
可变荷载,楼面均分布荷载为kN/m3,分项系数K1.3。
材料选用:
混凝土采用C30(fc=N/mm2,ft=N/mm2);
钢筋主梁、次梁采用HRB33^(fy=300kN/m2)钢筋,其它均用
HPB30(M(fy=270kN/m3)钢筋。
主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。
主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m。
梁每跨内布置两根次梁。
其间距是1.9m。
楼盖的布置如图1-1。
根据构造要求,板厚取h80mm—190047.5mm
4040
次梁截面高度应满足h丄:
丄4800:
4800266:
400mm
18121812
取h=400mm截面宽度取为b=200mm
主梁的截面高度应满足h丄:
丄5700:
5700380~570mm
15101510
取截面高度h=500mm截面宽度取为b=250mm
图1-1楼盖布置图
2单向板结构设计
为:
跨度差
(1.721.7)/1.7
1.2001000说明可按等跨连续板计算内力。
取1m宽板作为
I。
1.72m
计算单元,计算简图如图2-1所示
图2-1计算简图
连续板各截面的弯矩计算见表2-1。
表2-1连续板各截面弯矩计算
截面
1
边跨跨内
B
离端第一支座
2
中间跨跨内
C
中间支座
弯矩计算系数
1
1
1
1
m
石
石
16
74
计算跨度1。
101.72m
1°1.72m
101.7m
101.7m
Mm(gq)>0
3.48
-3.48
2.34
2.67
2.1.4截面承载力计算
b1000mm,h80mm,%802060mm。
C30混凝土,fc=N/mm2。
HPB300
钢筋,fy=270kN/m2,连续板各截面的配筋计算见表2-2。
表2-2连续板各截面配筋计算
截面位置
边区板带(1-2,5-6轴线间)
中间区板带(2-5轴线间)
边跨
跨内
离端
第二
支座
离端
第二支跨跨内、
中间跨跨内
中间
支座
边跨跨内
离端第二
支座
离端第二跨
跨内、中间
跨跨内
中间支座
2
M(kN/m)
M
s2
1fcbho
1J12$
A1fcbh°
氏f
1y
选配钢筋
6/8
@170
6/8
@170
6@1
90
6@1
60
6/8@17
0
6/8@17
0
6@200
6@200
实配钢筋面积
228
228
149
177
228
228
141
141
支座截面的受压区高度系数均小于,满足弯矩调幅的要求;
2.1.5板的裂缝验算
面弯矩,考虑可变荷载的最不利布置,
Mkggkl0qqkl0
受弯构件的受力特征系数
cr1.9,光面钢筋的相对粘结特征系数
0.7,C30混
g—五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数,按有关表格查的;
q—五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数,按有关表格查的。
由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:
凝土抗拉强度标准值ftk2.01N/mm2;保护层厚度c=15mm<20m取c=20mm计算
过程见表2-3,裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。
表2-3板的裂缝宽度验算
截面
1
B
2
C
3
Mk
A/mm2
228
228
149
149
149
sqMk/0.87h°As(N/mm2)
teAs/Ate
1.10.65ftk/tesq
deqd/(mm)
deq
lcr(1.9cs0.08』)(mm)
te
wmaxcr〔crsq/Es(mm)
注:
te0.01,取te=0.01。
2.1.6板的挠度验算
截面的短期刚度由下式确定:
Bs
2
EsAsh。
13.5f
3
式中,EEs/Ec21010/3
4'
107,矩形截面f0,各截面的短周期刚度如下表
1.150.2
所示。
截面
1
b
2
C
3
Ag/mm2
219
219
146
146
146
As/bh°
Bs/1011Ngmm
由上表可见,Bb与已很接近,满足B1 长期刚度按下式确定 2 BMjkBs Mq (1)Mk 32 1.88210118.641010Ngmm 2.725212.32 其中,M1q(0.078gk0.1qk)l2(0.0787.9650.13)1.7222.725kNgm 11 gkgk-(qqk)2.655-(0.87.5)7.965kN/m 22 11qkqqk0.87.53kN/m 2q2 第一跨挠度最大,对于等跨连续板可只验算该跨挠度。 永久荷载gk满布,可变荷载qk在 1,3,5跨布置,又相应表格查的相应的挠度系数分别是0.644102和0.973102,于是挠 度: 2424 0.644102gkl40.973102qkl4 BB 0.6441022.65517204 8.641010 0.9731027.517204 8.641010 =8.45mm< l 8.6mm 由板传来 次梁的设计 2.2.1次梁计算 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算 2.2.2荷载 恒荷载设计值 由板传来1.9m3.186kN/m36.05kN/m2 次梁自重1.20.2m(0.4m0.08m)25kN/m31.92kN/m2 梁侧抹灰1.20.015m(0.4m0.08m)17kN/m320.20kN/m2 8.17kN/m 活荷载设计值 32 q1.9m9.75kN/m18.5kN/m 2.2.3内力计算 4.8m0.12m 0.25 m 4.555m 计算跨度 边跨 ln-4.555m0^m4.675m 22 1.025ln4.669m4.675m取l° 中间跨I0In4.8m0.25m4.55m 跨度差(4.6754.55)/4.552.7°。 10°o,说明可按等跨连续梁计算内力。 计算简图 如图2-2所示。 图2-2计算简图 表2-4连续次梁弯矩计算 截面 1 边跨跨中 B 离端第一支座 2 中间跨跨中 C 中间支座 弯矩计算系数 1 1 1 1 m 11 11 16 14 计算跨度1。 丨04.675m 丨04.675m 丨04.55m 丨04.55m 2 mm(gq)i。 53.00 -53.00 34.51 39.44 表2-5连续次梁剪力计算 截面 A 边支座 B(左) 离端第一支座 B(右) 离端第一支座 C 中间支座 剪力计算系数 v 净跨度|n 丨0= 丨0= 丨0= 丨0= Vv(gq)l; 2.2.4正截面承载力计算 正截面承载力计算时,支座按矩形截面计算,跨中按T形截面计算,翼缘宽度 卄’11' 取bf—丨二—4800=1600mm,又bsn20017001900mm,故取bf1600mm 33 一类环境,梁的混凝土保护层厚度要求为25mm单排钢筋截面有效高度取 h°=365mm 判别T型截面类型: I ''hf80 1fcbfhf(h0-)1.014.3151780(365)564.02kNgm53.00kNgm 22 各跨跨中均属于第一类T型截面。 次梁的正截面承载力过程见表2-6。 表2-6次梁正截面受弯承载力计算 边跨跨中 (1) 离端第一支座 (B) 离端第二跨 跨中 (2) 中间跨跨中 (3) 中间支座(C) 弯矩设计值(kNgm) M s1fcbh; 1/ 2s 选配钢筋 A1fcbh。 民f [y 1044 383 实际配筋 512 322 312 412 As=565 As=1140 As=339 As=452 计算结果表明均小于,符合塑性内力重分布的条件。 As/(bh)339/(200400)0.42%min(0.2%,45ft/fy)max45ft/fy451.43/3000.22% ,满足最小配筋率的要求。 2.2.5斜截面受剪承载力计算 计算内容包括: 截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。 (1)验算截面尺寸 hwh0hf36580265mm,九/b265/2001.24,截面尺寸按下式验算: 0.25cfcbh00.251.014.3250365362.20kNVmax74.81kN 截面尺寸满足要求。 (2)计算所需腹筋 采用6双箍,计算支座B左侧截面,Vbi72.89kN。 由斜截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s: 1.0fyvAvh01.0270100.48365 s一—5725.70mm Vcs0.7ftbh0748100.71.43200365 调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%先调幅整箍筋间距, s0.85725.74580.56mm,大于箍筋最大间距200mm最后取s=200mm (3)验算最小配箍率 弯矩调幅时要求的配箍率下限为0.3ft/fyv0.31.43/2701.58103,实际配箍率 3 svAsv/(bs)100.48/(200250)2.50103,满足最小配箍率的要求。 2.2.6次梁的裂缝宽度验
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