建筑结构实训大作业任务书.docx
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建筑结构实训大作业任务书
一、设计资料:
1.现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
2.生产车间的四周外墙为承重砖墙,内设钢筋混凝土柱,其截面尺寸为350mm×350mm。
3.荷载:
(1).楼面活荷载:
单位为5.5KN/m2
(2).楼面面层:
水磨石地面0.65KN/m2
(3).楼盖自重:
钢筋混凝土容重γ=25KN/m2
(4).平顶粉刷:
0.25KN/m2
4.材料:
(1).混凝土:
C25
(2).钢筋:
主梁及次梁受力筋用Ⅱ级钢筋,板内及梁内的其它钢筋可以采用Ⅰ级钢筋
二、楼盖的平面结构布置:
柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定,因本厂房在使用上无特殊要求,故结构布置应满足实用经济的原则,并注意以下问题。
1、柱网布置可为正方形或长方形。
2、板跨一般为1.7~2.7m,次梁跨度一般是4.0~6.0m,主梁跨度则为5.0~8.0m,同时宜为板跨的3倍(二道次梁)。
3、对于板、次梁和主梁,实际上不宜得到完全相同的计算跨度,故可将中间各跨布置成等跨,而两边跨可布置得稍小些,但跨差不得超过10%。
确定主梁的跨度:
边跨5.7m,中跨6.0m。
次梁的跨度:
边跨2.2m,中跨为2m。
主梁每跨内布置2根次梁,板的跨度为2.2m和2m,楼盖结构平面布置详见(图1)。
二、板的设计(按塑性内力重分布计算):
1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。
(规范)
板厚
,(当
时,满足刚度要求,可不验算挠度)。
次梁
~
,
~
。
主梁
~
,
~
。
板厚:
为了保证刚度,单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40(连续板)、1/25(简支板)、以及1/12(悬臂板)本设计为连续板,按跨度比条件h≥2200/40=55mm对于工业建筑的楼盖板要求h≥80mm,取板厚h=100mm.
次梁:
次梁截面高度应满足h=(1/18~1/12)L=6000/18~6000/12=(333~500)mm,取h=400mm.截面宽度取b=(1/3~1/2)h=(133~200)mm取b=200mm.
主梁:
主梁的截面高度应满足h=(1/15~1/10)L=6600/15~6600/10=(440~660)mm取h=600mm.截面宽度取b=(1/3~1/2)h=(200~300)mm取=300mm。
2、板的计算简图:
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷相同,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。
当按塑性内力重分布计算时,其计算跨度:
中跨:
=2000-200=1800mm
边跨:
(
)即:
=2000+1/2×100=2050mm≤2000+1/2×120=2060mm
三、板的设计(按塑性内力重分布计算):
1、荷载计算:
(取1m宽板带计算)
面层0.65
2×1
=0.65
2
板自重0.1×25
3×1
=2.5
2
平顶粉刷0.25
2×1
=0.25
2
恒载标准值:
0.65+2.5+0.25=3.4
2
活载标准值:
5.5
2×1
=5.5
2
恒荷载分项系数取1.2,因为是工业建筑且楼面活荷载标准值大于4.0
2所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的荷载设计值为:
恒荷载设计值:
g=3.4
×1.2=4.08
活荷载设计值:
q=5.5
×1.3=7.15
荷载设计值总值:
g+q=11.23
2、板的计算简图:
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷相同,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。
其计算跨度为:
中跨:
02
2000-200=1800mm
边跨:
01=
n+h/2=2000+100/2=2050mm≤ln+a/2
=2000+120/2=2060mm
因跨度相差小于10%,故可按等跨连续板计算。
取1宽作为计算单元
其计算简图图所示:
3、内力计算:
用塑性内力重分布理论计算,则有α系数如下:
则有:
=-
=(g+q)
012/11=4.29
=(g+q)
022/16=2.274
=-(g+q)
022/14=-2.599
4、配筋计算:
计算板边跨跨中的配筋:
已知:
h=100mm,h0=100-20=80mm,C20混凝土,
=9.6N/mm2,
=210N/mm2,
=1
=0.0698
=1-(1-2
)0.5=0.0724
bh0
/
=264.8mm2
钢筋选用Φ6@100
283.0mm2
板的配筋计算表1-1
截面
1
B
2
C
弯矩设计值(
)
4.29
-4.29
2.274
-2.599
0.0698
0.0698
0.0370
0.0423
0.0724
0.0724
0.0377
0.0432
轴线
1-2
6-7
计算配筋(mm2)
bh0
fc/fy
264.8
264.8
137.9
158.0
实际配筋(mm2)
Φ6@100
283.0
Φ6@100
283.0
Φ6@200
141.0
Φ6@170
166.0
轴线
2-6
计算配筋(mm2)
bh0
fc/fy
264.8
264.8
0.8×137.9
=110.32
0.8×158.0
=126.4
实际配筋(mm2)
Φ6@100
283.0
Φ6@100
283.0
Φ6@250
113.0
Φ6@220
129.0
注:
位于次梁内跨上的板带,其内区格四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面(
、
)和中间支座(
)计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。
5、确定各种构造钢筋:
包括分布筋、嵌入墙内的板面附加钢筋,垂直于主梁的板面附加钢筋。
7、绘制板的配筋示意图:
选用分离式配筋。
(详图见图2)
三、次梁设计(按塑性内力重分布计算):
1、荷载设计值计算:
由板传来恒荷载:
3.4
2×2m=8.16
次梁肋自重:
1.2×(0.4-0.1)×25×0.2=1.8
次梁粉刷重1.2×(0.4-0.1)×0.25×2=0.18
小计:
g=10.14
活荷载设计值:
q=7.15×2=14.3
设计值总值:
g+q=24.44
2、确定计算跨度及计算简图。
当按塑性内力重分布计算,其计算跨度:
中跨:
=6000-250=5750mm
边跨:
≥
mm
取
=5550mm
当跨差不超过10%时,按等跨连续梁计算。
计算简图如下:
3、内力计算:
由表12-1、12-3可分别查的弯矩系数和剪力系数
α值为:
β值为:
其中:
弯矩设计值:
=-
=(g+q)
012/11=68.438
=(g+q)
022/16=50.503
=-(g+q)
022/14=-57.718
剪力设计值:
=0.45(g+q)
=59.719
=-0.60(g+q)
=-79.625
=0.55(g+q)
=76.619
=-0.55(g+q)
=-76.619
4、正截面强度计算:
1)、正截面受弯承载力计算:
跨内按T形截面计算,翼缘宽度取值:
边跨:
≤
=5550/3=1850mm,又
≤b+sn=200+2200-150-120=2130mm,故取
=1850mm
中跨:
≤
=5750/3=1917mm,又
≤b+sn=200+2000-100-100=2000mm,故取
=1917mm
计算边跨跨中配筋:
已知:
=11.9N/mm2,
=300N/mm2,
=1,
=0.8
取as=35则h0=h-as=400-35=365mm
则
fc
(h0-
/2)=1.0×9.6×2000×80×(365-80/2)=604.8
>M1
经判断跨内截面均属于第一类T形截面梁
=0.0289
=1-(1-2
)0.5=0.0293
=634.3mm2
选用2Φ16+1Φ18
656.5mm2
次梁正截面受弯承载力计算:
ξb=0.55表1-2
截面
1
B
2
C
弯矩设计值
M(
)
68.438
-68.438
50.503
-57.718
(
)
2366.08
319.74
2557.92
319.74
0.0289
0.214
0.0197
0.1805
(
)
0.0293
0.2437
0.0199
0.2006
0.9853
0.8580
0.9901
0.8997
634.3
728.4
465.8
585.9
选配钢筋单位:
mm2
2Φ16+1Φ18
656.5
4Φ16
804
1Φ16+1Φ18
455.6
3Φ16
603
2)、斜截面受剪承载力计算:
斜截面受剪承载力计算包括:
截面尺寸的复核,腹筋计算和最小配筋率验算。
验算截面尺寸:
hw=h。
-hf’=285mm,因hw/b=265/200=1.325<4
截面尺寸按下式验算:
0.25βcfcbh。
=0.25×1×9.6×200×365=175.2KN>Vmax=79.625KN
故截面尺寸满足要求.
计算所需配制箍筋。
只配箍筋而不配弯起钢筋
采用φ6双肢箍筋,计算支座B左侧截面.由VCS=0.7ftbho+1.25fyvAsvho/s可得箍筋间距
=231.6mm
调幅后受剪承载力应加强,粮局部范围内将计算面积增加20%.现调整箍筋间距S=0.8×231.6=185.28mm,最后取S=150mm为方便施工,沿梁长不变.
斜截面承载力计算:
表1-3
截面
A
C
V(
)
59.719
79.625
76.619
76.619
175.2
175.2
175.2
175.2
(=
)
56.210
56.210
56.210
56.210
箍筋肢数、直径
双肢箍¢6
双肢箍¢6
双肢箍¢6
双肢箍¢6
56.6
56.6
56.6
56.6
1545.4
231.6
265.7
265.7
实配箍筋
双肢箍
¢6@150
双肢箍
¢6@150
双肢箍
¢6@150
双肢箍
¢6@150
验算配筋率下限值:
弯矩调幅后要求的配箍率下限为0.3ft/fyv=0.3×
=1.57×10-3
实际配箍率为ρsv=ASV/bs=1.89×10-3>1.57×10-3满足要求
5、根据计算结果和构造要求,绘制次梁配筋示意图。
(详图见图3)
四、主梁设计(内力按弹性理论计算):
1、荷载计算:
(为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑)
次梁传来的荷载:
次梁恒载×主梁间距=10.14×6=60.84
主梁自重:
×次梁间距×γ=0.3×(0.6-0.1)×2×25×1.2=9.0
主梁粉刷重:
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