土木工程-混凝土结构课程设计(完整资料).doc
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混凝土结构课程设计
一、设计题目
钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖
二、基本资料
某多层厂房,采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖,其二层楼面结构布置如下图所示,板伸入墙内120mm ,次梁伸入墙内240mm ,主梁伸入墙内370mm ,楼面面层为水磨石,自重为0.65kn/m 2,板底及梁侧用15mm 厚石灰砂浆粉刷。楼面活荷载标准值取q k =3.0+0.1n(n :学号)。柱网尺寸为l 1×l 2, l 1= l 2=6+0.3m,其中m 取值为:当学号n=1~10时,m=3;当学号n=11~20时,m=2;当学号n=21~30时,m=1;当学号n=31~40时,m=0。混凝土强度等级为C20或C25,主次梁纵向受力钢筋采用HRB335或HRB400其余钢筋均采用HPB235。 三、基本任务及成果要求
(一)撰写混凝土楼盖设计计算说明书 1.设计资料
2.板的设计(按可塑性内力重颁布理论进行设计)
3.次梁的设计(按可塑性内力重颁布理论进行设计)
4.主梁的设计(按弹性理论进行设计,要求满足承载力及裂缝宽度条件)
5.设计总结(对设计的合理性方面及存在的不足进行总结) (二)绘制楼面结构施工图(2#图纸2张) 1.楼面结构平面布置图(1:100)
图中需标注墙、柱定位轴线编号,梁、柱定位尺寸及构件编号(建议代号:板—Bn ,次梁—CLn ,主梁—ZLn )。 2.板的配筋图(可直接绘在结构平面布置图上)
图中需标明板厚、钢筋直径、间距及其长度定位尺寸。 3.次梁模板及配筋图(1:50,1:20)
图中需标注次梁截面尺寸,箍筋形式、直径及间距,纵向钢筋直径、根数、编号及纵向长度定位尺寸。 4.主当模板及配筋图(1:30,1:20)
包括主梁的弯矩包络图及材料抵抗弯矩图。图中需标注主梁截面尺寸、箍筋形式、直径及间距,纵向钢筋直径、根数、编号及纵向长度定位尺寸,其中纵筋的纵向长度定位应依据材料抵抗弯矩图进行。
5.结构施工图说明
主要说明构件的确混凝土强度等级、钢筋代号与级别的对应(如Φ代表HPB235等)、保护层厚度,尺寸单位以及楼面荷载值等。
某工业厂房钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
一、设计资料
图1是某多层工业厂房的楼盖建筑平面布置(楼梯间不在此平面内),楼盖拟
采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖,试进行设计。
其中板、次梁按考虑塑性内力重颁布设计,主梁按弹性理论设计。设计资料如下:
①楼面做法如下:
水磨石面层20mm厚(自重
0.65kn/m2)
钢筋混凝土现浇板(容重25 kn/m 2)
板下混合砂浆抹面15mm (容重17 kn/m 2)
②楼面活荷载q=5.7 kn/m 2
③材料:混凝土,C25,钢筋,梁内受力钢筋为HRB335,
其余用HPB235钢筋。
④梁板入墙长度:板为120mm;次梁为240mm;主梁为
360mm。
⑤柱:b×b=500mm×500mm。
⑥恒载分项系数为1.2;活荷载分项系数为1.3(因为楼面活
荷载标准值大于4 kn/m 2)。
1.根据构造确定板厚及主、次梁的截面尺寸
确定主梁跨度为6.3m,次梁跨度为6.3m,主梁每跨跨内布置两根次梁,板
跨度为2100mm。
按高跨比条件,要求板厚h≥2100/40=525mm,对工业建筑的楼盖板,要求h≥70mm,取板厚h=80mm。
次梁截面尺寸: h=l/18~l/12=350~525mm 取h=450mm
b=l/3~l/2=150~225mm 取b=200mm
主梁截面尺寸:h=l/14~l/8=450~787.5mm
取h=650mm,b=300mm
2.板的设计(塑性内力重颁布法)
(1)确定板的计算跨度
次梁截面200×450,板在墙上支承宽度为120mm,板跨长如附图1
边跨:l
m =l
n
+h/2=1760+80/2=1800m
中跨:l
02=l
n
=2100-200=-1900mm
边跨和中跨相差小于10%,可按等跨连续板计算,取1m 宽板带为计算单元,其计算简图如下:
3.次梁设计(塑性内力重颁布法)
4.主梁设计(弹性理论法)
二、计算
1.板的计算:
(1)荷载计算:
恒载标准值:
20mm水磨石面层0.02×0.65=0.013 kn/m 2
80mm钢筋混凝土板0.08×25=2.0 kn/m 2
20mm混合砂浆顶棚抹灰0.02×17=0.34 kn/m 2;g
k
=2.35 kn/m 2
恒载设计值g=1.2×2.35=2.82 kn/m 2;
活荷载设计值p=1.3×5.7=7.41 kn/m 2;
合计10.23 kn/m 2;
即每米板宽g+p=10.23 kn/m 2。
(2)内力及配筋计算:
板弯短系数ɑ:力跨为1/11,离端第二支座为-1/11,中跨中为1/16,中间支座为了-1/14,固有
M 1=-M B =1/11(p+g )(l 01)2=(10.12/11) ×1.82=3.01kn ·m M 2=M 3=1/16(p+g)(l 02)2=(10.23/16) ×1.92=2.31kn ·m M C =-1/14(p+g)(l 01)2=-(10.23/14) ×1.92=-2.64 kn ·m
板厚h=80mm,h 0=80-20=60mm ;混凝土C25,ɑ=1f c =11.9n/mm 2;HPB235钢筋,f y =210n/mm 2;板按考塑性内力重颁布方法计算,取1m 宽板带作为计算单元(b=1000mm),板的
2.次梁的计算:
次梁按考虑塑性内力重颁布方法计算。 (1)荷载计算: 恒载设计值:
由板传来永久荷载:2.82×2.1=5.92kn/m ;
次梁自重:1.2×25×0.2×(0.45-0.08)=2.22kn/m ; 梁侧抹灰:1.2×17×0.02×(0.45-0.08)×2=0.30kn/m ;
g=8.44kn/m ;
活荷载设计值:由板传来:p=7.41×2.1=15.56kn/m ; 合计:g+q=24kn/m 。 (2)内力计算: 计算跨度:
边跨:l 01=1.025l n =1.025×5910=6058mm ;
l 01=l n +ɑ/2=5910+240/2=6030mm ; 取较小值6030mm 中间跨:l0=l n =6000mm ;