《钢筋混凝土结构课程设计》Word文档下载推荐.docx
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2.1板的设计
2.1.1板的计算
按塑性分析法计算力。
2.1.2荷载
恒荷载标准值:
20mm水泥砂浆面层
80mm钢筋混凝土板
15mm厚石灰砂浆抹灰
活荷载标准值
横荷载设计值
活荷载设计值
合计
2.1.3力计算
次梁的截面
,板在墙上的支撑长度为
,则板的计算跨度为:
边跨
中间跨
跨度差
说明可按等跨连续板计算力。
取1m宽板作为计算单元,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
B
离端第二支座
2
中间跨跨
C
中间支座
弯矩计算系数
计算跨度
2.1.4截面承载力计算
C30混凝土,
HPB300钢筋,
,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)
离端第二支跨跨、中间跨跨
离端第二跨跨、中间跨跨
M(
)
3.48
-3.48
2.34
-2.67
0.8
2.34=1.87
(-2.67)=-2.14
0.067
0.045
0.052
0.036
0.041
0.069
0.046
0.054
0.037
0.042
219
146
172
118
134
选配钢筋
6/8170
6190
6160
6200
实配钢筋面积
228
149
177
141
支座截面的受压区高度系数
均小于0.35,满足弯矩调幅的要求;
所以,
2.1.5板的裂缝验算
裂缝宽度验算属于正常使用极限状态,采用荷载的标准组合。
按弹性方法计算截面弯矩,考虑可变荷载的最不利布置,有
式中
—折算永久荷载标准值,
—折算可变荷载标准值,
—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;
—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:
受弯构件的受力特征系数
,光面钢筋的相对粘结特征系数
,C30混凝土抗拉强度标准值
;
保护层厚度c=15mm<
20mm,取c=20mm,计算过程见表2-3,裂缝宽度均小于一类环境规规定值。
表2-3板的裂缝宽度验算
3
2.32
-3.05
1.30
-2.42
1.59
202.9
266.8
170.6
317.5
208.6
0.01
0.456
0.610
0.334
0.689
0.474
(mm)
11.43
8.57
129.44
106.56
0.108
0.191
0.055
0.210
0.095
注:
取
2.1.6板的挠度验算
截面的短期刚度由下式确定:
式中,
,矩形截面
,各截面的短周期刚度如下表所示。
0.0037
0.0024
1.882
1.567
1.612
1.010
1.305
由上表可见,
与
很接近,满足0.5
<
按《混凝土结构设计规》可取整跨刚度
为计算挠度,这样的简化使挠度计算大为方便。
长期刚度按下式确定
其中,
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
满布,可变荷载
在1,3,5跨布置,又相应表格查的相应的挠度系数分别是
和
,于是挠度:
2.2次梁的设计
2.2.1次梁计算
次梁按考虑塑性力重分布方法计算。
2.2.2荷载
恒荷载设计值
由板传来
次梁自重
梁侧抹灰
活荷载设计值
由板传来
合计
2.2.3力计算
计算跨度
边跨
取
=4.675
中间跨
跨度差
,说明可按等跨连续梁计算力。
计算简图如图2-2所示。
图2-2计算简图
连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2-4、表2-5。
表2-4连续次梁弯矩计算
边跨跨中
中间跨跨中
表2-5连续次梁剪力计算
A
边支座
B(左)
B(右)
剪力计算系数
0.45
0.6
0.55
净跨度
=4.55
54.67
74.81
66.74
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,翼缘宽度取
,又
,故取
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
=365mm。
判别T型截面类型:
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)
离端第二支座(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(
53.00
34.51
-39.44
0.160
0.091
0.104
0.175
0.096
0.110
564.2
1044
334.0
383
实际配筋
512
322
312
412
=565
=1140
=339
=452
计算结果表明
均小于0.35,符合塑性力重分布的条件。
,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
,截面尺寸按下式验算:
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,
由斜截面受剪承载力计算公式确定箍筋间距s:
调幅后受剪承载力应加强,梁局部围将计算的箍筋面积增加20%。
先调幅整箍筋间距,
,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
,实际配箍率
,满足最小配箍率的要求。
2.2.6次梁的裂缝宽度验算
次梁的折算永久荷载
折算可变荷载
变形钢筋的相对粘度特征系数
,混凝土的保护层厚度c=25mm。
荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数
,裂缝宽度的计算过程见表2-7,各截面的裂缝宽度均满足要求。
表2-7次梁的裂缝宽度验算
41.00
-51.55
24.54
-41.48
28.65
565
339
402
245.32
308.45
227.96
324.94
266.14
0.0141
0.0100
0.0101
0.722
0.799
0.629
0.702
0.609
12
115.59
143.5
142.54
0.208
0.264
0.195
0.276
0.221
2.2.7次梁的挠度验算
按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。
短期刚度:
其中,
长期刚度:
挠度系数与板相同,挠度:
2.3主梁的设计
2.3.1主梁计算
主梁按弹性理论设计。
2.3.2荷载
为简化计算,将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。
荷载设计值:
由次梁传来8.17
4.8=39.22
主梁自重1.2
0.25
(0.65-0.08)
1.9
17
2=8.13
梁侧抹灰1.2
0.015
2=0.67
G=48.02
活荷载设计值:
由次梁传来Q=18.5
4.8=88.8
G+Q=136.82
2.3.3计算简图
主梁端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;
中间支承在柱上,钢筋混凝土柱截面为350mm
350mm;
墙、柱为主梁的铰支座,主梁连续梁计算。
图2-3计算数
计算跨度:
边跨
取最小值
中间跨:
跨度差(5.715-5.7)/5.7=0.26%<
10%,则可以按等跨连续梁计算。
主梁的计算简图见图2-3。
2.3.4力计算及包络图
力计算可采用等跨连续梁的力系数进行计算,跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计