钢筋混凝土结构课程设计书.doc
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钢筋混凝土结构课程设计书
屋面为不上人屋面,屋面活荷载标准值为0.5kN/；设计时取楼面活荷载、横向及纵向的柱网尺寸为设计参数,其中：
根据该工厂的使用要求,楼面活荷为4.0kN/,横向柱网尺寸取为：
6.6m,纵向柱网尺寸与横向柱网相同。
1.2设计条件：
1.2.1结构类型：
砌体结构
1.2.2建筑材料：
1.2.2.1屋面做法：
〔自上而下
1：
2.5水泥砂浆砌膨胀珍珠岩单拱隔热板40mm厚〔重度不大于14kN/；
粒混凝土找坡〔坡度2%,最薄处20mm厚、重度不大于14kN/
1：
2.5水凝砂浆找平20mm厚〔重度20kN/
现浇钢筋混凝土板,板底抹灰15mm厚〔重度17kN/
1.2.2.2楼面做法：
〔自上而下
10mm厚耐磨地砖〔重度22kN/；
1：
3水泥砂浆找平20mm厚
现浇钢筋混凝土楼板,板底混合砂浆抹灰20mm厚
楼盖建筑平面
2.楼盖的结构平面布置：
主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。
主梁跨度为6.6m,次梁的跨度为6.6m,主梁每跨布置两根次梁,板的跨度为2.2m,/=6.6/2.2=3,因此按单向板设计。
按跨高比条件,要求板厚h2200/40=55mm,对工业建筑的楼盖板,要求h70mm,取板厚h=80mm。
次梁截面高度应满足h=/18～/12=6600/18～6600/12=367～550mm。
考虑到楼面可变荷载比较大,取h=500mm。
截面宽度取b=200mm
主梁截面高度应满足h=/15～/10=6600/15～6600/10=440～650mm。
截面宽度为b=300mm
楼盖板结构平面布置图
3.板的设计
3.1楼盖板的设计
已如前述,轴线①～②、⑤～⑥的板属于端区格单向板；轴线②～⑤的板属于中间区格单向板。
3.1.1荷载
板的永久荷载标准值
10mm厚耐磨地砖0.01×22=0.22kN/
80mm现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/
20mm1：
3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/
20mm板底混合砂浆抹灰0.02×17=0.34kN/
小计2.96kN/
板的可变标准荷载值4kN/
永久荷载分项系数取1.2或1.35,因楼面可变荷载标准值等于4.0kN/,所以可变荷载分项系数应取1.4。
于是板的
荷载总计算值
①q=+=1.35×2.96+0.7×1.4×4=7.916kN/
②q=+=1.2×2.96+1.4×4=9.152kN/
由于②>①,所以取②q=9.152kN/,近似取q=9kN/
3.1.2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。
按塑性力重分布设计,板的计算跨度：
边跨=+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025=2030mm,取=2020mm
中间跨==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
3.1.3弯矩计算值
由表11-1可查得,板的弯矩系数分别为：
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
=-=〔g+q/11=9.2×/11=3.34kN·m
=-〔g+q/14=-9.2×/14=-2.57kN·m
==〔g+q/16=9.2×/16=2.25kN·m
这是对端区单向板而言的,对于中间区格单向板,其和应乘以0.8,=0.8×-2.57=-2.06kN·m；=0.8×2.25=1.80kN·m
3.1.4正截面受弯承载力计算
环境类别为一级,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm。
板厚80mm,=80-20=60mm；板宽b=1000mm。
C30混凝土,=1.0,=14.3kN/；HPB235钢筋,=210N/。
板配筋计算的过程于下表。
楼面板的配筋计算
截面
1
B
2或3
C
弯矩设计值〔kN·m
3.34
-3.34
2.25
-2.57
=/〔b
0.065
0.065
0.044
0.050
=1-
0.067
0.067
0.045
0.051
轴线
①～②、
⑤～⑥
计算配筋〔
=b/
273.7
273.7
183.9
208.4
实际配筋〔
Φ8160
=314.0
Φ8160
=314.0
Φ6/8160
=246.0
Φ6/8160
=246.0
轴线
②～⑤
计算配筋〔
=b/
273.7
273.7
147.1
166.7
实际配筋〔
Φ8160
=314.0
Φ8160
=314.0
Φ6/8160
=246.0
Φ6/8160
=246.0
*对轴线②～⑤间的板带,其跨截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。
为了方便,近似对钢筋面积乘以0.8.
计算结果表明,支座截面的均小于0.35,符合塑性力重分布的原则；/bh=246/〔1000×80=0.308%,此值大于0.45/=0.45×1.43/210=0.306%,同时大于0.2%,满足最小配筋率。
屋面板结构平面布置图
3.2屋面板的设计
3.2.1荷载
板的永久荷载标准值
40mm1：
2.5水泥砂浆砌膨胀珍珠岩单拱隔热板0.04×14=0.56kN/
≥20mm粒混凝土找坡〔0.02+0.02+0.02×××14=1.666kN/
20mm1：
2.5水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/
80mm钢筋混凝土板0.08×25=2kN/
15mm板底混合砂浆抹灰0.015×17=0.255kN/
小计4.881kN/
板的可变荷载标准值0.5kN/
荷载总计算值
①q=+ψ=1.35×4.881+0.7×1.4×0.5=7.079kN/
②q=+=1.2×4.881+1.4×0.5=6.557kN/
由于①>②,所以取①q=7.079kN/,近似取q=7kN/
3.2.2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。
按弹性计算,板的计算跨度：
边跨=1.025+b/2=1.025×〔2200-100-120+200/2=2130mm＞+=2120mm,取=2120mm
中间跨==2200mm
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
3.2.3弯矩计算值
由表11-1可查得,板的弯矩系故
=0.078×6.589×+0.100×0.49×=2.53kN·m
=0.033×6.589×+0.079×0.49×=1.24kN·m
=0.046×6.589×+0.085×0.49×=1.67kN·m
=-0.105×6.589×-0.119×0.49×=-3.39kN·m
=-0.079×6.589×-0.111×0.49×=-2.78kN·m
3.2.4正截面受弯承载力计算
环境类别为二级a类,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=20mm。
板厚80mm,=80-25=55mm；板宽b=1000mm。
C30混凝土,=1.0,=14.3N/；HPB235钢筋,=210N/。
板配筋计算的过程于下表。
屋面板的配筋计算
截面
1
B
2
C
3
弯矩设计值〔kN·m
2.53
-3.39
1.24
-2.78
1.67
=/〔b
0.058
0.078
0.029
0.064
0.039
=1-
0.060
0.081
0.029
0.066
0.040
轴线
①～⑥
计算配筋〔
=b/
224.7
303.4
108.6
247.2
149.8
实际配筋〔
Φ6/8160
=246.0
Φ8160
=314.0
Φ6/8160
=246.0
Φ8160
=314.0
Φ6/8160
=246.0
计算结果表明,支座截面的均小于0.35；/bh=246/〔1000×80=0.308%,此值大于0.45/=0.45×1.43/210=0.306%,同时大于0.2%,满足最小配筋率。
4.次梁设计
按考虑塑性力重分布设计。
根据本车间楼盖的实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的可变和在不考虑梁从属面积的荷载折减。
4.1荷载
永久荷载设计值
板传来永久荷载3.522×2.2=7.81kN/m
次梁自重0.2×〔0.5-0.08×25×1.2=2.52kN/m
次梁粉刷0.02×〔0.5-0.08×2×17×1.2=0.34kN/m
小计g=10.67kN/m
可变荷载设计值q=5.6×2.2=12.32kN/m
荷载总设计值g+q=22.99kN/m
4.1.2计算简图
次梁在砖墙上的支承长度为240mm。
主梁截面为300mm×650mm。
计算跨度：
边跨=+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025=6488mm,取=6450mm
中间跨==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。
4.2力计算
由表11-1、表11-3可分表查得弯矩系数和剪力系数。
弯矩设计值：
=-=〔g+q/11=22.99×/11=86.95kN·m
=-〔g+q/14=-22.99×/14=-65.18kN·m
=〔g+q/16=22.99×/16=57.03kN·m
剪力设计值：
=0.45〔g+q=0.45×22.99×6.33=65.49kN
=0.60〔g+q=0.60×22.99×6.33=87.32kN
==0.55〔g+q=0.55×22.99×6.3=79.66kN
4.3承载力计算
4.3.1正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时,跨按T形截面计算,翼缘宽度去=/3=6600/3=2200mm；又=b+=200+2000=2200。
故取=2200mm。
除B截面纵向钢筋排两排布置外。
其余截面均布置一排。
环境类别为一级,C30混凝土,梁的最小保护厚度c=25mm,一排纵向钢筋=500-35=465mm二排纵向钢筋=5000-60=440mm。
C30混凝土,=1.0,=14.3N/,=1.43N/；纵向钢筋采用HRB335钢,=300N/,箍筋采用HPB235钢,=210N/。
正截面承载力计算过程列于下表。
经判别跨截面均属于第一类T形截面。
次梁正截面受弯承载力计算
截面
1
B
2
C
弯矩设计值〔kN·m
86.95
-86.95
57.03
-65
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