电大土木混凝土结构课程.docx
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电大土木混凝土结构课程
已知:
车间仓库的楼面梁格布置如图17所示,轴线尺寸为30m×,楼面面层为20mm厚水泥砂浆抹面,梁板的天花抹灰为15mm厚混合砂浆,楼面活荷载选用m2,混凝土采纳C20,梁中受力钢筋采纳HRB335,其他钢筋一概采纳HPB235,板厚80mm,次梁截面为b×h=200mm×450mm,主梁截面为b×h=300mm×700mm,柱截面为b×h=400mm×400mm。
楼板周边支承在砖墙上,试设计此楼盖。
一、板的计算(按考虑塑性内力重散布的方式计算)
一、荷载计算
20mm厚水泥砂浆面层20×=m2
80mm厚现浇钢筋混凝土板25×=m2
15mm厚石灰砂浆抹底17×=m2
恒载标准值:
=++=m2
活载标准值:
=kN/m2
经试算,永久荷载效应操纵的组合为最不利组合,因此取荷载设计值
=×+××=kN/m2
二、计算简图
取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为:
中间跨:
=
=2200-200=2000mm
边跨:
=2200-100-120+1200/2=2040mm
取
=2020mm
平均跨度:
=(2020+2000)/2=2010mm
3、内力计算:
因跨度差:
(2020-2000)/2000=1%<10%
故可按等跨持续板计算内力
各截面的弯距计算见表5
截面
边跨中
第一内支座
中间跨度
中间支座
弯距系数
+1/11
-1/11
+1/16
-1/16
(kN·m)
1/11×
×
=
-1/11×
×
=-
1/16×
×
=
-1/16×
×
=-
板弯距计算表5
4、截面强度计算
=210N/mm2,
=N/mm2,
=,
=80-20=60mm
正截面强度计算见表6
正截面强度计算表6
截面
边跨中
B支座
中间跨中
中间支座
在平面图上的位置
①~②
⑤~⑥
②~⑤
①~②
⑤~⑥
②~⑤
M(kN·m)
-
×
-
×
(mm2)
选用钢筋
φ8@125
φ8@125
φ6/8@125
φ6@125
φ6/8@125
φ6@125
实际配筋面积
402
402
314
226
314
226
依照计算结果及板的构造要求,画出配筋图如图20所示
二、次梁的计算(按考虑塑性内力重散布的方式计算)
一、荷载计算
板传来的恒载:
×=kN/m
次梁自重:
25××-=kN/m
次梁粉刷抹灰:
17××-×2=kN/m
恒载标准值:
=++=kN/m
活载标准值:
=×=kN/m
经试算,永久荷载效应操纵的组合为最不利组合,因此取荷载设计值
=×+××=kN/m2
二、计算简图
各跨的计算跨度为:
中间跨:
=
n=6000-300=5700mm
边跨:
=6000-150-120+250/2=5855mm
=5873.25mm,取小值5855mm
平均跨度:
=(5855+5700)/2=
跨度差:
(58511-5700)/5700=%<10%
次梁的计算简图见图21。
3、内力计算:
见表7、表8
次梁的弯距计算表7
截面
边跨中
第一内支座
中间跨度
中间支座
弯矩系数
+1/11
-1/11
+1/16
-1/16
(kN·m)
1/11××
=
-1/11××
=
1/16××
=
-1/16××
=
次梁的剪力计算表8
截面
A支座
B支座左
B支座右
c支座
剪力系数
0..45
(kN)
××
=
××
=
××
=
××
=
4、正截面强度计算
(1)次梁跨中截面按T形截面计算
边跨:
=3=
=+=2.18m
取
=1.95m
中间跨:
=3=
=+=2.2m
取
=1.90m
支座截面按矩形截面计算
(2)判定截面类型
h0=h-35=450-35=415mm,fy=300N/mm2
=××1950×80×(4111-80/2)
=kN·m>kN·mkN·m)
属于第一类T形截面
次梁正截面强度计算见表9
次梁正截面强度计算表9
截面
边跨中
B支座
中间跨中
中间支座
M(kN·m)
或
(mm)
1950
200
1900
200
(mm2)
选用钢筋
2φ16(弯)
2φ16(直)
2φ14(直)
3φ16(弯)
1φ16(弯)
2φ16(直)
2φ12(直)
2φ16(弯)
实际配筋面积(mm2)
804
911
603
628
五、斜截面强度计算:
次梁斜截面强度计算见表10
次梁斜截面强度计算表10
截面
A支座
B支座左
B支座右
C支座
(kN)
(kN)
×××200×415=>V截面满足要求
(kN)
××200×415=箍筋直径和肢数
φ6双肢
(mm2)
2×=
2×=
2×=
2×=
(mm)
实配间距(mm)
180
180
180
180
计算结果及次梁的构造要求,绘次梁配筋图,见图22。
三、主梁的计算(按弹性理论计算)
一、荷载计算:
次梁传来的恒载:
×=m2
主梁自重:
25××(-)×=
梁侧抹灰:
17××(-)×2×=0.696kN
恒载标准值:
=++=kN
活载标准值:
=×6=kN
恒载设计值:
=×=kN
活载设计值:
=×=kN
二、计算简图
各跨的计算跨度为:
中间跨:
=
=6600-400+400=6600mm
边跨:
=6600-120-200+370/2+400/2=6665mm
≤
+b/2
=×(6600-120-200)+400/2=6637mm,
取小值6637mm
平均跨度:
=(6637+6600)/2=6619mm
跨度差:
(6637-6600)/6600=%<10%
主梁的计算简图见图23。
3、内力计算:
(1)弯距计算
(
值由附表5-1查得)
边跨:
=×=kN
=×=kN
中跨:
=×=
=×=
平均跨:
=×=
=×=795kN
主梁弯矩计算见表11。
(2)剪力计算
(
值由附表查得)
剪力计算见表12。
主梁弯矩及剪力包络图见图24
主梁弯矩计算表11
项次
荷载简图
①
恒载
②
活载
③
活载
④
活载
⑤
活载
内
力
组
合
①+②
-71
-71
①+③
①+④
178
①+⑤
最
不
利
内
力
组合项次
①+③
①+③
①+④
①+②
①+②
组合值(kN·m)
-71
-71
组合项次
①+②
①+②
①+⑤
①+③
①+③
①+④
组合值(kN·m)
4、正截面强度计算
(1)确信翼缘宽度
主梁跨中按T形截面计算
边跨:
=3=
=+=6.0m
取
=2.2123m
中间跨:
=3=
=+=6.0m
取
=2.2m
支座截面仍按矩形截面计算
(2)判定截面类型
取
=640mm(跨中),
=610mm(支座)
=×××80×(640-80/2)
=kN·m>kN·mkN·m)
属于第一类T形截面
主梁剪力计算表12
项次
荷载简图
①
恒载
②
活载
0
0
③
活载
-16
-16
④
活载
⑤
活载
(kN)
组合项次
①+③
①+④
①+⑤
组合值
172
(kN)
组合项次
①+②
①+⑤
①+④
组合值
(3)截面强度计算
主梁正截面强度计算见表13
五、斜截面强度计算:
主梁斜截面强度计算见表14
表中
=G+P=+=KN
主梁正截面强度计算表13
截面
边跨中
B支座
中间跨中
M(kN·m)
-71
(kN)
___
×
=
___
___
(kN·m)
-71
(mm2)
选用钢筋
2φ25(弯)
3φ20(直)
1φ18+3φ25(弯)
2φ16+1φ20(直)
2φ16(直)
1φ18+1φ25(弯)
2φ16(直)
402
主梁斜截面强度计算表14
截面
A支座
B支座左
B支座右
(kN)
(kN)
×××300×610=>V
截面满足要求
(kN)
××300×610=按计算配箍
箍筋直径和肢数
φ6@200双肢
×1000+×210×2××610÷200=
(mm2)
<0
弯起钢筋
1φ25
1φ25
1φ18
实配弯起钢筋面积(mm)
六、主梁吊筋计算
由次梁传给主梁的集中荷载为:
=×+××=
=433.5mm2
选用2φ18(509mm2)
7、依照计算结果及主梁的构造要求,绘主梁配筋图,见图25。