一、设计任务与要求
某多层工业厂房,采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm砖砌承重。设计时,只考虑竖向荷载作用,采用单向板肋梁楼盖,要求完成钢筋混凝土整体现浇楼盖的结构设计。
设计任务每人一题,独立完成。采用A4纸打印或撰写,图纸采用AutoCAD绘制,统一封面格式见附件1。 二、设计内容 1、结构布置
确定柱网尺寸,柱截面尺寸见表1,主次梁布置及截面尺寸,并进行编号,绘制楼盖结构布置图。 2、板设计
按塑性分析法计算内力,并绘制板配筋图。 3、次梁设计
按考虑塑性内力重分布的方法计算内力和正截面极限承载力,并绘制配筋图。
4、主梁设计3. 对比重γ为15~20kN/m3的轻质混凝土结构,表中系数宜乘以
(1.65-0.03γ)且不小于1的系数。
按弹性方法计算主梁内力,绘制主梁的弯距、剪力包络图,根据包络图计
算正截面、斜截面的承载力,并绘制主梁的抵抗弯矩图及配筋图。 三、设计条件
1、建筑尺寸见图1和表2。
2、题号:按学号顺序从表1和表2确定。转专业同学的题号由教师指定。 3、楼面做法:20mm厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm厚石灰砂浆抹灰。
4、荷载:永久荷载,包括梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,分项系数?G=1.2。可变荷载,楼面均布荷载标准值见表1,分项系数
120 3
250 电梯间 楼梯间 容重25kN/m,水泥砂浆容重
?k=1.3。
图1 建筑平面尺寸
120 L1 250 120 L2 120 250 表1 柱截面尺寸及混凝土强度等级
班级 A10土木1 A10土木2 柱截面尺寸(mm) 300×300 350×350 混凝土强度等级 C25 C30 表2 班级序号对应的题号、设计尺寸及可变荷载
L1×L2 (m) 22.5×30.0 21.6×28.5 21.4×27.5 19.8×27.3 19.6×25.0 18.0×24.8 17.1×24.0 5.0 1 2 3 4 5 6 7 5.5 8 9 10 11 12 13 14 可变荷载(kN/m) 6.0 15 16 17 18 19 20 21 6.5 22 23 24 25 26 27 28 7.0 29 30 31 32 33 34 35 7.5 36 37 38 39 40 41 42 2 5、材料
梁、板混凝土强度等级见表1。
主梁、次梁受力钢筋采用HRB335级钢筋,其他均用HPB300级钢筋。 四、进度安排
结构计算 3天 绘制结构配筋图 2天 计算书、图纸整理 1天 ————————————————————
合计教学周 1周 6天 五、指导教师意见
附件2
评分标准
项目 分档 A B C D 工作态度 出勤率 主动性 设计成果 计算书 图纸 评分 90以上 80~90 70~80 70以下 250 电梯间 楼梯间 120 L1 120 250 120 L2
一.设计资料
设计使用年限50年,结构安全等级为二级,环境类别为一类.
楼面做法:20mm厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm厚石灰砂浆抹灰; 荷载:永久荷载,包括梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土容重25kN/m3,
水泥砂浆容重20kN/m3,石灰砂浆容重17kN/m3,分项系数rg=1.2。 均布活荷载标准值q=5.0KN/m2,分项系数rq=1.3。
材料:混凝土强度等级C25;主梁、次梁受力钢筋采用HRB335(300)级钢筋,其
他均用HPB300(270)级钢筋。 结构布置:
120 250
二.结构布置 1.柱网尺寸
确定主梁跨度为6.534m,次梁跨度为5.0m,主梁每跨内布置两根次梁。即板跨2.178m。 2.板厚确定(h)
根据高跨比,板厚取h≥l/40=2178/40=54.45mm。对于工业厂房的楼板,考虑到楼面可变荷载比较大取板厚h=100mm。 3.次梁截面尺寸(b*h)
根据刚度要求h=l/18-l/12=5000/18~5000/12=277~416mm,所以取h=400mm, 界面宽度b=h/3—h/2之间,取b=180mm。即b*h=180*400。 4.主梁截面尺寸(b*h)
根据刚度要求h=l/15-l/10=6534/15~6534/10=435.6~653.4,所以取h=600mm, 界面宽度b=h/3~h/2之间,取b=250mm。即b*h=250*600。
三.板的设计——按考虑塑性内力重分布设计 根据《钢筋混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规定,本设计中板区格长短边之比为5000/2178=2.3,介于2和3之间,可以按单向板计算。 1.荷载计算
恒荷载标准值
20mm厚水泥沙浆面层:0.02 ×20=0.4 KN/㎡ 100mm厚钢筋混凝土板:0.10×25=2.5KN/㎡ 15mm厚混合沙浆抹灰:0.015×17=0.255 KN/㎡ 小计 3.155 KN/㎡
活荷载标准值: 5.0 KN/㎡
永久荷载分项系数?G=1.2;因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值
大于4.0kN/m,所以活荷载分项系数取?k=1.3,
2
荷载设计总值: P=1.2*3.155+1.3*5.0=10.29KN/m。 2.板的计算简图
次梁的截面为180mm*400mm,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,按塑性内力重分布设计,班的计算跨度: 边跨:l01=ln1+h/2=(2178-120-180/2)+100/2=2018mm< L01=ln1+a/2=(2178-120-180/2)+120/2=2028mm 所以去l01=2018mm。