《混凝土结构基本原理》课程设计任务书
题目: 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
一、设计条件
某市轻工业厂房第二层平面尺寸见图一及见表二,设计只考虑竖向荷载,要求学生完成第二层钢筋混凝土整浇楼盖的设计。。
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1.永久荷载:楼面面层采用20mm厚水泥砂浆,重度20kN/m;板底、梁侧及梁底抹灰层
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15mm厚混合砂浆,重度17kN/m;钢筋混凝土重度25kN/m。 2.二楼楼面可变荷载见表二。
3.材料:混凝土强度等级见表一;板采用HPB300或HRB335级钢筋;主梁、次梁主筋采用HRB335或HRB400级钢筋;其余钢筋采用HPB300级钢筋。
4.柱断面尺寸400mm×400mm,柱高4.5m。
图一
表1 柱截面尺寸及混凝土强度等级
混凝土强度等级 钢筋等级 C30 板采用HPB300,梁1 主筋采用HRB335 板采用HPB300,梁4 主筋采用HRB400 5 6 2 3 C35 C40
板采用HRB335,梁7 主筋采用HRB400
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表2 纵向轴向的间距及可变荷载
纵向轴向的间距(①~②) 5.0 (mm) 6000 6300 6600 1-9(1) 1-9(6) 1-9(2) 1-9(7) 1-9(3) 1-9(8) 1-9(4) 1-9(5) 1-9(9) 1-9(10) 6.0 7.0 8.0 9.0 可变荷载(kN/m) 21-9(11) 1-9(12) 1-9(13) 1-9(14) 1-9(15) 注:一共分为九个组,题号如表一所示;每十五个同学一组,题号如表二所示。 二、设计内容
1.学生承担的具体设计题号见表一和见表二。 2.设计计算书一份,内容包括:
(1)二层楼面结构平面布置:柱网、主梁、次梁及板的布置。
(2)现浇板、次梁的承载力计算(内力计算按塑性内力重分布考虑)。 (3)主梁的承载力计算(内力计算按弹性理论考虑)。 3.A2图纸一张,内容包括:
(1)二层楼面结构布置图,板的配筋图,板的配筋图画在结构布置图上(板采用分离式配筋)。
(2)次梁的配筋图,主梁的配筋图。 (3)必要的结构设计说明。
三、课程设计指导书(参考,过程请按书上55页开始的例题)
(1)初步选择梁、板的截面尺寸
1.板的尺寸除满足承载力、刚度、裂缝宽度要求外,尚应满足施工要求。板厚
取h≥l0/40;按施工要求,一般楼板厚度不少于60mm,密肋板厚度不少于50mm,工业建筑楼板厚度不少于70mm,本设计楼板厚度选80mm。 2. 次梁截面尺寸:次梁高度取h?(1111~)l0,宽度取b?(~)h。本设计次梁截 181232面尺寸可选b×h=200mm×450(500)mm。 3. 主梁截面尺寸:主梁高度取h?(面尺寸选:b×h=300mm×600mm。
1111~)l0,宽度取b?(~)h。本设计主梁截151032
(2)在计算书上绘出结构平面布置图
在计算书上画出图二,并标注出柱、主梁、次梁和板的名称(或编号),布置上板、次梁和主梁的计算单元及荷载的取值范围。
图二
(3)板的设计
本设计采用单向板整浇楼盖,按塑性内力重分布方法计算内力。对多跨连续板沿板的长边方向取1米宽的板带作为板的计算单元。 1.计算简图(见图三) 计算跨度:边跨: 取 l01?ln? 中间跨:l0?ln。
ha,l01?ln?,两式较小值; 22 边跨与中间跨计算跨度相差若不超过10%,可按等跨连续板计算内力。本设计为九跨连续板超过五跨按五跨计算内力。
图三
2 板的荷载计算(见表二)
荷载标准值 (KN/mm) 2荷 载 种 类 20mm厚水泥砂浆面层 80mm厚现浇板自重 15mm厚板底抹灰 小 计(g) 可 变 荷 载(q) 总 荷 载(g+q) 3. 板的内力计算
荷载分项系数 荷载设计值 (KN/mm) 2永 久 荷 载 板考虑塑性内力重分布后,各跨中及支座截面的弯矩系数α值按图四采用,各跨中及支座截面的弯矩按式M??(g?q)l02计算。
图四
板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求,所以只进行正截面承载力计算。计算B支座负弯矩时,计算跨度取相邻两跨的较大值。板的弯矩计算见表三。
板的弯矩计算表 表三
截 面 弯矩值(KN·m) 边跨中M1 B支座MB 中间跨中M2、M3 中间支座Mc M??(g?q)l02
4.板的配筋计算(见表四)
b=1000mm,h0=h-20=60mm。各截面配筋计算过程见下表,中间板带内区格四周与梁整体连接,故M2、 M3及Mc应降低20%,计算结果应填在表四括号内。 5.绘制板的配筋施工图
板采用分离式配筋,板的配筋图按1∶100的比例绘制在A2图纸上。
板正截面承载力计算表 表四
中间跨中(2)(3) 中间支座(C) 边跨跨中 第一内支座 (1) (B) 边板带 (中间板带) 边板带 (中间板带) 截面 M(KN?m) x?h0(1?1?2M) 2?1fcbh0 x?0.35h0(mm) As? ?1fcbxfy 选配钢筋 验算配筋率 (4) 次梁的设计 1.次梁计算简图
计算跨度;边跨:取l01?ln? 中间跨:l0?ln。
a,l01?ln?0.025ln两式较小值; 2 次梁采用塑性内力重分布方法计算。本设计次梁仅为五跨,按五跨连续梁计算内力。边跨与中间跨计算跨度相差不超过10%,可按等跨连续梁计算内力。次梁的构造简图如图五所示,计算简图如图六所示。