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《钢筋混凝土结构课程设计》
题 目:仓库厂房单向板设计
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年 级: 学 号: 学 生: 指导教师:
1 基本情况
本章需简单介绍课程设计的内容,包括厂房的尺寸,板的布置情况等等内容。 1、工程概况
仓库厂房,设计使用年限为50年,住宅小区采用砖混结构,楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。墙厚370mm,柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸为
400mm?400mm。
2、设计资料
(1)楼板平面尺寸为19.8m?33m,如下图所示:
图2.1 楼板平面图
(2)楼盖做法详图及荷载
图2.2 楼盖做法详图
楼面均布活荷载标准值为:7kN/m
楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面,??20kN/m3, 板底及梁用20mm厚混合砂浆天棚抹底,??17kN/m3 楼盖自重即为钢筋混凝土容重,??25KN/m3
④ 恒载分项系数1.2;活荷载分项系数为1.3(因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m) ⑤ 材料选用 混凝土:C25
钢 筋:梁中受力纵筋采用HRB335级钢筋;板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235级。
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2 单向板结构设计
2.1 板的设计
本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计,按塑性理论进行计算。 2.1.1 荷载
板的永久荷载标准值
80mm现浇钢筋混凝土板 0.08×25=2 kN/m 20mm厚水泥砂浆抹面 0.02×20=0.4 kN/m 20mm厚混合砂浆天棚抹底 0.02×17=0.34 kN/m 小计 2.74 kN/m 楼面均布活荷载标准值 7 kN/m
永久荷载分项系数取1.2,因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的荷载总计算值:
①q=?Ggk+??Qqk=1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m ②q=?Ggk+?Qqk=1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m 由于②>①,所以取②q=12.388kN/m,近似取q=12kN/m
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2.1.2 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。按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨l0=ln+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025ln=2030mm,取l0=2020mm 中间跨l0=ln=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:
图2.5 板计算简图
2.1.3 内力计算
板厚 h=100mm, 次梁 b×h=220mm×450mm
计算跨度:边跨 L01=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mm L01= Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm 选其中较小者L01=2820mm 中跨 L02=Ln=3000-220=2780mm 跨度差(L01-L02)/L02=(2820-2780)/2780=1.4%<10% 故按等跨连续板计算。
查表可知,板的弯矩系数am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
M1=-MB=(g+q)l02/11=9.2×2.022/11=3.34kN·m
2Mc=-(g+q)l01/14=-9.2×2.02/14=-2.57kN·m
2M3=M2=(g+q)l01/16=9.2×2.02/16=2.25kN·m
这是对端区单向板而言的,对于中间区格单向板,其Mc和M2应乘以0.8,Mc =0.8×-2.57=-2.06kN·m;M2=0.8×2.25=1.80kN·m 2.1.4 配筋计算
板的配筋计算只需按钢筋混凝土正截面强度计算,不需进行斜截面受剪承载力计算。
取a=25,b=1000mm,h=100mm,h0=h-a=100-25=75mm fc=12.5N/mm2,fy=210N/mm2 板的配筋计算表:
表2-1 板的配筋计算表 截 面 弯矩设计值(kN·m) 1 3.34 B -3.34 0.065 0.067 273.7 Φ8@160 As=314.2或3 2.25 0.044 0.045 183.9 C -2.57 0.050 0.051 208.4 2as=M/(a1fcbh0) 0.065 ?=1-1-2as 轴线 计算配筋(mm) 20.067 273.7 Φ8@160 ①~② As=?bhoa1fc/fy ⑤~⑥ 2Φ6/8@160 Φ6/8@160 As=246.0 As=246.0 实际配筋(mm) As=314.0 0 轴 线 计算配筋(mm) ②~⑤ As=?bhoa1fc/fy 22273.7 Φ8@160 273.7 Φ8@160 As=314.147.1 166.7 Φ6/8@160 Φ6/8@160 As=246.0 As=246.0 实际配筋(mm) As=314.0 0 计算结果表明,支座截面的?均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;As/bh=246/(1000×80)=0.308%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.43/210=0.306%,
同时大于0.2%,满足最小配筋率。
2.2 次梁的设计
本节内容是根据已知的荷载条件对次梁进行配筋设计,按塑性理论进行计算。 2.2.1 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 2.2.2 计算简图
次梁支承在主梁或墙上,其支座按不动铰支座考虑,次梁按多跨连续梁计算。次梁所受荷载为板传来的荷载和自重,也是均布何在。计算板传来的荷载时,取次梁相连跨度一半作为次梁的受荷宽度。
次梁在砖墙上的支承长度为250mm。主梁截面为300mm×650mm。 计算跨度:
边跨 lo=ln+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025ln=6488mm,
故取lo=6450mm
中间跨 lo=ln=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: