1基本情况
本设计XXXXXXXXX,进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。
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,包过梁、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?G?1.2。可变荷载,楼面均分布荷载为kN/m3,分项系数?K?1.3。
材料选用:混凝土采用C30(fc=N/mm2,ft=N/mm2);
钢筋主梁、次梁采用HRB335级(fy=300kN/m2)钢筋,其它均用HPB300级(fy=270kN/m3)钢筋。
主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度是,次梁的跨度是。梁每跨内布置两根次梁。其间距是。楼盖的布置如图1-1。
l1900根据构造要求,板厚取h?80mm???47.5mm
4040ll48004800次梁截面高度应满足h?:?:?266:400mm
18121812取h=400mm,截面宽度取为b=200mm。 ll57005700主梁的截面高度应满足h?:?:?380~570mm
15101510取截面高度h=500mm,截面宽度取为b=250mm。 图1-1楼盖布置图
2单向板结构设计
板的设计
按塑性分析法计算内力。
恒荷载标准值: 20mm水泥砂浆面层 80mm钢筋混凝土板
0.02m?20kN/m3?0.4kN/m2 0.08m?25kN/m3?2.0kN/m2
15mm厚石灰砂浆抹灰 活荷载标准值 横荷载设计值 活荷载设计值
0.015m?17kN/m3?0.255kN/m2
qk?7.5kN/m2
g?1.2?2.655?3.186kN/m2 q?1.3?7.5?9.75kN/m2 g?q?12.936kN/m2
合计
次梁的截面200mm?400mm,板在墙上的支撑长度为120mm,则板的计算跨度
为:
边跨l0?ln?h0.20.08?1.9?0.12???1.72m 222中间跨 l0?1.9?0.2?1.7m
跨度差(1.72?1.7)/1.7?1.200?1000说明可按等跨连续板计算内力。取1m宽板作为计算单元,计算简图如图2-1所示。
图2-1计算简图
连续板各截面的弯矩计算见表2-1。
表2-1连续板各截面弯矩计算
截面 1 边跨跨内 B 离端第二支座 2 中间跨跨内 C 中间支座 弯矩计算系数 计算跨度l0 截面承载力计算
b?1000mm,h?80mm,h0?80?20?60mm。C30混凝土,fc=N/mm2。HPB300
钢筋,fy=270kN/m2,连续板各截面的配筋计算见表2-2。
表2-2连续板各截面配筋计算
边区板带(1-2,5-6轴线间) 离端第二支跨跨内、中间跨跨内 中间区板带(2-5轴线间) 截面位置 边跨跨内 离端第二支座 中间支座 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨跨内、中间跨跨内 中间支座 M(kN/m) 选配钢筋 实配钢筋面积 2 ? ? ?6/8@170 228 ?6/8@170 228 ?6@190 149 ?6@160 177 ?6/8@170 228 ?6/8@170 228 ?6@200 141 ?6@200 141 支座截面的受压区高度系数?均小于,满足弯矩调幅的要求; 所以,As,min??minbh?0.238%?1000?80?190.4mm2
裂缝宽度验算属于正常使用极限状态,采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截面弯矩,考虑可变荷载的最不利布置,有
''?gk?qk/2?2.655?7.5/2?6.405kN/m 式中gk—折算永久荷载标准值,gk''?qk/2?7.5/2?3.75kN/m —折算可变荷载标准值,qkqk?g—五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数,按有关表格查的; ?q—五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数,按有关表格查的。
由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:
受弯构件的受力特征系数?cr?1.9,光面钢筋的相对粘结特征系数??0.7,C30混凝土抗拉强度标准值ftk?2.01N/mm2;保护层厚度c=15mm<20mm,取c=20mm,计算过程见表2-3,裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。
表2-3板的裂缝宽度验算
截面 1 228 B 228 2 149 C 149 3 149 deq?d/?(mm) lcr??(1.9cs?0.08deq?te)(mm) wmax??cr?lcr?sq/Es(mm) 注:?te?0.01,取?te=0.01。
板的挠度验算
截面的短期刚度由下式确定:
34式中,?E?Es/Ec?210?10/3?10?7,矩形截面?f示。
截面 1 219 B 219 2 146 '?0,各截面的短周期刚度如下表所
C 146 3 146 由上表可见,BB与B1很接近,满足B1 其中,M1q ''2?(0.078gk?0.1qk)l0?(0.078?7.965?0.1?3)?1.722?2.725kNgm 第一跨挠度最大,对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载gk满布,可变荷载qk在1, ?2?23,5跨布置,又相应表格查的相应的挠度系数分别是0.644?10和0.973?10,于是挠度: 次梁的设计 次梁计算 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。 恒荷载设计值 由板传来1.9m?3.186kN/m3?6.05kN/m2 次梁自重1.2?0.2m?(0.4m?0.08m)?25kN/m3?1.92kN/m2 梁侧抹灰1.2?0.015m?(0.4m?0.08m)?17kN/m3?2?0.20kN/m2 活荷载设计值 由板传来 合计 q?1.9m?9.75kN/m3?18.5kN/m2 g?q?26.67kN/m2 内力计算 计算跨度 边跨 ln?4.8m?0.12m?0.25m?4.555m2 l0= 1.025ln?4.669m?4.675m 中间跨跨度差 取 l0?ln?4.8m?0.25m?4.55m(4.675?4.55)/4.55?2.700?1000, 说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图 图2-2计算简图 2-2所示。 连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2-4、表2-5。 表2-4连续次梁弯矩计算 截面 1 边跨跨中 A 边支座 B 离端第二支座 2 中间跨跨中 B(右) 离端第二支座 C 中间支座 C 中间支座 弯矩计算系数 计算跨度l0 表2-5连续次梁剪力计算 B(左) 离端第二支座 截面