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《混凝土结构设计原理》课程设计计算书
1、设计资料
(1)建设地点:烟台市区
(2)楼面做法:水磨石地面,钢筋混凝土现浇板,20mm石灰沙浆板底抹灰。
(3)活荷载:均布活荷载标准值4.0/4.0/4.0(KN/m2)(板,次粱,主梁)。
(4)材料:混凝土强度等级C35;梁内受力钢筋为HRB400,板为HPB300。
2、楼盖的结构平面布置
确定主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为7.2m,主梁每跨内布置2根次梁,次梁的间距为2.2m,l02/l01
。
(1)按高跨比条件,要求板厚h≥2200/40=55mm,对工业建筑的楼盖板要求h≥70取h=80mm。
(2)次梁截面高度应满足。取。截面宽度满足b=h/3~h/2=500/3~500/2=167~250截面宽度取为。
(3)主梁的截面高度应满足,取。截面宽度取为。
3、板的设计
荷载
板的恒荷载标准值:
水磨石地面
钢筋混凝土板
板底石灰沙浆
小计
板的活荷载标准值:
恒荷载分项系数1.2;活荷载分项系数取1.3。于是板的
恒荷载设计值
活荷载设计值
荷载总设计值
因为,所以可按塑性内力分布计算。
计算简图
次梁截面为,取板在墙上的支承长度为。按内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨,
中间跨
因跨度小于10%,可按等跨连续板计算,取五跨。取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图2所示。
弯矩设计值
由表可查得,板的弯矩系数分别为:边跨跨中,1/11;离端第二支座,-1/11;中间跨跨中,1/16;中间支座,-1/14。故
这是对端区格单向板而言的,对于中间区格单向板,其MC与M2应乘以0.8,分别为:
MC=0.8 (-2.39)KN﹒m =-1.91 KN﹒m
M2=0.8 ( 2.09)KN﹒m = 1.67KN﹒m
正截面受弯承载力计算
环境类别一级,混凝土强度等级C35, 板的最小保护层厚度c=15mm,板厚80mm,h0=80-20=60mm;板宽b=1000mm, 混凝土,,,钢筋,。板配筋计算的过程列于表1。
截面
1
B
2
C
弯矩设计值(KN.m)
3.18
-3.18
2.09
-2.39
0.05
0.04
0.03
0.04
0.05
0.05
0.03
0.04
轴线
①~②
⑤~⑥
计算配筋(mm2)
200.4
200.4
133.6
152.2
实际配筋(mm2)
轴线
②~⑤
计算配筋(mm2)
200.4
200.4
0.8 133.6=106.9*
0.8 152.2=121.8*
实际配筋(mm2)
对轴线②~⑤间的板带,其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值可折减 20%。为了方便,近似对钢筋面积乘0.8。
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=279/(1000×80)=0.349%,此值大于0.45ft/fy=0.45 1.57/270=0.26%,同时大于0.2%,满足最小配筋率。
4、次梁设计
按考虑内力重分布设计。根据健身中心楼盖的实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。
(1)荷载设计值
恒荷载设计值
板传来恒荷载
次梁自重
次梁粉刷
小计
活荷载设计值
荷载总设计值
易知:,所以可用塑性内力重分布理论计算。
(2)计算简图
次梁在砖墙上的支承长度为250mm。主梁截面为。计算跨度:边跨取,中间跨
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。次梁计算简图见图2
(3)内力计算
由表查得弯矩系数和剪力系数。
弯矩设计值:
剪力设计值:
(4)承载力计算
1)正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时,跨内按T形截面计算,翼缘宽度取,和和中较小值,故。截面纵向钢筋按一排布置。
环境类别一级,梁的最小保护层厚度c=20mm ,h0=500-40=460mm,C35混凝土, ,,,纵向钢筋采用,,箍筋采用,。正截面承载力计算过程列于表2。经判别式,断跨内截面均属于第一类T性截面。
截面
1
B
2
C
弯矩设计值(KN.m)
103.39
-103.39
67.99
-77.71
0.024
0.122
0.016
0.088
0.024
0.1170.3
0.016
00920.35
619.7
624.2
413.1
490.8
选配钢筋(mm2)
218+114
AS=662.9
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