钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计.docx
《钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计.docx(15页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
、设计资料
1、设计个32.4m×19.8m的钢筋混凝土单选板肋梁楼盖。
2、生产车间的四周外墙均为承重墙,内设钢筋混凝土柱,其截面尺寸为300mm
×300mm。
3、荷载
(1)、楼面活荷载为5.0kN/㎡。
(2)、楼面面层:
水磨石地面0.65kN/m2。
(3)、楼盖自重:
钢筋混凝土容重γ=25kN/m3。
(4)、平顶粉刷:
0.25kN/m2。
4、材料
(1)、混凝土:
C25。
(2)、钢筋:
主梁及次梁受力筋用HRB335钢筋,板内及梁内的其它钢筋采用HPB235。
二、板的计算
板按考虑塑性内力重分布方法计算。
L2200板厚h≥==55mm,对工业建筑楼盖,要求h≥70mm,故取板厚
4040h=80mm。
1111
次梁截面高度应满足h=(~)L=(~)×5400mm=(300~450)
18121812
11mm,考虑到楼面活荷载比较大,故取次梁截面高度h=400mm。
梁宽b=(1~1)
3211h=(~)×400mm=(133~200)mm,取b=180mm。
板的尺寸及支承情况见32
图1-1。
(1)荷载计算
楼面面层
0.65kN/m2
80mm厚的钢筋混凝土现浇板
0.08×25=2.00kN/m2
平顶粉刷
2
0.25kN/m2
恒荷载标准值
2.90kN/m2
恒荷载设计值
22
g=1.2×2.90kN/m2=3.48kN/m2
活荷载设计值
q=1.3×5.0kN/m2=6.5kN/m2
合计
2
g+q=9.98kN/m2
(2)计算简图板的计算跨度
0.18
边跨ιn=(2.2-0.12-0.18)m=1.99m
2
a0.12h0.08
ι0=ιn+=(1.99+)m=2.05m>ιn+=(1.99+)m=2.03m
2222
故取ι0=2.03m
中间跨ι0=ιn=(2.2-0.18)m=2.02m
跨度差2.03-2.02=0.5%<10%,可按等跨连续板计算内力,取1m宽板带作为计2.02
算单元,计算简图见图1-2。
3)弯矩设计值连续板各截面弯矩设计值见表1-3
表1-3连续板各截面弯矩计算
截面
边跨跨中
离端第二支座
离端第二
跨跨中
中
间支座
弯矩计算系数α
1
1
1
1
11
11
16
14
M=α(g+q)
1
×9.98×
1
-×9.98×
1
×9.98×
1
×9.98×
2
11
11
16
14
ι0/kN.m
2
2.032=3.74
2
2.032=-3.74
2
2.022=2.55
2
2.022=-2.91
4)承载力计算b=1000mm,h=80mm,h0=(80-20)mm=60mm,钢筋采用
HPB235级(fy=210N/mm2),混凝土采用C25(fy=11.9N/mm2),α=1.0。
各截面配筋见表1-4
表1-4板的配筋计算
板带部位
边区板带(①~②、⑥~⑦轴线间)
中间区板带(②~⑤轴线间)
板带部位截面
边跨
跨中
离端第
二支座
离端第二
跨跨中中
间跨跨中
中间
支座
边跨
跨中
离端第
二支座
离端第二跨
跨中中间跨
跨中
中间
支座
M/kN.m
3.74
-3.74
2.55
-2.91
3.74
-3.74
2.04
2.33
Mαs=2
α1fcbh0
0.087
0.087
0.060
0.068
0.087
0.087
0.048
0.054
=1-12s
0.091
0.091
0.062
0.062
0.091
0.091
0.049
0.056
A1fcbh0
Asfy
y
310
310
211
211
310
310
167
189
选配钢筋
φ8@160
φ8@160
φ6/8@160
φ6/8@160
φ8@160
φ8@160
φ6/8@160
φ6/8@160
实配钢筋面积
314
314
246
246
314
314
246
246
注:
中间区板带(②~⑤轴线间),其各内区格板的四周与梁整体连接,故中间跨跨中和中间支座考虑板的
内拱作用,其计算弯矩折减20%
三、次梁的计算
次梁按考虑塑性内力重分布法计算。
11
主梁截面高度h=(~)×6600mm=(440~660)mm,取主梁截面高度
1510
h=650mm,梁宽b=(1~1)h=(217~325)mm,取b=250mm。
次梁的尺寸及
32
支承情况见图1-5
(1)荷载计算
恒荷载设计值
板传来的恒荷载
3.48×2.2kN/m=7.66kN/m
次梁自重
1.2×25×0.18×(0.4-0.08)kN/m=1.73kN/m
梁侧平顶粉刷
1.2×0.25×(0.4-0.08)=0.10kN/m
合计
g=9.49kN/m
活荷载设计值(由板传来)
6.5×2.2kN/m=14.30kN/m
总计
g+q=23.79kN/m
(2)计算简图次梁的计算跨度
0.25
边跨ιn=(5.4-0.12-0.25)m=5.155m
a0.24
ι0=ιn+=(5.155+)m=5.275m<1.025ιn=5.284m,取ι0=5.275m
22
中间跨ι0=ιn=(5.4-0.25)m=5.15m
跨度差5.2755.150=2.4%<10%,可按等跨连续梁进行计算,其计算简图见图
5.150
1-6。
3)弯矩设计值和剪力设计值次梁各截面弯矩、剪力设计值见表1-7、1-8
表1-7梁各截面弯矩计算
截面
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中中间跨中
中
间支座
弯矩计算系数α
1
-1
1
-1
11
11
16
14
M=α(g+q)
1
×23.79×
1
-×23.79×
1
×23.79×
-1
×23.79×
11
11
16
14
2
ι0/kN.m
2
5.2752=60.18
5.2752=-60.18
5.152=39.44
2
5.152=-45.07
表1-8次梁各截面剪力计算
截面
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中中间跨中
中间支座
剪力计算系数β
0.45
0.60
0.55
0.55
M=β(g+q)
0.45×23.79×
0.60×23.79×
0.55×23.79×
0.55×23.79×
ιn/kN
5.155=55.19
5.155=73.58
5.155=67.45
5.155=67.45
(4)承载力计算次梁正截面受弯承载力计算时,支承截面按矩形计算,跨中截面按T形截面计算,其翼缘计算宽度为:
/11
边跨bf/=ι0=(×5275)mm=1758mm离端第二跨、中间跨bf/=1ι0=(1×5150)mm=1717mm
33
梁高h=400mm,翼缘厚度h/f=80mm。
除离端第二支座纵向钢筋按两排布置
(h0=(h-60)=(400-60)mm=340mm)外,其余截面均按一排纵筋考虑,h0=
2(400-30)mm=370mm。
纵向钢筋采用HRB335级(fy=300N/mm2),箍筋采用HPB234级(fyv=210N/mm2),混凝土采用C25(fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2),α1=1.0。
经判断各跨中截面均属于第一类T型截面。
次梁正截面及斜截面计算承载力计算分别见表1-9、1-10。
表1-9次梁正截面承载力计算
截面
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中中间跨跨中
中间支座
M/kN.m
60.18
-60.18
39.44
-45.07
M
6
6
6
6
60.18106
60.18106
39.44106
45.07106
αs2
α1fcbh0
2
1.011.917583702
2
1.011.91803402
2
1.011.917173702
2
1.011.91803702
=0.021
=0.243
=0.014
=0.154
0.021
0.283
0.014
0.168
s
0.989
0.858
0.993
0.916
M
As=/
60.18106
60.18106
39.44106
45.07106
fysh0
3000.989370
3000.858340
3000.993370
3000.916370
2mm
=548
=688
=358
=443
选配钢筋
316
314+212
314
314
实配钢筋面积
603
687
461
461
/mm2
表1-10次梁斜截面承载力计算
截面
端支座右侧
离端第二支座左侧
离端第二支座右侧
中间支座左侧、右侧
V/kN
55.19
73.58
67.45
67.45
0.25cfcbh0/kN
198.10>V
182.10>V
182.10>V
198.10>V
0.7ftbh0/kN
59.2>V
54.454.459.2选用箍筋
双肢8
双肢8
双肢8
双肢8
2
AsvnAsv1/mm
101
101
101
101
1.25fyvAsvh0s/mm
V-0.7ftbh0
按构造配筋
1.25210101340
1.25210101340
1.25210101340
7358054400
=470
6745054400
=691
6745059200
=1189
实配箍筋间距/mm
200
200
200
200
四、主梁的计算
主梁按弹性理论方法计算
(1)截面尺寸及支座简化
22
由于(EI)梁/(EI)柱=(E250650)/(E300300)=5.78>4,故可LL126600124500将主梁视为铰支于柱上的连续梁进行计算;两端支承于砖墙上亦可视为铰支。
主梁的尺寸及计算简图如图1-11。
2)荷载
恒荷载设计值
次梁传来的恒荷载
9.49×5.4kN=51.25kN
主梁自重(折算为集中荷载)
1.2×25×0.25×(0.650.08)2.2kN=9.41kN
梁侧抹灰(折算为集中荷载)
1.2×0.25×(0.65-0.08)×2.2×2kN=0.75kN
合计
G=61.41kN
活荷载设计值由次梁传来
Q=14.3×5.4kN=77.22kN
3)主梁计算跨度的确定
边跨
0.3ιn=(6.6-0.24-0.3)m=6.21m
2
ab0.360.3
ι0=ιn++=(6.21++)m=6.54m
2222
>1.025ιn+b=(1.025×6.21+0.3)m=6.52m,故取ι0=6.52m。
中间跨
ιn=(6.60-0.3)m=6.30m
ι0=ιn+b=(6.30+0.3)m=6.60m
平均跨度(6.526.60)m=6.56m(计算支座弯矩用)
跨度差(6.660.526.52)=1.23%<10%,可按等跨连续梁计算内力,则主梁的计算简图见图1-12。
(4)弯矩设计值
主梁在不同荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行,其弯矩和剪力设计值的具体计算结果见表1-13、1-14。
表1-13主梁各截面弯矩计算
序号
荷载简图及弯矩图
边跨跨中
中间支座
中间跨跨中
K
K
K
M1
MB(Mc)
M2
①
0.244
0.267
0.067
96.09
108.22
27.16
②
0.289
0.133
0.133
145.51
67.78
67.78
③
1
MB22.59
0.133
0.200
3
67.78
101.93
④
0.229
0.31(10.089)
0.170
115.30
158.5(045.36)
86.64
最不利
①+②
241.60
-176.00
-40.62
内力组
合
①+③
73.50
-176.00
129.09
①+④
211.39
-266.72(-153.58)
113.80
注:
表中K为弯矩系数
表1-14主梁各截面剪力计算
序号
荷载简图及弯矩图
端支座
中间支座
KVA/
K
VBL(VCL)
K
VB/(VC/)
①
0.733
01.26(71.000)
1.00(01.267)
45.01
77.8(161.41)
61.4(177.81)
②
0.866
1.134
0
66.87
87.57
④
0.689
1.31(10.778)
1.22(20.089)
53.20
101.2(460.08)
94.3(66.87)
最不利
①+②
111.88
-167.38(-61.41)
61.41
内力组
合
①+④
98.21
-179.05
155.77
(-121.49)
(84.68)
即可得
将以上最不利荷载组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一个坐标图上,
到主梁的弯矩包罗图及剪力包络图,详见图1-15。
(5)承载力计算主梁正截面受弯承载力计算时,支座截面按矩形截面计算(因支座弯矩较大,取h0=(650-80)mm=570mm),跨中截面按T形截面计算(hf/=80mm,h0=(650-30)mm=620mm),其翼缘计算宽度为
/11
bf/=1ι0=(1×6600)mm=2200mm
纵向钢筋采用HRB335级(fy=300N/mm2),箍筋采用HPB235级(fyv=210N/mm2),混凝土采用C25(fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2),α1=1.0。
经判别各跨中截面均属于第一类T型截面,主梁的正截面及斜截面承载力计算分别见表1-16、1-17。
表1-16主梁正截面承载力计算
截面
边跨跨中
中间支座
中间跨跨中
M/kN.m
241.60
-266.72
129.09
-40.62
V0b/kN.m
2
(61.41+77.22)×
0.3=20.79
2
M-V0b/kN.m2
245.93
M
241.60106
245.93106
129.09106
40.62106
1.011.922006202
1.011.92505702
1.011.922006202
1.011.92505902
αs=2
α1fcbh0
=0.024
=0.254
=0.013
=0.039
0.024
0.299
0.013
0.040
s
0.988
0.851
0.944
0.980
As=M/mm2
fysh0
241.60106
245.93106
129.09106
40.62106
3000.988620=1315
3000.851570=1690
3000.944620=698
3000.980570=234
选配钢筋
325
425
225
214
实配钢筋面积
/mm2
1473
1964
982
308
表1-17主梁斜截面承载力计算
截面
支座A
支座BL(左)
支座BR(右)
V/kN
111.88
179.05
155.77
0.25cfcbh0/kN
461.13>V
423.94>V
423.94>V
0.7ftbh0/kN
137.80>V
126.68126.68选用箍筋
双肢8
双肢8
双肢8
2
AsvnAsv1/mm
101
101
101
1.25fyvAsvh0s/mm
V-0.7ftbh0
按构造配筋
1.25210101570
1.25210101570
179050126680
=289
155770126680
=519
实配箍筋间距/mm
200
200
200
(6)主梁吊筋计算
由次梁传至主梁的全部集中荷载G+Q=(61.41+77.22)kN=138.63kN
吊筋采用HRB335级钢筋,弯起角度为450,则
GQ=138.63103
2fysin2300sin450
选配216(402mm2)
五、梁板结构施工图
板、次梁配筋图和主梁配筋及材料图详见配套的结构施工图