现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书Word下载.docx
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活荷载标准值:
7kN/�2
因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4kN/�2,所以活荷载分项系数取1.3,
恒荷载分项系数取1.2。
恒荷载设计值:
g=2.655×
1.2=3.186kN/�2
活荷载设计值:
q=7×
1.3=9.1kN/�2
荷载总设计值:
g+q=12.296kN/�2,近似取12.3kN/�2。
(2)计算简图
取1m板宽作为计算单元,般的实际结构如图1-34(a)所示由图可知:
次梁截面宽度为b=200mm,现浇板在墙上的支承长度a=120mm,则可以按塑性内力重分布计算,
板的计算跨度为:
边跨按以下两项中较小值确定:
ℎ20080
�01=��+2=(2200−120−200)+
=2020��≤1.025��=2030��
�
��+2=(2200−120−
200
)+
120
=2040��
所以边跨板的计算跨度去�01=2020mm
中间跨:
�02=��=2020−200=2000mm
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷载相同,且跨差
不超过10%
时,均可以按五跨等跨度计算。
计算简图如下:
图1-3板的实际结构图
𝐠
+𝒒
=��.�𝐤
𝐍
/𝐦
图1-4板的计算简图
(3)弯矩设计值计算
弯矩设计值因为边跨与中间跨的计算跨差
2020−2000
2000
=1%<
10%,可按等跨
连续板计算由《混凝土结构设计》表1-2查得板的弯矩系数α�,板的弯矩设计值计算
过程见表1.1
板的弯矩设计值的计算
表1-1
截面位置
1
B
C
边跨跨中
离端第二支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩系数αM
11
−
16
14
计算跨度�0(�)
�01=2.020
�01=2.020
�02=2.000
M=αM(�+𝑞
)�2
(��∙�)
2.0202
16.2×
=4.56
−16.2×
=−4.56
2.0002
=3.08
=−3.51
(4)配筋计算(正截面受弯承载力计算)
板厚80mm,保护层c=20mm,ℎ0=80−25=55��,b=1000mm。
C25混凝土,�1=1.0
f�=11.9N/�2,HPB300级钢筋,f�=270N/�2。
对轴线○2~○5间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%,为了方便,近似对钢筋面积折减20%。
板的配筋计算过程见表1-9。
板的配筋计算
表1-2
弯矩设计值(kN∙m)
4.56
-4.56
3.08
-3.51
��=�/�1���ℎ2
0.127
0.086
0.098
ξ=1−√1−2�
0.136
0.100
0.103
轴线
①~②
⑤~⑥
计算配筋(��2)
𝐴
�=�1���𝜉
ℎ0/��
330
218
250
实际配筋(��2)
A8@150
A8@200
335
314
251
②~⑤
计算配筋
218×
0.8
=175
250×
=200
验算配筋率:
𝜌
=0.45f�
�𝑖
���
=0.205%
352
ρ=A�
�ℎ
=0.44%
=0.314%
(5)板的配筋图绘制
⑴分布筋选用φ6@200。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用φ8@200。
a=l0/7=283mm,取300mm。
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用φ8@200。
a=l0/4=495mm,取550mm。
⑷板角构造钢筋:
选用φ8@200,双向配置板四角的上部。
a=l0/4=495mm,取500mm。
板的配筋图如图1-5所示。
图1-5板的配筋图
4.次梁的设计(按考虑塑性内力重分布设计)
(1)荷载设计:
恒载设计值
板来的荷载:
3.186×
2.2=7.01kN/m
次梁自重:
0.2×
(0.45−0.08)×
25×
1.2=2.22kN/m
次梁粉刷:
2×
0.015×
17×
1.2=0.23kN/m
小计g=9.46N/m
q=9.1×
2.2=20.02kN/m
q+g=20.02+9.14=29.16kN/m,取荷载29.2kN/m
由次梁实际结构图1-6可知,次梁在墙上的支承长度为a=240mm,主梁宽度b=300mm。
次梁的边跨计算跨度按以下两项的较小值确定。
边跨
a
�01=��+2=(6300−120−
300
240
=6050��
1.025��=1.025×
6030=6181��
所以次梁边跨的计算跨度取�01=6050��
中间跨�02=��=6300−300=6000mm
计算简图如图1-7所示。
图1-6次梁的实际结构图
=�𝟗
.�𝐤
图1-7次梁的计算简图
(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算
因为边跨与中间跨的计算跨差6050−6000=0.83%<
10%,可按等跨连续梁计算由
6000
《混凝土结构设计》表1-2,表1-3可以8弯矩系数αM和剪力系数αV。
次梁的弯矩设
计值和剪力设计值见表1-3,表1-4。
次梁的弯矩设计值的计算
表1-3
弯矩系数��
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨�0(�)
�01=6.05
�01=6.05
�02=6.00
�02=6.00
�=��(𝑞
+g)�2
(kN∙m)
6.052
29.2×
=98.78
−29.2×
=−98.78
6.002
=65.7
=−75.08
次梁的剪力设计值的计算
表1-4
A
边支座
B(左)离端第二支座
B(右)离端第二支座
剪力系数�𝛾
0.45
0.60
0.55
净跨度��(m)
��1=6.03
��2=6.00
��2=6.00
𝑉
=�𝛾
(𝑞
+g)��(kN∙m)
×
29.2
6.03
=79.23
0.65×
29.2×
=114.45
0.55×
6.00
=96.36
6.00=96.36
(4)次梁的配筋计算:
○1正截面抗弯承载力计算
次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算,其翼缘宽度取下面两项中较小值:
‘�0
b𝑓
=3=
=2000��
3
𝑓
�
b‘=�+𝑆
=200+2000−200=2000��
‘
故取b𝑓
=2000��
C25混凝土,�1=1.0,f�=11.9N/�2,f�=11.9N/�2,纵向钢筋采用HRB335级钢筋,f�=300N/�2,箍筋采用HPB300级钢筋f�=270N/�2,ℎ0=450−45=405��。
判断跨中截面属于哪类T形截面
′
′′ℎ𝑓
80
�1���𝑓
ℎ𝑓
(ℎ0−2)=1.0×
11.9×
2000×
80×
(405−
故属于第一类T形截面
)=618.8��∙�≥�1≥�2
支座截面按矩形截面计算,正截面承载力计算过程列于表1-5。
次梁正截面受弯承载力计算
表1-5
截面
弯矩设计值(kN·
m)
98.78
-98.78
65.7
-75.08
0.025
0.253
0.017
0.192
0.297
0.215
选配钢筋
计算配筋(mm2)
892.5
1060.3
606.9
767.6
实际配筋(mm2)
2B18+1B22
3B22
1B16+2B20
1B16+2B22
889
1140
829
961
支座截面0.1<
ξ<
0.35,跨中截面ξ<
𝜉
�=0.55
配筋率验算:
ρ=��=657=0.73%>
ρ=max(0.45𝑓
�=0.45×
1.27=0.19%及0.2%)
�ℎ200×
450�𝑖
�𝑓
𝑦
300
○2斜截面受剪承载力计算(包括符合截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。
次梁斜截面受剪承载力计算
表1-6
截面
BL
BR
(kN)
79.23
114.45
96.36
0.25�����ℎ0(kN)
240.9>
𝑉
截面满足
�=0.7���ℎ0(kN)
72.01<
需配箍筋
计算所需箍筋
采用双肢Ф6箍筋𝐴
��=56.6��2。
S�=𝑉
���𝐴
��ℎ0
−0.7��ℎ
270×
56.6×
405
==196.26��
(111.43−72.01)×
103
���0
调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围将计算箍筋的面积增加20%,
S�=0.8S�=0.8×
196.26=157��
为满足最小配筋率要求,最后箍筋间距S�=150mm
箍筋配筋率验算:
弯矩调幅时,要求配筋率下限为0.24𝑓
�=0.24×
1.27=1.129×
��𝑣
56.6
270
33
实际配筋率𝜌
sv=
��
𝑛
==1.887×
10
200×
150
>
1.129×
,满足要求。
因为各个支座间的剪力相差不大,为施工方便,沿梁长方向不变,取取双肢Ф6@100箍筋。
(5)施工图的绘制
次梁配筋图如1-8所示,其中次梁锚固长度确定:
深入墙支座时,梁顶面纵向钢筋的锚固长度按下式确定:
�=��=�𝑓
𝑑
=0.14×
1.27×
22=727.56mm,取730mm。
由于超过截面高度在
锚固末端加焊接钢板,故取440mm。
伸入墙支座时,梁底纵向筋伸入纵筋的锚固长度:
�=12𝑑
=12×
22=264��,取270mm
梁地面纵筋伸入中间支座的长度应满足:
�>
12𝑑
22=264��,取270mm
纵筋的截面断点距支座的距离:
�=�𝑛
+20𝑑
=6300+20×
18=1620��,取
55
�=1650��
图1-8次梁配筋图
5.主梁设计(主梁内力按弹性理论设计)
(1)荷载设计值。
(为化简计算,将主梁的自重等效为集中荷载)
次梁传来的恒载:
9.46×
6.3=59.60��
主梁的自重(含粉刷):
[(0.7−0.08)×
0.3×
2.3×
25+2×
(0.7−0.08)×
17]×
1.2=11.57��
恒荷载:
G=59.06+11.57=70.63��,取G=70.7��
活荷载:
Q=20.02×
6.3=126.136��,取Q=126.2��
主梁的实际结构如图1-9所示,由图可知,主梁的端部支承在墙上的支承长度为
�=370��,中间支承在400×
400��的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:
边跨��1=6600−200−120=6280��
因为0.025�=157��<
�=185��
所以边跨取�=1.025�+�=1.025×
6280+200=6637��
中间跨�=6600��
计算简图如1-10所示
图1-9主梁的实际结构图
A1
2237
2200
D
6637
6600
663
(3)内力设计值计算及包络图
因为跨度相差6637−6600⁄6600=0.56%<
10%,按等跨连续梁计算。
○1弯矩设计值:
弯矩:
�=�1𝐺
�+�2𝑄
�,式中�1和�2由《混凝土结构设计》附表1-2查得,计算结果如表1-7所示。
主梁的弯矩计算
表1-7
项
次
荷载简图
M1
M�
M2
弯矩图示意图
①恒载
GGG
1a2ba1ABCD
115.13
78.83
-125.02
30.52
②活载
ABCD
242.86
204.07
-112.36
-112.3
6
③活载
Q
-37.35
-74.08
-110.81
166.83
④活载
192.94
105.05
-260.48
79.49
141.82
-73.49
⑤活载
-24.77
-49.13
组合项次
Mmin(kN·
m)
①+③
①+④
①+②
①+⑤
77.78
-1.25
-385.50
-81.84
Mmax(kN·
357.99
276.9
-198.51
197.35
②剪力设计值:
剪力:
V=�3𝐺
+�4𝑄
,式中系数�3、�4由附表1-2查得,不同截面的剪力值经过计算如表1-8所示
主梁的剪力计算(𝐤
)
表1-8
项次
VA
VBl
VBr
剪力图示意图
GGG
1a2ba1
51.47
-89.93
70.70
1a
2b
a1
ABCD
108.57
-143.83
86.22
-166.15
154.53
1a
ABCD
-11.07
97.87
Vmax(kN)
160.04
-101.00
225.23
Vmin(kN)
40.40
-256.08
(4)配筋承载力计算
C25混凝土,�1=1.0,��=11.9N/mm2;
��=1.27N/mm2;
纵向钢筋采用HRB400级钢筋,其中��=360N/mm2,箍筋采用HPB300级钢筋,���=270N/mm2。
○1正截面受弯承载力及纵筋计算
0
跨中弯矩按T形截面计算,因为ℎ′/ℎ=80/652=0.122>
0.10
翼缘计算宽度按�0/3=6.9/3=2.3m和�+𝑆
�=6.6m中较小值确定,取
�𝑓
=2200mm,B支座处的弯矩设计值:
��=����−𝑉
02=−385.5+196.9×
判别跨中截面属于哪一类T形截面
0.4
=−346.12kN∙m
2200×
(652−2)
=1281.77kN∙m>
�1>
�2
均属于第一类T形截面
正截面受弯承载力计算过程如下
主梁正截面受弯承载力及配筋计算
表1-9
弯矩设计值(kN∙m)
-340.45
-87.84
ℎ0(��)
635
620
657
640
��=���ℎ2
1�0
0.033
0.248
0.018
0.060
ξ=1−√1−2��
0.034
0.290
0.062
选配钢筋
�1���𝜉
ℎ2
=0
1582
1783
854
394
4C20+2C20(弯
2)
4C20+2C20
3C20
2C22
�=1184
�=1184
�=
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