单向板肋梁楼盖设计书.doc
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单向板肋梁楼盖设计书.doc
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单向板肋梁楼盖设计计算书
一、设计资料
某三层工业厂房(层高3.6m),拟采用整体式单向板肋梁楼盖,建筑平面如图1所示(楼梯在此平面以外。
楼面可变荷载标准值为6KN/㎡(荷载分项系数1.3)。
楼面面层为20㎜厚混合砂浆抹底,底面用20㎜厚水泥砂浆抹平。
混凝土采用C25(柱可采用C30),梁、柱内受力纵筋为HRB335级,其他均为HPB235级。
车间内无侵蚀性介质。
建筑物安全等级为二级。
进行楼盖设计。
二、结构布置
选用单向板肋梁楼盖结构,梁、板的布置及构件尺寸如图所示。
三、板的计算
确定板厚h=100mm。
按塑性内力重分布方法计算内力,取1m宽板带为计算单元,结构尺寸和计算简图如图所示。
1.荷载
20mm水泥砂浆面层25KN/m³×0.02m×2=1KN/m²
100mm钢筋混凝土板25KN/m³×0.1m=2.5KN/m²
20mm混合砂浆摸底25KN/m³×0.02m=0.5KN/m²
永久荷载标准值gk=4.0KN/m²
可变荷载标准值qk=6.0KN/m²
荷载设计值1.2×4.0KN/m²+1.3×6.0KN/m²=12.6KN/m²
1m板宽设计值p=12.6KN/m²
2.内力
计算跨度
板厚h=100mm次梁截面b×h=250㎜×450㎜
边跨l01=(2500-120-125+100/2)㎜=2305㎜ln1=(2500-120-250/2)=2255㎜
距端第二跨l02=2500㎜-250㎜=2250㎜ln2=2250㎜
跨距差(2305-2250)/2250=2.4%<10%,可按等跨连续梁查表计算。
弯矩设计值计算表
截面位置
弯矩系数αM
弯矩设计值M(=αMpl2)/KN·m
边跨跨中
1/14
1/14×12.6×2.3052=4.71
B支座
-1/11
-1/11×12.6×2.3052=-5.99
离端第二跨跨中
1/16
1/16×12.6×2.2252=3.84
C支座
1/14
1/14×12.6×2.2252=4.38
中间跨跨中
-1/16
-1/16×12.6×2.2252=-3.84
3.配筋
b=1000㎜,h=100㎜,αs=(15+5)㎜=20㎜,h0=(100-20)㎜=80㎜,
fc=11.9N/㎜2,ft=1.27N/㎜2,fy=300N/㎜2。
截面位置
M/(KN·m)
αs=M/α1fcbh02
ξ
AS(=ξα1fcbh0/fy)
实配钢筋
边跨跨中
4.71
0.062
0.065
206
Φ8@200,252
B支座
-5.99
0.079
0.081
257
Φ8@200,302
离端第二跨跨中
3.84
0.050
0.052
165
Φ8@200,201
C支座
4.38
0.058
0.061
194
Φ8@200,201
中间跨跨中
-3.84
0.051
0.053
168
Φ8@200,201
-3.84×0.8
0.040
0.040
127
Φ8@200,201
表中ξ值均小于0.35符合塑性内力重分布的条件。
As/(bh)=201/(1000×100)=0.201%>ρmin=0.002。
四、次梁计算
b×h=250㎜×450㎜,按塑性内力重分布方法计算内力。
结构尺寸和计算简图简图。
1.荷载
由板传来的永久荷载4.0KN/m²×2.5m=10.0KN·m
次梁自重25KN/m³×0.2m×(0.45-0.1)m=1.75KN·m
次梁抹灰25KN/m³×0.02m×(0.45-0.1)m×2=0.35KN·m
永久荷载标准值gk=12.1KN·m
可变荷载标准值qk=6.0KN/m²×2.5m=15KN·m
荷载标准值p=1.2×12.1KN·m+1.3×15KN·m=34.02KN·m
2.内力
主梁(ZL)截面b×h=300㎜×50㎜
边跨净跨度ln1=(6300-150-120)㎜=6030㎜
计算跨度l01=(6030+250/2)㎜=6155㎜
中间跨净跨度ln2=(6300-300)㎜=6000㎜
计算跨度l02=6000㎜
跨度差(6155-6000)/6000=2.6%﹤10%,可按等跨连续梁查表计算。
弯矩设计值计算列表如表所列。
弯矩设计值计算列表
截面位置
弯矩系数αM
弯矩设计值M(=αMpl02)/(KN·m)
边跨跨内
1/14
1/11×34.02×6.1552=117.16
B支座
-1/11
-1/11×34.02×6.1552=-117.16
离端第二跨跨内
1/16
1/16×34.02×6.02=76.55
C支座
1/14
1/14×34.02×6.02=87.48
中间跨跨内
-1/16
-1/16×34.02×6.02=-76.55
剪力设计值计算列表
截面位置
剪力系数αv
剪力设计值M(=αvpln)/kN
边支座A
0.50
0.50×34.02×6.155=104.7
B支座左
0.55
0.55×34.02×6.155=115.17
B支座右
0.55
0.55×34.02×6.0=112.27
C支座左、右
0.55
0.55×34.02×6.0=112.27
3.配筋
(1)正截面弯矩承载力计算
b=250㎜,h=450㎜,αs=(25+10)㎜=35㎜,h0=(450-35)㎜=415㎜,hf′=100㎜
翼缘计算宽度:
边跨bf′=6155㎜/3=2052㎜
中跨bf′=6000㎜/3=2000㎜
fc=11.9N/㎜2,ft=1.27N/㎜2,fy=300N/㎜2,则
fcbf′hf′(h0-hf′/2)=868.7KN·m﹥117.16KN·m
故次梁跨内截面按第一类T形截面梁计算,支座按矩形截面积算按矩形截面计算。
纵向钢筋配筋表
截面位置
M/(KN·m)
bf′或b/㎜
αs=M/α1fcbh02
ξ
AS(=ξα1fcbh0/fy)/㎜2
实际配筋
边跨跨内
117.16
2052
0.028
0.028
946
3Φ22,1140㎜2
B支座
-117.16
250
0.229
0.264
1086
3Φ22+1Φ18,1394㎜2
离端第二跨跨内
76.55
2000
0.019
0.019
626
2Φ20+1Φ18,882㎜2
C支座
87.48
250
0.171
0.190
782
1Φ22+2Φ18,889㎜2
中间跨跨内
-76.55
2000
0.019
0.019
626
1Φ20+2Φ18,823㎜2
表中ξ值均小于0.35符合塑性内力重分部条件。
As/(bh)=626/(250×450)=0.56%>ρmin=0.2%。
(2)斜截面弯矩承载力计算
b=250㎜,h0=415㎜,fyv=210N/㎜2,则
0.25fcbho=308.7KN>115.17KN
截面尺寸满足要求。
1.0ftbho=131.8KN。
箍筋采用双肢Φ6,Asv1=28.3㎜2。
箍筋配筋表
截面位置
V/KN
V/ftbho
箍筋
实际配筋
边跨跨内
104.7
0.62<1.0
构造配置
Φ8@150
B支座
115.17
0.82<1.0
构造配置
Φ8@150
离端第二跨跨跨内
112.27
0.85<1.0
构造配置
Φ8@150
C支座
112.27
0.85<1.0
构造配置
Φ8@150
中间跨跨内
112.27
0.85<1.0
构造配置
Φ8@150
实际箍筋间距S=150㎜ ρsv=nAsv1/(bs)=(2×28.3)/(250×150)=0.151%.>ρsv,min=0.24ftfyv=0.145% 满足构造要求。 五、主梁计算 b×h=300㎜×750㎜,按弹性方法计算内力。 主梁可按铰支承在柱顶的连续梁。 结构尺寸和计算简图如图所示。 1.荷载 由次梁传来的永久荷载12.68KN·m×6.3m=79.88kN 主梁自重25KN/m³×0.3m×(0.75-0.1)m×2.5m=12.19kN 主梁抹灰25KN/m³×0.02m×(0.75-0.1)m×2.5m×2=1.63kN 永久荷载标准值GK=93.7kN 可变荷载标准值Qk=15KN·m×6.3m=94.5kN 永久荷载设计值G=1.2×93.7kN=112.44kN 可变荷载设计值Q=1.3×94.5KN·m=122.85kN 2.内力 计算跨度: 边跨净跨度ln1=(7500-120-250)㎜=7130㎜ 计算跨度l01=7130㎜ 中间跨净跨度ln2=(7500-500)㎜=7000㎜ 计算跨度l02=7000㎜ l01与l02相近,可按等跨连续梁计算,取l0=7000mm。 查附录E附表E-2,得内力系数k列于表中。 内力计算表 项 次 荷载简图 弯矩M/(KN·m) 剪力V/kN 边跨跨内 B支座 中间跨跨内 A支座 B支座 k k k k k M1 M2 MB M3 M4 VA VBl VAr ①
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