资源描述
2.2.5整体式单向板肋梁楼盖设计实例(新规范)
设计资料:车间仓库的楼面梁格布置如图1.1所示,轴线尺寸为,墙厚为370mm,本层高为4.5m。
图1.1 楼面梁格布置图
(1)楼面构造做法:面层为20mm厚水泥砂浆抹面(重度为),天花抹灰为15mm厚混合砂浆(重度为);
(2)楼面活载标准值为;
(3)材料选用:
混凝土,采用C25(,) C20(fc=9.6 N/mm2、ft=1.1N/mm2)(重度为);
钢筋: 梁中受力纵筋采用HRB400钢筋()。HRB335(fy=300N/MM)
其余采用HPB300钢筋()。HPB235(fy=210N/MM)
计算过程:
选择板厚为80mm,主梁截面尺寸为,次梁截面尺寸为,柱截面尺寸为,板的最小保护层厚度为15mm,梁、柱的保护层厚度取20mm和纵筋直径的最小值。
(1)板的计算(按考虑塑性内力重分布方法计算)
①荷载计算
20mm水泥砂浆面层
80mm钢筋混凝土板
15mm石灰砂浆抹灰
永久荷载的标准值
可变荷载标准值
荷载组合
可变荷载控制
永久荷载控制
取
②计算简图(见图1.2)
取1m宽板带作为计算单元,
各跨的计算跨度为:
中间跨
边跨
取
图1.2 板的计算简图
③内力计算
跨度差(2020-2000)/2000=1%<10%,可以按等跨连续板计算内力。
板的各截面弯矩计算见表1.1。
表1.1 板的各截面弯矩计算
截面
边跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
弯矩系数
=4.56
=4.56
=3.07
=3.51
④截面承载力计算
已知,,,b=1000mm,h=80mm,=8020=60mm,,,
各截面的配筋计算见表1.2。
表1.2 板的配筋计算
截面
边跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
位置
①~②⑤~⑥
②~⑤
①~②⑤~⑥
②~⑤
M()
4.56
4.56
3.07
3.51
0.106
0.106
0.072
0.057
0.082
0.066
0.112
0.112
0.075
0.059
0.086
0.068
297
297
198
155<168
227
181
选配钢筋
@150
@150
@150
@150
@150
@150
实配钢筋面积
335
335
262
189
262
189
对中间区板带四周与梁整体连接的中间跨中和中间支截面,考虑板的内拱作用,其计算弯矩降低20%。
(2)次梁的计算(考虑塑性内力重分布方法计算)
①荷载计算
由板传来
次梁自重
次梁梁侧抹灰
永久荷载设计值
可变荷载标准值
荷载组合
可变荷载控制
永久荷载控制
取
②计算简图(见图1.23)
各跨的计算跨度为:
中间跨
边跨
取
图1.3 次梁的计算简图
③内力计算
跨度差(5855-5700)/5700=2.7%<10%,可以按等跨连续梁计算内力。
次梁的各截面弯矩计算见表1.3,各截面剪力计算见表1.4。
表1.3 次梁的各截面弯矩计算
截面
边跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
弯矩系数
=91.87
=91.87
=59.86
=68.41
表1.4 次剪力计算表
截面
A支座
B支座(左)
B支座(右)
C支座
剪力系数
0.45
0.6
0.55
0.55
=77.67
=103.56
=92.42
92.42
④正截面承载力计算
a、 确定翼缘宽度
次梁跨中截面应按T形截面计算,翼缘厚度。其T形翼缘计算跨度为:
边跨
三者取小值:
中间跨
三者取小值:
b、判断T形截面类型:已知,,,b=200mm,h=450mm,=45020-6-18/2=415mm,,
>91.87(边跨中)且>59.86 (中间跨中),因此,各跨中截面均属于第一类T形截面。
c、承载力计算:
,,次梁支座截面按矩形截面计算。由于按塑性内力重分布,因此
次梁正截面见表1.5
表1.5 次梁正截面承载力计算
截面
边跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
M()
91.87
91.87
59.86
68.41
或b(mm)
1160
200
1160
200
0.039
0.224
0.025
0.167
0.039
0.257
0.026
0.184
()
627
706
406
504
选配钢筋
218+114
318
314
316
实配钢筋面积()
663
763
461
603
⑤斜截面承载力计算:
,
均不大于最小配箍率要求,按最小配箍率计算,
选双肢 由 得
直径为6的钢筋,, 取
双肢箍 @200
,取
(4)主梁的计算(按弹性理论计算)
①荷载计算
次梁传来的恒载
主梁自重
主梁梁侧抹灰
永久荷载标准值
可变荷载标准值
永久荷载设计值
可变荷载设计值
②计算简图(见图1.4)
各跨的计算跨度为:
中间跨
边跨
取
跨度差(6637-6600)/6600=0.56%<10%,可以按等跨连续梁计算内力。
图1.4 主梁的计算简图
③内力计算
a.弯矩计算 (k值由附表查得)
边跨
中跨
弯矩计算如表1.6所示,剪力计算如表1.7所示。
表1.6 主梁弯矩计算
项次
荷载简图
边跨跨中
B支座
中间跨跨中
C支座
k
k
k
k
k
k
M1
Ma
MB
M2
Mb
MC
①
恒载
0.244
0.155
-0.267
0.067
0.067
-0.067
114.0
72.4
-124.8
31.3
31.3
-124.8
②
活载
0.289
0.224
-0.133
-0.133
-0.133
-0.133
230.4
178.6
-106.0
-106.0
-106.0
-106.0
③
活载
-0.044
-0.089
-0.133
0.200
0.200
-0.133
-35.1
-70.9
-106.0
159.4
159.4
-106.0
④
活载
0.229
0.125
-0.311
0.096
0.170
-0.089
182.5
99.6
-247.9
76.5
135.5
-70.9
⑤
活载
-0.030
-0.059
-0.089
0.170
0.096
-0.311
-23.9
-47.0
-70.9
135.5
76.5
-247.9
内力组合
①+②
344.4
251.0
-230.8
-74.7
-74.7
-230.8
①+③
78.9
1.5
-230.8
190.7
190.7
-230.8
①+④
296.5
172.1
-372.7
107.8
166.8
-195.7
①+⑤
90.1
25.4
-195.7
166.8
107.8
-372.7
最不利内力
│-Mmin│,Mmin组合项次
①+③
①+③
①+⑤
①+②
①+②
①+⑤
│-Mmin│,Mmin组合值(kN.m)
78.9
1.5
-195.7
-74.7
-74.7
-195.7
│-Mmax│,Mmax组合项次
①+②
①+②
①+④
①+③
①+③
①+④
│-Mmax│,Mmax组合值(kN.m)
344.4
251.0
-372.7
190.7
190.7
-372.7
b.剪力计算 (k值由附表查得)
表1.7 主梁剪力计算
项次
荷载简图
A支座
B支座左
B支座右
k
k
k
VA
VBL
VBR
①
恒载
0.733
-1.267
1.000
51.6
-89.2
70.4
②
活载
0.866
-1.134
0
104.0
-136.2
0.0
③
活载
-0.133
-0.133
1.000
-16.0
-16.0
120.1
④
活载
0.689
-0.133
1.222
82.7
-16.0
146.8
⑤
活载
-0.089
-0.089
0.778
-10.7
-10.7
93.4
内力组合
①+②
155.6
-225.4
70.4
①+③
35.6
-105.2
190.5
①+④
134.3
-105.2
217.2
①+⑤
40.9
-99.9
163.9
最不利内力
│-Vmin│,Vmin组合项次
①+③
①+⑤
①+②
│-Vmin│,Vmin组合值(kN.m)
35.6
-99.9
70.4
│-Vmax│,Vmax组合项次
①+②
①+④
①+④
│-Vmax│,Vmax组合值(kN.m)
155.6
-225.4
217.2
主梁弯矩及剪力包络图如图1.5所示。
图1.5 主梁弯矩及剪力包络图
④正截面承载力计算
b、 确定翼缘宽度
主梁跨中截面应按T形截面计算,翼缘厚度。其T形翼缘计算跨度为:
边跨
三者取小值:
中间跨
三者取小值:
b、判断T形截面类型:已知,,,b=300mm,h=700mm,=700-22-8-22-25/2=635.5mm=635 mm(跨中),,=700-22-8-18-22-25/2=617.5mm=615mm(支座)。>344.4(边跨中)且>190.7(中间跨中)因此,各跨中截面均属于第一类T形截面。
c、承载力计算:
,
, =120.1+70.42=190.52
主梁支座截面按矩形截面计算。
主梁正截面承载力计算见表1.8
表1.8 主梁正截面承载力计算
截面
边跨中
第一内支座
中间跨中
M()
344.4
372.7
191.7
74.7
()
—
—
—
()
—
334.6
—
—
或b(mm)
1260
300
1260
300
0.056
0.248
0.131
0.055
0.058
0.290
0.141
0.057
()
1539
1767
895
348
选配钢筋
322+216
422+216
222+116
216
实配钢筋面积()
1542
1922
961
402
⑤斜截面承载力计算
,
B支座剪力均不大于最小配箍率要求,按最小配箍率计算,
选双肢 由 得
直径为8的钢筋,, 取
双肢箍 8@250
A支座可按构造配筋:选择双肢箍 @250
⑥主梁附加筋的计算:
由次梁传给主梁的集中荷载为:
方法一:采用附加箍筋
直径为8的钢筋,,
布置在长度为的范围内,每侧3根。
方法二:采用附加吊筋
选218(),满足配筋要求。
=617.5mm=618mm,1.3=1.3*617.5mm=803mm,20d=20*22=440mm,
20d=20*16=320mm,
,
,
,
。
12d=12*22=264mm,12d=12*16=192mm,12d=12*14=168mm,
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