《钢筋混凝土结构课程设计》Word格式.docx
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2单向板结构设计
2.1板的设计
2.1.1荷载
板的永久荷载标准值
80mm现浇钢筋混凝土板0.08×
25=2kN/m2
20mm厚水泥砂浆抹面0.02×
20=0.4kN/m2
20mm厚混合砂浆天棚抹底0.02×
17=0.34kN/m2
小计2.74kN/m2
楼面均布活荷载标准值7kN/m2
永久荷载分项系数取1.2,因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m2,所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的荷载总计算值:
①q=
+
=1.2×
2.74+0.7×
1.3×
7=9.658kN/m2
②q=
2.74+1.3×
7=12.388kN/m2
由于②>
①,所以取②q=12.388kN/m2,近似取q=12kN/m2
2.1.2计算简图
次梁截面为200mm×
500mm,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm,取板在墙上的支承长度为120mm。
按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨
=
+h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<
1.025
=2030mm,取
=2020mm
中间跨
=2200-200=2000mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。
取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图所示:
图2.5板计算简图
2.1.3内力计算
板厚h=100mm,
次梁b×
h=220mm×
450mm
计算跨度:
边跨L01=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mm
L01=Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm
选其中较小者L01=2820mm
中跨L02=Ln=3000-220=2780mm
跨度差(L01-L02)/L02=(2820-2780)/2780=1.4%<
10%
故按等跨连续板计算。
查表可知,板的弯矩系数
分别为:
边跨中,1/11;
离端第二支座,-1/11;
中跨中,1/16;
中间支座,-1/14。
故
=-
=(g+q)
/11=9.2×
/11=3.34kN·
m
=-(g+q)
/14=-9.2×
/14=-2.57kN·
/16=9.2×
/16=2.25kN·
这是对端区单向板而言的,对于中间区格单向板,其
和
应乘以0.8,
=0.8×
-2.57=-2.06kN·
m;
=0.8×
2.25=1.80kN·
2.1.4配筋计算
板的配筋计算只需按钢筋混凝土正截面强度计算,不需进行斜截面受剪承载力计算。
取a=25,b=1000mm,h=100mm,h0=h-a=100-25=75mm
fc=12.5N/mm2,fy=210N/mm2
板的配筋计算表:
表2-1板的配筋计算表
截面
1
B
2或3
C
弯矩设计值(kN·
m)
3.34
-3.34
2.25
-2.57
/(
b
)
0.065
0.044
0.050
=1-
0.067
0.045
0.051
轴线
①~②
⑤~⑥
计算配筋(
/
273.7
183.9
208.4
实际配筋(
Φ8@160
=314.0
Φ6/8@160
=246.0
轴线
②~⑤
147.1
166.7
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;
/bh=246/(1000×
80)=0.308%,此值大于0.45
=0.45×
1.43/210=0.306%,同时大于0.2%,满足最小配筋率。
2.2次梁的设计
2.2.1荷载
永久荷载设计值
板传来永久荷载3.522×
2.2=7.81kN/m
次梁自重0.2×
(0.5-0.08)×
25×
1.2=2.52kN/m
次梁粉刷0.02×
2×
17×
1.2=0.34kN/m
小计g=10.67kN/m
可变荷载设计值q=5.6×
2.2=12.32kN/m
荷载总设计值g+q=22.99kN/m
2.2.2计算简图
次梁支承在主梁或墙上,其支座按不动铰支座考虑,次梁按多跨连续梁计算。
次梁所受荷载为板传来的荷载和自重,也是均布何在。
计算板传来的荷载时,取次梁相连跨度一半作为次梁的受荷宽度。
次梁在砖墙上的支承长度为250mm。
主梁截面为300mm×
650mm。
边跨
+a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<
=6488mm,
故取
=6450mm
中间跨
=6600-300=6300mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。
次梁计算简图如图所示:
图2.6次梁计算简图
2.2.3内力计算
跨度差(L01-L02)/L02×
100%=(6475-6350)/6350×
100%=1.97%<
按等跨连续梁计算。
次梁弯矩计算表(M=αmbpL02)如表2-3
表2-2次梁弯矩计算表
截面
边跨中
第一支座
中间跨中
中间内支座
αmb
1/11
-1/11
1/16
-1/14
Lo(mm)
6475
6350
M(kN/m)
84.69
-84.69
56.00
-64.00
次梁简力计算表(V=αvbpLn)如图2-4
表2-3次梁简力计算表
AR
BL
BR
CL
CR
αvb
0.45
0.60
0.55
Ln(mm)
6355
V(kN)
63.55
84.73
77.61
2.2.4配筋计算
次梁应根据所求的内力进行正截面和斜截面承载力的配筋计算。
正截面承载力计算中,跨中截面按T形截面考虑,支座截面按矩形截面考虑;
在斜截面承载力计算中,当荷载、跨度较小时,一般仅配置箍筋。
否则,还需设置弯起钢筋。
(1)次梁正截面抗弯计算
跨中截面按T形截面计算,翼缘宽度为
边跨bf'=L01/3=6475/3=2158mm<
b+Sn=220+(3000-120-125)=2975mm
中跨bf'=L02/3=6350/3=2117mm<
b+Sn=220+2780=3000mm
hf'=100mm,h=450mm,a=35mm,h0=450-35=415mm
fcbf'hf'(h0-hf'/2)=12.5×
2117×
100×
(415-100/2)×
10-6=965.88kN·
γdM=1.2×
84.69=101.63kN·
fcbf'hf'(h0-hf'/2)>
γdM,故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算,支座处按矩形截面计算。
b=220mmfc=12.5N/mm2fy=310N/mm2
正截面抗弯计算表:
表2-4正截面抗弯计算表
边跨跨中
第一内支座
中间支座
M(kN·
84.69
b(mm)
2158
220
2117
αs=rdM/(fcbh02)
0.022
0.215
0.015
0.162
ζ
0.245
0.178
As=fcbf'ζh0/fy
794
902
509
763
配筋
3Φ18
4Φ18
2Φ18
实配面积(mm2)
1018
其中ζ=x/h0均小于0.35,符合塑性内力重分布条件。
(2)次梁斜截面抗剪配筋计算
hw/b=(h0-hf')/b=(415-100)/220=1.432<
4
1/γd(0.25fcbh0)=1/1.2×
0.25×
12.5×
220×
415=237.76kN>
Vmax=84.73kN
满足截面尺寸要求。
斜截面抗剪计算表:
表2-5斜截面抗剪计算表
rdV(kN)
76.26
101.68
93.13
Vc=0.07fcbh0
79.89
配筋方法
构造配筋
计算配筋
初选As
双肢φ6
Asv(mm2)
56.6
S(mm)
214
283
466
Smax
300
200
ρsvmin
0.12%
实际配筋
双肢φ6@200
均小于0.35;
/bh=421.1/(200×
500)=0.42%,此值大于0.45
1.43/300=0.21%,满足最小配筋率。
2.3主梁的设计
2.3.1荷载
为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。
次梁传来的永久荷载10.67×
6.6=70.42kN
主梁自重(含粉刷)[(0.65-0.08)×
0.3×
2.2×
25+0.02×
(0.65-0.08)×
17)]×
1.2=12.31kN
永久荷载设计值G=70.42+12.31=82.73kN取G=83kN
可变荷载设计值Q=12.31×
6.6=81.31kN取Q=81kN
2.3.2计算简图
当主梁支承在砖柱(墙)上时,其支座按铰支座考虑;
当主梁与钢筋混凝土柱整体现浇时,若梁柱的线刚度比大于5,则主梁支座也可视为不动铰支座(否则简化为框架),主梁按连续梁计算。
主梁承受次梁传下的荷