建筑工程专业毕业设计计算书Word文件下载.docx
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边跨Lo=Ln+bLn净跨,b为梁宽
2.3.2板弯矩计算:
考虑泊松比Vc=0.2由于房间大小的差异,某些双向板同方向相邻跨度相差较大,因此对算得的弯矩应作一些调整。
A区格板:
Lx=3.6-0.12-0.12+0.24=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.86
mx=(0.0266+0.2×
0.0231)(g+q/2)Lx²
+(0.0496+0.2×
0.035)(q/2)Lx²
=0.0312×
5.7×
3.6²
+0.0566×
1.43.6²
=3.341KNm/m
my=(0.0231+0.20.0266)5.73.6²
+(0.035+0.20.0496)1.43.6²
=2.1+0.82=2.92KNm/m
mx=-0.07(g+q)Lx²
=-0.077.13.6²
=-6.44KNm/m
my=-0.0677.13.6²
=-6.24KNm/m
B区格板:
Lx=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.86
mx=(0.0322+0.20.0231)5.73.6²
+(0.0496+0.20.035)1.43.6²
=2.72+1.03=3.75KNm/m
my=(0.0231+0.20.0322)5.73.6²
=2.18+0.82=3.00KNm/m
mx=-0.08187.13.6²
=-7.53KNm/m
my=-0.0737.13.6²
=-6.72KNm/m
C区格板:
Lx=3.5mLy=4.2mLx/Ly=0.83
mx=(0.0341+0.20.0225)5.73.5²
+(0.0528+0.20.0342)1.43.5²
=2.69+1.02=3.71KNm/m
my=(0.0225+0.20.0341)5.73.5²
+(0.0342+0.20.0528)1.43.5²
=2.05+0.77=2.82KNm/m
mx=-0.08517.13.5²
=-7.4KNm/m
my=-0.07397.13.5²
=-6.43KNm/m
D区格板:
由于D区格板在Y方向与相邻板F(G)的跨度较大,因此在按g+q/2算得的跨中弯矩曾的10%,q/2算得的跨中弯矩减小5%。
Lx=4.8mLy=4.2mLy/Lx=0.875
mx=(0.0161+0.20.0234)5.74.2²
+(0.0353+0.20.0481)1.44.2²
=2.1+1.1=3.2KNm/m
my=(0.0234+0.20.0161)5.74.2²
1.1+(0.0481+0.20.0353)1.4
4.2²
0.95=2.94+1.29=4.23KNm/m
mx=-0.05467.14.2²
=-6.84KNm/m
my=-0.07397.14.2²
=-7.60KNm/m
E区格板:
同D区格板,对X向跨中弯矩进行调整
Lx=5.1mLy=3.3mLy/Lx=0.65
mx=(0.0183+0.20.0465)5.73.3²
1.1+(0.0271+0.20.075)1.43.3²
0.95=1.88+0.61=2.49KNm/m
my=(0.0465+0.20.0183)5.73.3²
+(0.075+0.20.0271)1.43.3²
=3.11+1.25=4.34KNm/m
mx=-0.07777.13.3²
=-6.01KNm/m
my=-0.10457.13.3²
=-8.08KNm/m
F区格板:
不考虑实际周边板对跨中弯矩的影响
Lx=2.4mLy=2.1mLy/Lx=0.875
mx=(0.0233+0.20.0256)5.72.1²
+(0.0353+0.20.0481)1.42.1²
=0.71+0.28=0.99KNm/m
my=(0.0256+0.20.0233)5.72.1²
+(0.0481+0.20.0353)1.42.1²
=0.076+0.34=1.1
mx=-0.0677.12.1²
=-2.1KNm/m
my=-0.06827.12.1²
G区格板:
Lx=Ly=2.1mLx/Ly=1
mx=(0.0231+0.20.018)5.72.1²
+(0.0368+0.20.0368)1.42.1²
=0.67+0.27=0.94KNm/m
my=(0.018+0.20.0231)5.72.1²
=0.57+0.27=0.84KNm/m
mx=-0.067.12.1²
=-1.88KNm/m
my=-0.0557.12.1²
=-1.72KNm/m
H区格板:
对X向跨中弯矩进行调整
Lx=4.5mLy=3.3mLy/Lx=0.73
mx=(0.0202+0.20.041)5.73.3²
1.1+(0.0309+0.20.0645)1.43.3²
0.95=1.94+0.63=2.57KNm/m
my=(0.041+0.20.0202)5.73.3²
+(0.0645+0.2+0.0309)1.43.3²
=2.8+1.08=3.88KNm/m
mx=-0.07647.13.3²
=-5.91KNm/m
my=-0.0967.13.3²
I区格板:
将Y向跨中弯矩增大10%
Lx=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.86
mx=(0.0241+0.20.0158)5.73.6²
=2.01+1.03=3.04KNm/m
my=(0.0158+0.20.0241)5.73.6²
1.1+(0.353+0.20.0496)1.43.6²
=1.68+0.82=2.5KNm/m
mx=-0.06187.13.6²
=-5.69KNm/m
my=-0.05497.13.6²
=-5.05KNm/m
J区格板:
Lx=3.6mLy=4.2mLx/Ly=0.086
mx=(0.0289+0.20.0157)5.73.6²
=2.37+1.03=3.40KNm/m
my=(0.0157+0.20.0289)5.73.6²
=1.59+0.82=2.41KNm/m
mx=-0.06877.13.6²
=-6.32KNm/m
my=-0.05667.13.6²
=-5.21KNm/m
其中mx‹y›为板底跨中沿X(Y)向的最大正弯矩,mx‹y›为固定边沿X(Y)的支座负弯矩。
2.3.3板截面设计:
因短跨方向的弯矩比长跨的大,故将短跨方向的钢筋放在长跨钢筋外侧。
短跨跨中截面的有效高度ho1=h-20=100-20=80mm,长跨跨中截面有效ho2=h-30=100-30=70mm.
2.3.4板配筋计算:
取内力臂系数γs=0.95,As=m/(0.95fyho),板采用C20混凝土、φ8钢筋。
考虑实际施工中的缺陷及日后使用的要求,以理论值作为基础适当增大配筋。
各板配筋计算结果及实际配筋见表2:
表2
截面
ho
(mm)
m
(KNm/m)
As
(mm²
/m)
配筋
实有As
跨
中
A
区格
X向
80
3.41
209
Φ8@180
279
Y向
70
2.92
B
3.75
234
Φ8@150
335
3.0
214
C
3.71
232
2.82
202
D
3.2
229
4.23
265
E
2.49
178
4.34
272
F
0.99
71
Φ8@200
251
1.1
69
跨中
G
0.94
60
0.84
53
H
2.57
184
3.88
243
I
3.04
190
2.50
179
J
3.4
213
2.41
支
座
A-E
-8.08
506
Φ8@100
503
A-D
-6.84
428
D-E
D-F
-7.6
476
D-C
D-D
Φ8@110
457
D-G
D-H
D-I
F-G
-2.1
132
C-B
-7.53
471
C-J
-7.4
463
I-H
I-I
-5.69
356
I-J
-5.21
326
J-J
-6.32
396
E-F
-6.01
376
H-G
-5.91
370
A-B
-6.72
421
续表2
2.3.5楼面梁设计
选L1作为计算构件,截面bh=240300
2.3.5.1受力分析及内力计算
根据双向板传力方式,可知L1除承受自重外还承受由A区板传来的梯形分布荷载和D区传来的三角形分布荷载.如图2:
L1与圈梁整浇,故将L1两端作为固支
(1)、由梯形分布引起的支座弯矩:
将梯形分布荷载转化为等效均布荷载qe,它是根据支座弯矩相等的条件求出的
q=0.5ql=0.57.13.6=12.78KN/m
qe=(1-2α²
+α³
)q=(1-20.43²
+0.43³
)12.78=9.1KN/m
M支=-(1/12)qel²
=-(1/12)9.14.2²
=-13.4KNm
根据算得的支座弯矩和梁上荷载分布的实际情况,由平衡条件计算梁的跨中弯矩和支座剪力。
见图3
由平衡条件求得M中=7.87KNmQ支=15.34KN
(2)、由三角形分布引起的支座弯矩:
将三角形分布荷载转化为等效均布荷载
q=0.5ql=0.57.14.2=14.91KN/m
qe=(5/8)q=9.32KN/m
M支=-(1/12)qel²
=-(1/12)9.324.2²
=-13.7KN/m
按荷载分布实际情况计算梁跨中弯矩和支座剪力
由平衡条件求得M中=8.23KNmQ支=15.66KN
(3)、梁自重产生的荷载
q=250.24(0.3-0.1)=1.2KN/m
M支=-(1/12)ql²
=-(1/12)1.24.2²
=-1.76KNm
M中=(1/24)ql²
=(1/24)1.24.2²
=0.88KNm
Q支=0.51.24.2=2.52KN
M中=∑M中=7.87+8.23+0.88=16.98KNm
M支=∑M支=-13.4-13.7-1.76=-28.86KNm
Q支=∑Q支=15.34+15.66+2.52=33.52KNm
考虑内力重分布对支座弯矩进行调幅将支座弯矩减小20%,相应将跨中弯矩增大30%。
M支=-28.860.8=-23KNm
M中=16.981.3=22.1KNm
2.3.5.2配筋计算:
(1)跨中弯矩配筋:
梁采用C20混凝土,HRB335钢筋。
梁按T型截面计算
α1=1.0fc=9.6N/mm²
ft=1.1N/mm²
fy=300N/mm²
ho=300-35=265mmbf=1000mm
α1fcbfhf(ho-0.5hf)=1.09.61000100(265-0.5100)=206.4KNm
>
22.1KNm属于第一种类型的T型梁
αs=M/(α1fcbfho²
)=22.110ˆ6/(1.09.61000265²
)=0.033
=0.55
γs=0.5(1+
)=0.98
As=M/(fyγsho)=22.110ˆ6/(3000.98265)=284mm²
选用3φ12 实有As=339mm²
ρ=339/(240265)=0.53%>
45ft/fy=451.1/300=0.165%满足最小配箍率
(2)支座负弯矩配筋:
αs=M/(α1fcbho²
)=2310ˆ6/(1.09.6240265²
)=0.14
ξ=
=0.15<
ξb=0.55
)=0.92
As=M/(fyγsho)=2310ˆ6/(3000.92265)=314.5mm²
选用3φ12As=339mm²
(3)斜截面承载力验算:
0.25βcfcbho=0.251.09.6240265=154.2KN>
33.52KN 截面符合要求
0.7ftbho=0.71.1240265=48.97>
33.52KN
只需构造配筋,选配φ8@150
ρsv=250.3/(240150)=0.28%>
ρsvmin=0.24ft/fyv=0.241.1210=0.126%
L2、L3配筋方式同L1
2.4一层设计:
一层荷载、板的布置方式、板配筋同标准层。
各梁截面改为bh=370300。
一层L1配筋计算:
梁自重产生的线荷载:
q=250.37(0.3-0.1)=1.85KN/m
M支=-(1/12)ql²
=-(1/12)1.854.2²
=-2.72KNm
=(1/24)1.854.2²
=1.36KNm
Q支=0.51.854.2=3.89KN
经调幅后,梁各内力:
M中=22.7KNmM支=-23.8KNmQ支=34.89KN
由于荷载增加不大且考虑T型梁受压翼缘增大等因素,可按标准层L1配筋。
2.4.2板内力及配筋计算:
mx=(0.0301+0.20.0152)8.03.5²
=3.24+1.02=4.27KNm/m
my=(0.0152+0.20.0301)8.03.5²
=2.08+0.77=2.85KNm/m
mx=-0.07059.43.5²
=-8.11KNm/m
my=-0.05689.43.5²
=-6.54KNm/m
X向跨中As=m/(0.95fyho)=4.2710ˆ6/(0.9521080)=267mm²
配φ8@150
Y向跨中As=2.8510ˆ6/(0.9521070)=204mm²
配φ8@180
C-B支座As=8.1110ˆ6/(0.9521080)=508mm²
配φ8@100
C-D支座As=7.610ˆ6/(0.9521080)=476mm²
配φ8@100
2.4.3楼面洞口计算:
在洞口边设置暗梁AL1bh=550100采用HRB335钢筋。
将相邻板上一半荷载全传给暗梁,则暗梁所受均布线荷载
P=0.53.57.1=12.43 KN/m取暗梁的计算跨度lo=3.0m
跨中弯矩M=0.1Plo²
=0.112.433²
=11.2KNm
暗梁采用双筋截面配筋:
ho=100-40=60mmas=20mmb=550mm
取ξ=ξb=0.55
Mu2=α1fcbho²
ξb(1-0.5ξb)=1.09.655060²
0.55(1-0.50.55)=7.58kNm
As=(M-Mu2)/[fy(ho-as)]=3.6210ˆ6/(30040)=302mm²
As=ξbα1fcbho/fy+Asfy/fy=0.551.09.655060/300+302=882.8mm²
受拉钢筋配6φ14 As=923mm²
受压钢筋配4φ10As=314mm²
箍筋配φ6@150
夹层其它部分配筋同标准层。
楼梯间板底钢筋X向由C区通长配置,Y向配φ8@180
考虑开洞影响将F、G区格在Y向加大板底配筋为φ8@180
3斜屋面板计算
3.1屋面结构信息及单元划分:
结构板厚取120mm,屋面倾角tgα=0.5cosα=0.894,在Ⓓ~⑤⑦、Ⓓ~⑦⑨段设梁L2、L3,截面均为bh=240300。
对屋面板进行一定的划分,选代表性部分作为计算单元。
具体做法如图5:
3.2荷载计算:
将屋面斜向均布荷载折算成水平均布荷载
表4
标准值KN/m²
水泥瓦
0.5/0.894=0.56
不上人
屋面活载
取0.6KN/m²
平铺油毡一层
0.05/0.894=0.06
20厚找平层
0.0220/0.894=0.45
120厚现浇板
0.1225/0.894=3.36
0.16/0.894=0.18
小计
0.56+0.06+0.45+3.36+0.18=4.61
活载
0.6/0.894=0.7
恒荷载分项系数γg=1.2活载分项系数γq=1.4
屋面恒载设计值:
g=1.24.61=5.53KN/m²
屋面活载设计值:
q=1.40.7=1.0KN/m²
按弹性理论计算板配筋(暂不考虑老虎窗及屋顶窗对配筋的影响,即按整板计算)
根据连续多跨双向板的实用计算法计算。
g+q=5.53+1.0=6.53KN/m²
g+q/2=5.53+0.5=6.03KN/m²
q/2=0.5KN/m²
3.3计算跨度:
内跨:
Lo=LcLc为轴线距离
边跨:
Lo=Ln+bLn为净跨,b为梁宽
3.4板弯矩计算:
考虑泊松比Vc=0.2。
由于屋面板的活荷载较小,因此不对弯矩进行调整。
A区格板:
Lx=8.4mLy=4.2mLy/Lx=0.5
mx=(0.0089+0.20.0409)6.034.2²
+(0.0174+0.20.0965)0.54.2²
=1.82+0.32=2.14KNm/m
my=(0.0409+0.20.0089)6.034.2²
+(0.0965+0.20.0174)0.54.2²
=4.54+0.88=5.42KNm/m
mx=-0.5696.534.2²
=-6.55KNm/m
my=-0.08366.534.2²
=-9.63KNm/m
B区格板:
mx=(0.0368+0.20.0347)6.033.6²
+(0.0496+0.20.035)0.53.6²
=3.42+0.37=3.79KNm/m
my=(0.0347+0.20.0368)6.033.6²
+(0.035+0.20.0496)0.53.6²
=3.29+0.29=3.58KNm/m
mx=0
my=-0.09616.533.6²
=-8.13KNm/m
C区格板: