现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计.docx
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现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
一、平面结构布置:
由单向板的经济跨度2~3m,次梁的经济跨度4~6m,主梁的经济跨度6~8m,确定主梁的跨度为6.3m,次梁的跨度为5.2m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.1m。
楼盖结构布置图一。
(下一页)
图一:
平面布置图
二、截面尺寸的选择
●板:
h≧L/40≧2100/40=52.5mm,工业厂房h≧60,取板厚h=80mm。
●次梁截面高度h=(1/15~1/12)L=5200/15~600/12=400~500mm,取h=400mm,截面宽度b=(1/3~1/2)h=400/3~400/2=133~200mm,取b=150mm。
●主梁:
截面高度h=(1/12~1/10)l=6300/12~7500/10=450~787mm,取h=500mm,截面宽度b=(1/3~1/2)h=500/3~600/2=200~300mm,取b=200mm。
●柱:
h×b=400mm×400mm
3、板的设计
(1)荷载计算
因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4KN/m^2,从经济角度。
所以活荷载分项系数取1.3。
板荷载计算表
荷载种类
荷载标准值(KN/m^2)
荷载分项系数
荷载设计值(KN/m^2)
永久荷载
30mm现制水磨石
0.65
—
70mm水泥焦渣
14KN/m^3*0.07m=0.98
80mm钢筋混凝土板
25KN/m^3*0.08=2
20mm石灰砂浆抹面
20KN/m^3*0.02=0.4
15mm石灰砂浆抹底
17KN/m^3*0.15=0.
225
小计
gk=4.285
1.2
可变荷载
qk=5.0
1.3
全部计算荷载
Gk+Qk=11.648
分项系数分别取1.35和1.4时候,Gk+Qk=12.78475
表一:
板荷载计算表
(2)计算简图
次梁截面为150×400mm,根据图二计算连续板的净跨;连续板的边跨一端与梁整体连接,另一端搁置在墙上,中跨两端都与梁固接,故计算跨度L0如下计算。
图二连续板的结构布置图
图三:
板的计算简图
边跨:
ln=2100-120-150/2=1905mm
l0=ln+h/2=1965+80/2=1945中跨:
ln=2100-150=1950mm
l0=ln=1950mm
跨度差=(1965-1950)/1950×100%=0.0077%≦10%可按跨度连续板计算内力,取1m宽板带计算单元,g+q=11.648kN/m
(3)内力及截面承载力计算
中间板带②~⑥轴线之间,各区格板的四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩可以减少20%
计算表如下:
截面
边跨跨中
第一内支座B
中间跨中2
中间支座
计算跨度
1.945
1.95
1.95
1.95
弯矩系数α
+1/11
-1/11
+1/16
-1/14
M=αmp(g+k)L^2(kN*m)
4.006
-4.006
2.768(2.215)
--3.164(-2.53)
b*h0
1000*60
as
0.078
0.078
0.058(0.045)
0.064(0.051)
ζ=1-
0.081
0.081
0.060(0.044)
0.066(0.050)
=0.5(1+
)
0.959
0.959
0.970(0.978)
0.968(0.975)
232
232
158(125)
181(144)
选用钢筋
A6@120
A6@120
A6@120
(6@120)
A6@120
(6@120)
实配钢筋截面面积(mm^2)
236
236
236(236)
236(236)
最小配筋率ρmin(%)
45ft/fy=45*1.27/270=0.217>0.2,取ρmin=0.217%
配筋率ρ
0.39%>ρmin
0.39%>ρmin
0.39%>ρmin
(0.39%>ρmin)
0.39%>ρmin
(0.39%>ρmin)
表二:
连续单项板的截面及正截面抗弯承载力计算表
四、次梁设计
次梁按塑性内力重分布方法计算。
(1)荷载计算
次梁荷载见表三
次梁荷载计算表
荷载种类
荷载标准值(KN/m^2)
荷载分项系数
荷载设计值(KN/m^2)
永久荷载
由板传来的荷载
4.285*2.1=8.9985
次梁承重
0.15*(0.4-0.08)*25=1.2
测梁抹灰
0.015*(0.4-0.08)*2*17=0.1632
小计
Gk=10.3617
1.2
可变荷载
Qk=5*2.1=10.5
1.3
全部计算荷载
Gk+Qk=26.084
分项系数分别取1.35和1.4时候,Gk+Qk=26.688
表三:
次梁荷载计算表
因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4KN/m^2,所以活荷载分项系数取1.3。
(2)计算简图
主梁的截面为200mm×500mm
根据下图计算连续梁的净跨,连续梁的边跨一端与梁整体连接,另一端搁支在墙上,中间两端都与梁固接,计算跨度见下表
图四:
次梁结构布置图
表四:
次梁的净跨和计算跨度
净跨ln
计算跨度l0
边跨
4980
5105
中跨
5000
5000
边跨与中间跨的计算跨度差<10%,故次梁按端支座是铰接的五跨等截面等跨链接梁计算。
承受正弯矩的跨中界面按bf1=L0/3的T形截面计算。
图五:
次梁的计算简图
(3)内力及截面承载力计算
边跨:
bf`=l0/3=1/3*5105=1701mm中跨:
bf`=l0/3=1/3*5000=1667mm判断T形截面类别,取h0=400-35=365mm
边跨:
bf`hf`fc(h0-hf`/2)=632.4KN·m>61.8KN·m
中跨:
bf`hf`fc(h0-hf`/2)=619.083kN·m>40.756KN·m
故各跨跨中属于第一类T形截面
截面
边跨跨中
第一内支座B
中间跨中2
中间支座
计算跨度
5.105
5.105
5.000
5.000
弯矩系数α
1/11
-1/11
1/16
-1/14
M=αmp(g+k)L^2(kN*m)
61.80
61.80
40.756
46.58
b*h0或hfh0
1666*365
150*365
1600*365
150*365
0.01947
0.2163
0.01337
0.163
ζ=1-
0.01966
0.2467
0.01346
0.179
=0.5(1+
)
0.9902
0.8766
0.9933
0.9105
As
569
644
374
467
选用钢筋
3B16
2B18+1B14
2B16
2B18
实配钢筋截面面积(mm^2)
603
663
402
509
最小配筋率ρmin(%)
45ft/fy=0.2145%
配筋率ρ
1.005%>ρmin
1.1%>ρmin
0.67%>ρmin
0.848%>ρmin
表四:
次梁正截面计算
截面
端支座
第一内支座(左)
第一内支座(右)
中间支座
剪力系数avb
0.45
0.60
0.55
0.55
净跨
4.98
4.98
5.00
5.00
V=avb(g+q)ln(kN)
58.45
77.94
71.73
71.73
0.25fcbh0
195.73>N
195.73>N
195.73>N
195.73>N
0.7ftbh0
54.854.854.854.80.03
0.21
0.15
0.15
箍筋肢数和直径
2A6
2A6
2A6
2A6
Asv=nAsv1
57
57
57
57
s
1900
271
380
380
实配箍筋间距(mm)
150
150
150
150
Ρsvmin
0.24
=0.114%
Ρsv=Asv/bs
0.253%>ρsvmin
0.253%>ρsvmin
0.253%>ρsvmin
0.253%>ρsvmin
0.036
0.252
0.18
0.18
箍筋肢数和直径
2A6
2A6
2A6
2A6
Asv=nAsv1
57
57
57
57
s
1583
226
317
317
实配箍筋间距(mm)
150
150
150
150
Ρsvmin
0.36
=0.1716%
Ρsv=As/bs
0.253%>ρsvmin
0.253%>ρsvmin
0.253%>ρsvmin
0.253%>ρsvmin
注:
Smax为200mm,dmin为6min,满足构造要求。
表五:
次梁斜截面计算
五、主梁计算
主梁截面为300mm×650mm按弹性理论计算[主梁为什么按弹性理论计算]
(1)荷载计算
为简便起见,主梁自重及梁侧抹灰折算为集中荷载。
主梁计算见表4-5
因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4KN/m^2,所以活荷载分项系数取1.3。
主梁荷载计算表
荷载种类
荷载标准值(KN/m^2)
荷载分项系数
荷载设计值(KN/m^2)
永久荷载
由次梁传来的荷载
10.3617*5.2=53.88084
主梁荷载
0.2*(0.5-0.08)*2.1*25=4.41
梁侧抹灰
0.15*(0.5-0.08)*2*2.1*17=4.4982
小计
Gk=62.78904
1.2
可变荷载
QK=10.5*5.2=53
1.3
全部计算荷载
Gk+Qk=144.246848
分项系数分别取1.35和1.4时候,Gk+Qk=158.9542
表六:
次主梁荷载计算表
(2)计算简图
柱截面为400×400mm
根据计算主梁的净跨计算图四所示;主梁的边跨一端与柱整体连接,另一端搁支在墙上,计算跨度L0的计算见表
净跨
计算跨度
边跨
5980
6365
中跨
5900
6300
表七:
主梁净跨和计算跨度
图六:
主梁结构布置图
图七:
主梁计算简图
(3)内力计算
弯矩剪力
其中k1、k2、k3、k4为内力计算系数
主梁的内力如下
表八:
主梁内力计算表
项次
荷载简图
弯矩(KN·m)
剪力(KN)
边跨跨中
B支座
中间跨中
A支座
B支座
1
0.244
0.155
-0.267
0.067
0.067
0.733
-1.267
1.000
96.902
61.557
-106.162
26.503
26.503
46.024
-79.554
62.789
2
0.289
0.244
-0.133
-0.133
-0.133
0.866
-1.134
0.000
97.493
82.312
-44.638
-44.409
-44.409
45.898
-60.102
0.000
3
-0.044
-0.089
-0.133
0.200
0.200
-0.133
-0.133
1.000
-14.843
-30.024
-44.638
66.780
66.780
-7.049
-7.049
53.000
4
0.229
0.125
-0.311
0.096
0.170
0.689
-1.311
1.222
77.252
42.168
-104.379
32.054
56.763
36.517
-69.483
64.766
5
-0.030
-0.059
-0.089
0.170
0.096
-0.089
-0.089
0.778
-10.120
-19.903
-29.870
56.763
32.054
-4.717
-4.717
41.234
内力不利组合
1+2
194.395
143.869
-150.800
-17.905
-17.905
91.922
-139.656
62.789
1+3
82.059
31.533
-150.800
93.283
93.283
38.975
-86.603
115.789
1+4
174.154
103.725
-210.541
58.558
83.266
82.541
-149.037
127.555
1+5
86.782
41.653
-136.033
83.266
58.558
41.307
-84.271
104.023
表八:
主梁内力计算表(续)
图八:
主梁内力包络图(上图弯矩,下午剪力)
(4)截面承载力计算
主梁按端支座是铰接的三跨等截面等跨连续梁计算,承受正弯矩的跨中截面按bf'=l0/3的T形截面计算。
边跨:
bf`=l0/3=1/3*6365=2121.7mm中跨:
bf`=l0/3=1/3*6300=2100mm判断T形截面类别,取h0=500-50=450mm
边跨:
bf`hf`fc(h0-hf`/2)=1031.57KN·m>194.395KN·m
中跨:
bf`hf`fc(h0-hf`/2)=1021.02kN·m>92.283KN·m
截面
边跨中1
中间支座B
中间跨中
M
194.395
-210.541
92.283
-17.905
——
14.425
——
——
M-
——
-196.116
——
——
b*h0或bf`*h0^2
2121.7*450^2
200*425^2
2100*450^2
2100*450^2
0.0316
0.3796
0.01519
0.002944
ζ=1-
0.0321
0.509
0.01531
0.00295
=0.5(1+
)
0.9839
0.7453
0.9923
0.9985
As=
1463
2063
688
133
选用钢筋
2B22(直)
2B22(弯)
2B22(弯)
4B22(直)
2B22
2B22
实配钢筋截面面积
1520
2281
760
760
最小配筋率
45ft/fy=0.2145%
配筋率
或
1.52%>
2.281%>
0.76%>
0.76%>
表九:
主梁正截面承载力计算表
截面
边支座
第一内支座(左)
第一内支座(右)
V(KN)
91.922
-149.037
127.555
0.25
322
322
322
0.7ftbh0(KN)
90.190.190.1箍筋数和直径
2A8
2A8
2A8
Asv=nAsv1
101
101
101
S=
7483
231.31
364
Ρsvmin
=1.144%
实配箍筋间距(mm)
200
200
200
2.2525%>
2.2525%>
2.2525%>
158.285>V
158.285>V
158.285>V
注:
Smax为200mm,dmin为6min,满足构造要求。
表十:
主梁斜截面承载力计算表
主梁吊筋计算
有次梁传至主梁的集中荷载(不包括主梁自重以及粉刷)
F=G+P=1.2*53.88+1.3*53=133.56KN
采用箍筋,2A8,
=101,=270N/mm^2
=4.897,取值5
若采用吊筋,则
=314mm^2,配筋2B14(308mm^2)
六、配筋图(见附件)
A.板配筋图:
(附表1)板的选用钢筋
附表
(2)板的配筋图
B.次梁配筋图
附表(3)次梁配筋图
C.主梁配筋图
附表(4)主梁配筋图
(一)
附表(5)主梁配筋图
(二)
附表(6)主梁配筋图(三)
附表(7)主梁配筋图(四)