18m跨焊接梯形钢屋架.docx
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18m跨焊接梯形钢屋架
楼盖结构布置图如下:
2、按高跨比条件,当h
1l
40
单向板肋梁楼盖设计计算
一、平面结构布置:
沿纵向布置次梁,间距1800mm。
沿横行布置主梁,间距3900mm。
板伸入墙内120mm,梁伸入墙内240mm。
4045mm时,满足刚度要求,可不验算
挠度。
对于工业建筑的楼盖板,
要求h80mm,取板厚h80mm
3、次梁的截面高度应满足h(1~1)L(250~375)mm,取h300mm
1812
11则b(~)h(100~150)mm,取b150mm。
32
11
4、主梁的截面高度应该满足h(1~1)L(386~675)mm,h600mm,则
148
11h(~)h(200~300)mm,取b250mm。
32
二、板的设计(按塑性内力重分布计算):
1、荷载计算:
板的恒荷载标准值:
取1m宽板带计算:
30mm厚水磨石面层0.6510.65kN/m
80mm厚钢筋混凝土板0.082512.0kN/m
15mm板底混合砂浆0.0151710.255kN/m恒载:
gk2.905kN/m活载:
qk2.512.5kN/m恒荷载分项系数取1.2;因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值小于4.0kN/m,所以活荷载分项系数取1.4。
板的设计值总值:
由可变荷载效应控制的组合:
gq(1.22.9051.42.5)6.986kN/m由永久荷载效应控制的组合:
gq(1.352.9051.40.72.5)6.372kN/m所以由可变荷载效应控制的组合所得荷载设计值较大,板的内力计算取gq6.986kN/m
2、板的计算简图:
250120
80mm厚钢筋混凝土板
次梁
次梁截面为150mm300mm,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
边跨:
180a
l01lnh1800751201645ln1665mm,
222
取l011645mm(a120mm)
中跨:
l02ln18001501650mm
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷相
同,且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。
计算简图如下图:
q+g=6.986kN/m
23
BCC
164516501650
板的计算简图
B
16501645
3、弯矩设计值计算:
用塑性内力重分布理论计算
1212
M1(g+q)l012=6.9861.6452=1.72kNm
1111
1212
MB(gq)l0226.9861.6521.73kNm
1111
1212
M2M3(gq)l0226.9861.6521.19kNm
23160216
1212
Mc(gq)l0226.9861.6521.36kNm
1414
由题知:
b1000mm,设as20mm,则h0has80
20
60mm,
22
fc11.9N/mm2,fy210N/mm2
根据各跨跨中及支座弯矩可列表计算如下:
截面
1
B
2
C
M(kNm)
M1
MB
M2
0.8M2
Mc
0.8Mc
M(gq)l02
1.72
-1.73
1.19
0.95
-1.36
-1.09
1fcbh02(kNm)
32
1.011.910310.062=42.84
M
s2
1fcbh02
0.040
0.040
0.028
0.022
0.032
0.025
112s
0.041
0.0410.1取0.1
0.028
0.022
0.032
0.1取0.1
0.025
0.1取0.1
(b
0.614)
As1fcbh0/fy(mm)
139.3
340
95.8
76.2
340
340
选钢筋
①~②轴线
⑤~⑥轴线
A8@150
A8@150
A8@150
A8@150
②~⑤轴线
A8@150
A8@150
A8@150
A8@150
实际配
①~②轴线
⑤~⑥轴线
335mm2
335mm2
335mm2
335mm2
筋
②~⑤轴线
2
335mm2
2
335mm2
335mm2
2
335mm2
位于次梁内跨上的板带,其内区格四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面(M2、M3)和中间支座(Mc)计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。
4、确定各种构造钢筋:
⑴分布筋选用A8@20。
0⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用A8@20。
0⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用A8@200。
⑷板角构造钢筋:
选用A8@200和,A8@300双向配置板四角的上部。
5、绘制板的配筋示意图:
采用弯起式筋,详见板的配筋图.
三、次梁设计(按塑性内力重分布计算):
1、次梁的支承情况:
2、荷载计算:
由板传来:
2.9051.85.229kN/m
次梁肋自重:
0.150.30.08250.825kN/m
次梁粉刷重0.0150.30.082170.112kN/m
恒载:
gk6.166kN/m
活载:
qk2.51.84.5kN/m
设计值总值:
由可变荷载效应控制的组合:
g+q1.26.1661.44.513.70kN/m
由永久荷载效应控制的组合:
gq1.356.1660.71.44.512.73kN/m
所以由可变荷载效应控制的组合所得荷载设计值较大,板的内力计算取
gq13.70kN/m
3、确定计算跨度及计算简图
250240
120
2
塑性内力重分布计算时,其计算跨度:
4375mm
边跨:
l011.025ln1.02542254331mmlna4500
2
取l014331mm(a240mm)
中间跨:
l02ln45002504250mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:
q+g=13.70kN/m
2
3
B
B
C
C
4331
4250
4250
4250
4331
次梁的计算简图
3、内力计算:
弯矩设计值:
M1
1(g
21
q)l01
13.7
4.3112
23.36kNm
11
0111
MB
M1
23.36kN
m
1
21
2
M2
M3
(gq)l02
13.7
4.25215.47kNm
16
16
Mc1(gq)l022113.74.25217.68kNm
1414
剪力设计值:
VA0.45(gq)ln26.23kNVBl0.6(gq)ln34.98kN
VBrVClVCr0.55(gq)ln32.02kN
4、截面承载力计算:
⑴、次梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度b'f,按
'11
bfl0
f33次梁高:
42501417mmbsn15016501800mm,故取b'f1417mm。
h300mm,h030040260mm
翼缘厚:
h'f80mm
6
296.8106Nmm
判定T形截面类型:
1fcbfhf(h0hf)1.011.9141780(26080)
22
296.8kNm
23.36kNm(边跨中)
15.47kNm(中间跨中)
故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取h030060240mm,其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑,取h0260mm
⑶、次梁正截面承载力计算见下表:
(正截面采用二级钢fy300N/mm2,fc11.9N/mm2)
截面
1
B
2、3
C
弯矩M(kNm)
23.36
-23.36
15.47
-17.68
b或bf'(mm)
1417
150
1417
150
h0(mm)
260
240
260
260
1fcbh02或1fcb'fh02
1.011.914172602
1139.89106
1.011.91502402
102.82106
1.011.914172602
1139.89106
1.011.91502602
120.67106
MM
s2或s'21fcbh021fcb'fh02
0.020
0.227
0.014
0.147
112s(b0.350)
0.020
0.261
0.014
0.160
As1fcbh0/fy
418
373
292
354
选用钢筋
3B14
2B12+1B14
2B12+1B14
2B12+1B14
实际钢筋截面
面积(mm2)
462
380
380
380
⑷、次梁斜截面承载力计算见下表:
(ft1.27N/mm2,fyv210N/mm2,fc11.9N/mm2,b150mm,h0260或240mm
0.24ft0.145%)
fyv
截面
A
B左
B右
C
V(kN)
26.23
34.98
32.02
32.02
0.25cfcbh0
116.03V
107.1V
107.1V截面满
116.03V截面满
(kN)
截面满足
截面满足
足
足
Vc0.7ftbh0
34.67V
32V相差不大,无需计算
配箍筋
32V相差不大,
34.67V无需计
(kN)
无需计算配箍筋
无需计算配箍筋
算配箍筋
箍筋肢数、直径
2A8@200
2A8@200
2A8@200
2A8@200
AsvnAsv1
101
101
101
101
配箍率svAsv
bs
0.337%0.145%
0.337%0.145%
0.337%0.145%
0.337%0.145%
50mm
5、构造配筋要求:
沿全长配置封闭式箍筋,第一根箍筋距支座边
处开始布置,在简支端的支座范围内各布置一根箍筋
四、主梁设计(按弹性理论计算):
1、支承情况:
柱截面350×350,由于钢筋混凝土主梁抗弯刚度较钢筋混凝土柱大的多,
故可将主梁视作铰支于钢筋混凝土柱的连续梁进行计算。
主梁端部支承于砖壁柱上,其支承长度a=370
2、荷载计算:
为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。
次梁传来的荷载:
6.1664.527.7kN
主梁自重:
(0.60.08)0.251.8255.85kN
主梁粉刷重:
2(0.60.08)0.0151.8170.5kN
恒载:
Gk34kN
恒载设计值:
G1.2Gk40.8kN
活载设计值:
Q1.41.84.52.528.4kN
3、确定计算跨度及计算简图
主梁计算跨度:
边跨:
11
l011.025lnb柱1.02551053505408mm
22
11
lnab柱5105370/2350/25465mm,n22
近似取l015410mm
因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:
QQ
GG
Q=28.4kN/m
G=40.8kN/m
5410
1
主梁的计算简图
3、内力计算:
1)、Gl040.85.41221kNmQl028.45.41154kNm
弯矩设计值:
Mk1Gl0k2Ql0其中,k1k2可由书中表查取,l0为计算跨度,
2)、剪力设计值:
Vk3Gk4Q,其中,k3k4可由书中表查可知。
主梁弯矩计算
项次
荷载简图
k/M1
k/MB
k/M2
①
GGGG
GG
0.222
0.333
0.222
49.06
73.59
49.06
②
Q
Q
QQ
0.222
0.333
0.222
34.19
51.28
34.19
③
Q
Q
0.278
0.167
42.81
25.72
Q
Q
0.167
0.278
④
25.72
42.81
①+②
83.25
-124.87
83.25
①+③
91.87
-99.31
49.06
①+④
49.06
-99.31
91.87
由此可作出下列几种情况下的内力图:
①+②;①+③;①+④
红线:
①+②-124.87
绿线:
①+③
蓝线:
①+④
-99.31
24.67
24.67
41.94
41.94
49.06
49.06
59.18
59.18
83.25
83.25
91.87
弯矩包络图
91.87
将以上各图绘于同一坐标系上,取其外包线,则为弯矩包络图
主梁剪力计算
项次
荷载简图
k/VA
k/VB左
k/VB右
k/VC
①
G
G
G
G
0.667
1.333
1.333
0.667
27.21
54.39
54.39
27.21
②
Q
Q
Q
Q
0.667
18.94
1.333
37.86
1.333
37.86
0.667
18.94
③
Q
Q
0.833
1.167
0.167
0.167
23.66
33.14
4.74
4.74
④
Q
Q
0.167
0.167
1.167
0.833
4.74
4.74
33.14
23.66
①+②
46.15
-92.25
92.25
-46.15
①+③
50.87
-87.53
59.13
-22.47
①+④
22.47
-49.65
21.25
-3.35
同样可绘出剪力包络:
92.25
59.13
87.53
50.87
46.1546.15
22.47
-18.33
-23.05
-18.33
-23.05
红线:
①+②
绿线:
①+③
蓝线:
①+④
-87.53
59.13
23.0523.05
18.3318.33
-22.47
46.1546.15
50.87
-92.25
剪力包络图
4、主梁正截面和斜截面承载力计算:
⑴、主梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度b'f,按
bf3l0
54001800mm
sn
25051055355mm,故取b'f1800mm。
主梁高:
h600,h0600
40
560mm
翼缘厚:
h'f80mm
判定T形截面类型:
1fcbfhf(h0h2f)1.011.9
2
1800
80(560820)891.07106Nmm
891.07kNm
91.87kNm
故各跨中截面属于第一类T形截面。
⑵、支座截面按矩形截面计算,离端第二支座B按布置两排纵向钢筋考虑,取h060070530mm。
正截面配筋计算。
截面
1
B
弯矩M(kNm)
91.87
-124.87
V0b/2
(40.828.4)0.35/2
12.11
1
MV0b
2
-112.76
1fcbh02或1fcb'fh02
1.011.918005602
6717.3106
1.011.92505302
835.6775106
M或M
s2或s'2s1fcbh02s1fcb'fh02
0.014
0.149
112s(b0.550)
0.014
0.162
s10.5
0.993
0.919
AsM/sfyh0
787
1221
选用钢筋
2B20+1B22
4B22
实际钢筋截面
面积(mm2)
1008
1520
斜截面配筋计算:
截面
A
B左
B右
V(kN)
50.87
-92.25
92.25
hwh0hf53080450mm,因hw4502501.84,截面尺寸按下面式验算
0.25cfcbh0(kN)
416.5V截面满足
394.1V截面满足
394.1V截面满足
剪跨比:
18003.23,取3.0
560
1.75Vcftbh0
c1t0
(kN)
77.79V不需计算配箍筋
73.62V需计算配箍筋
73.62V需计算配箍筋
箍筋肢数、直径
2A8
2A8
2A8
AsvnAsv1
100.6
100.6
100.6
s1.0fyvAsvh0/(VVc)
-
601
601
实配箍筋间距
200
200
200
验算最小配筋率
svAbssv251000.16500.00270.24ffytv0.00145,满足要求
5、两侧附加横向钢筋的计算:
次梁传来的的集中力:
Fl27.71.228.461.64kN,h1600300300mm附加箍筋布置范围:
s2h13b230031501050mm取附加箍筋A8@200mm,则在长度范围内可布置箍筋的排数:
m105020016排,梁两侧各布置三排。
由:
mnfyvAsv16221050.3126.76kNFl
满足要求。
88iS
7JKD
1W
BBSSS
:
4muiing
i-Ar
5
ijQO
iA
5」
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XKO
13
5」
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