单向板肋形楼盖设计案例Word格式.docx
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该厂房为3级水工建筑物,基本组合时的安全系数K=1.25。
试为此楼盖配置钢筋并绘出结构施工图。
(一)板的设计
1.计算简图
板的尺寸及其支承情况如图2(a)所示。
计算跨度:
边跨ln1=2500–120–200/2=2280mm
l01=ln1+b/2+h/2=2280+200/2+100/2=2430mm
l01=ln1+a/2+b/2=2280+120/2+200/2=2440mm
l01=1.1ln1=1.1×
2280=2508mm
应取L01=2430mm,但为了计算方便和安全,取L01=2500mm
中间跨L02=lc=2500mm
两跨相差(L02–L01)/L02=(2500–2430)/2500=2.8%<10%,应按等跨来考虑,
9跨按5跨计算。
其计算简图如图2(b)所示。
图2连续板的构造及计算简图
2.荷载计算:
在垂直于次梁的方向取1m宽的板带作为板的计算单元。
永久荷载:
100mm厚钢筋混凝土板自重25×
1.0×
0.1=2.5kN/m
20mm厚水泥砂浆面层重20×
0.02=0.4kN/m
永久荷载标准值gk=2.5+0.4=2.9kN/m
可变荷载:
可变荷载的标准值qk=6.0kN/m
折算荷载:
gk′=gk+qk/2=2.9+6.0/2=5.9kN/m
qk′=qk/2=6.0/2=3.0kN/m
3.内力计算
连续板的剪力一般由混凝土承担,不需要进行斜截面承载力计算,亦不需设
置腹筋。
弯矩计算结果见表1。
支座边缘的弯矩值:
V0=[2/)15.1(nkklqg]=(5.9+1.15×
3.0)×
2.3/2=10.75kN
MB′=–(MB–0.5bV0)=–(6.44–0.5×
0.2×
10.75)=–5.37kN·
m
MC′=–(MC–0.5bV0)=–(5.31–0.5×
10.75)=–4.24kN·
4.配筋计算
b=1000mm,h=100mm,h0=75mm,fc=9.6N/mm2,fy=210N/mm2,承载力安全系数K=1.25,计算结果列于表2。
注:
中间板带的中间跨及中间支座考虑拱的作用,其弯矩可以减小20%配置钢筋。
连续板中配筋要求:
①直径不宜超过两种,直径差值不小于2mm;
②采用弯
起式配筋时,各跨间钢筋间距宜相等或成倍数,以使钢筋上弯后,在支座上面钢
筋间距较为均匀。
板的配筋示意图如图9–26所示。
连续板的构造钢筋:
①分布钢筋选用Ф6@250;
②沿垂直板跨方向的板边为Ф6@200,平行于板跨方向的板边为Ф6@200;
③垂直于主梁的板面附加钢筋选
用Ф8@200。
④墙角附加钢筋Ф6@200,双向配置于四个墙角的板面。
配筋图见
图3。
(二)次梁设计
次梁设计时,取其中相邻板中心线之间部分作为计算单元。
本例为三跨连续
梁。
次梁构造及计算简图如图4(a)、(b)所示。
边跨ln1=6000–240/2–300/2=5730mm
l01=ln1+a/2+b/2=6000mm
l01=1.05ln1=1.05×
5730=6017mm
取l01=6000mm
中间跨ln2=lc–a=6000–300=5700mm
l02=lc=6000mm
l02=1.05ln2=1.05×
5700=5985mm
两者相差很小,为计算方便,取l02=6000mm。
2.荷载计算
板传来荷载2.9×
2.5=7.25kN/m
次梁梁肋自重0.2×
(0.5–0.1)×
25=2kN/m
永久荷载标准值gk=7.25+2=9.25kN/m
可变荷载标准值qk=6×
2.5=15kN/m
gk′=gk+qk/4=9.25+15/4=13.00kN/m
qk′=3qk/4=3×
15/4=11.25kN/m
(1)弯矩计算值的计算及结果列于表3。
支座边缘的弯矩设计值MB′
V0=(gk′+qk′)ln/2=(13.00+11.25)×
5.7/2=69.11kN
MB′=–(MB-0.5bV0)=–(101.29-0.5×
0.3×
69.11)=90.92kN·
(2)支座剪力计算值的计算及结果列于表4。
(1)计算翼缘宽度bf′。
根据整浇楼盖的受力特点,板所在梁上截面参与次梁
受力,因此,在配筋设计时,次梁跨中截面按T形截面设计,翼缘计算宽度
bf′=l0/3=6000/3=2000mm
bf′=b+sn=2500mm
取bf′=2000,荷载计算单元如图4(c)所示。
次梁支座截面因承受负弯矩(上面受拉,下面受压)而按矩形截面计算。
(2)正截面承载力计算。
b=200mm,h=500mm,h0=460mm,fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2,fy=300N/mm2,承载力安全系数K=1.25,计算结果见表5。
(3)斜截面承载力计算。
计算结果见表6。
次梁的配筋图见图5所示。
板和次梁的钢筋表见表7。
说明:
(1)图中尺寸单位均为mm;
(2)板、次梁及主梁均采用C20混凝土;
(3)梁内纵向受力钢筋、腰筋采用HRB335级,其它钢筋均为HPB235级;
(4)板的混凝土净保护层c=20mm,梁的混凝土净保护层c=30mm,钢筋端
部的保护层为20mm;
(5)钢筋半圆弯钩的长度为6.25d;
(6)钢筋总用量没有考虑钢筋的搭接和损耗(损耗一般按5%计)。
(三)主梁设计
主梁的构造及计算简图如图6所示。
图6主梁的构造及计算简图
边跨ln1=7500–120–400/2=7180mm
l01=lc=7500mm
l01=1.05ln1=1.05×
7180=7539mm
取小值,l01=7500mm
中间跨ln2=7500–400=7100mm
l02=lc=7500mm
l02=1.05ln2=1.05×
7100=7455mm
应取l02=7455mm,但是跨度相差不超过10%,采用等跨计算,取l02
=7500mm。
内力可按三跨连续梁内力系数表来计算。
由次梁传来荷载9.25×
6=55.50kN
主梁梁肋自重0.3×
(0.8–0.1)×
7.5/3×
25=13.13kN
永久荷载标准值Gk=55.50+13.13=68.63kN
可变荷载标准值Qk=15×
6=90kN
根据弹性方法,集中荷载作用下连续梁的内力按下式计算
M=α1Gkl0+1.15α2Qkl0V=β1Gk+1.15β2Qk
Gkl0=68.63×
7.5=514.73kN·
Qkl0=90×
7.5=675kN·
式中α1、α2、β1、β2可查附录四表格。
计算结果见表8、表9。
M1a=M1-MB/3;
M2b=M2-(MB-MC)/3,其中MB、MC均以正值代入。
可变荷载的最不利组合位置见图7。
图7可变荷载的最不利组合
主梁的弯矩包络图和剪力包络图见图8。
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