混合结构房屋楼盖及墙体设计计算书docx.docx
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混合结构房屋楼盖及墙体设计计算书
一、楼盖的结构平面布置根据给出的平面尺寸,确定主梁沿房屋横向布置,主梁的跨度为6.9m,次梁跨度为6m。
主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.3m。
2"o2//(h=6.0/2.3=2.6<3,楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。
楼盖的平面布置图见A2图。
二、构件截面尺寸选择1、板
按照跨高比条件,要求连续单向板厚h>/0/40=57.5mmo对工业楼面而言,板厚不应小于80mm,故取板厚h=80nimo
2、次梁次梁截面高度应满足h=/0/18-/0/12=333mm-500mm,考虑到楼面可变荷载比较大,
取h=500mmo截面宽度取为b=20()mm。
3、主梁主梁截面高度应满足h=/()/l5〜,o/lO=46O〜690,故选取h=650mm,并取截面宽度b=
300mmo三、板的设计计算
1、荷载板的恒荷载标准值g.:
水磨石面层及水泥砂浆打底0.65AN/
80mm厚钢筋混凝土板0.08X25=2如V/〃1
15mm厚顶棚抹灰0.015X17=0.255kNl2
小计gk=2.91kNjm
取恒荷载分项系数1.2,恒荷载设计值g=l.2X2.91=3.49kN/m
-GL.+-M.=lx77.46x6.945--x243.06=17.28妁•m3°3"33
④第1跨没有可变荷载,第2、3跨有可变荷载
第1跨内:
=-0.267x77.46x6.945-0.089x107.64x6.945=—2\Q\7kN・m
以支座弯矩=-2\Q17kN・m,Mc=-3761%V・〃?
的连线为基线,作
G=77A6kN,Q=。
简支梁弯矩图,得
-GL--x210.17=108.10W•/«
3°3"33-GI.+-M.=lx77.46x6.945--x243.06=38.04W•m
3o3b33第2跨内:
心仁=-0.267x77.46x6.945—0.31lx107.64x6.945=—3761以支座弯矩Ma=O,A/g=-210.1%N・〃?
的连线为基线,作
G=77.4&N,Q=\07.64kN简支梁弯矩图,得|(G+e)/0+Mc+|(M,-Mc)
=:
(77.46+107.64)x6.945-21QI7+;(-37613+21QI7)=163.02*N・〃zi(G+Q)/0+Mb+-|(Mc-A/b)
1?
=日(77.46+107.64)x6.945-210.17+:
(-37613+21(117)=107.70kN・n?
弯矩包络图见A2图
2)剪力包络图
1第1跨
Vgx=149.99WV;过第1个集中荷载后为149.99-77.46-107.64=-35.11伽;
过第2个集中荷载后为-35.11-77.46-107.64=-220.21kN。
V^/max=—239.2&N;过第1个集中荷载后为-239.26+77.46+107.64=-54.16伽;
过第2个集中荷载后为-54.16+77.46+107.64=130.94kN。
2第2跨
Vg=209.0NN;过第1个集中荷载后为209.00-77.46=131.54kN。
当可变荷载仅作用在第2跨时
*,=1.()x77.46+1.()x107.64=185.1()07;过第1个集中荷载后为
185.10-77.46-107.64=0。
剪力包络图略。
4、承载力计算
C25混凝土,%=1.0,0,=1,fc=\\SN/mnft/;=1.27N/"冷;纵向钢筋采用11RB335钢;fy=300N/mni,箍筋采用HRB335钢,fyv=3O(W/。
as=70mm°
1)正截面受弯承载力
跨内按T形截面计算,因与/")=80/580=0.14>1.0,翼缘计算宽度按
1/3=6.9/3=2.3和人+S广6in中较小者确定,取以=2300mm0
B支座边的弯矩设计值Mb=MBmax-Vob/2=-376.13-185.10X0.4/2=-339.11即。
纵向受力钢筋除B支座截面为2排外,其余均为1排。
判别跨中截面属于哪一类T形截面,有
aj"f、(hS5hf)=1.0X11.9X2300X80X(580-0.5X80)X106=768,74kN
故跨内截面均为第一类T形截面。
正截面受弯承载力的计算过程列于下表。
主梁正截面承载力计算注:
在计算跨中截面时,正弯矩取b=br负弯矩取b
截面位置
1边跨中
B支座
2中间跨中
弯矩设计值(kN・m)
347.31
-339.11
185.32
-64.90
b(/?
'.)/mm
2300
300
2300
300
M
%=r
0.034
0.282
0.018
0.048
△=(l+Jl—2%)/2
0.983
0.830
0.991
0.975
1915.0
2348.1
1013.6
360.8
选配钢筋(〃”才)
控25
4=1963
4尘22+2尘25
A,=2501
3尘22
4=1140
2尘22
&=760
主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。
2)斜截面受剪承载力
1验算截面尺寸:
hw=h()_h;=580-80=500mm„因hw/b=500/300=1.67<4,
截面尺寸按下式计算:
().250.力3底=0.25x1.0x11.9x300x580=517.65AN>Vinax=239.26kN,
故截面尺寸满足要求。
2计算所需腹筋:
采用虫8@200双肢箍筋,A
九=0.7"/4)+1.25九工九。
s
=0.7x1.27x300x580+1.25x300x伊皿x580=264.09&N>200
(Vg=149.99kN,Vg=239.2SV,*.皿=209.00妁)故箍筋满足要求。
3次梁两侧附加横向钢筋计算
次梁传下的集中力。
=650-500=150/7zm附加箍筋布置在次梁两侧,
次梁传来的集中力F=G+Q=64.68+107.64=17250kN,
s=2/[+3Z?
=2x150+3x200=900nm
取附加箍筋虫8@100双肢,则在长度s内各布置附加箍筋的排数,in=900/100+l=10排,次梁两侧各布置5排。
因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁侧设置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%,旦其间距不大于200mmo现每侧配置2尘14,308/(300X580)=0.18%>0.1%,满足要求。
六、绘制施工图
而本设计中楼面活荷载标准值qk=^kN/m2,该值大于AkNM,故去取荷载分项系数为1.3,则
板的活荷载设计值q=l.3X6=7.8S/〃广
板的荷载设计值g+q=3.49+7.8=11.29妇V/W>1.35X2.91+6=\G.2kNjm1,近似取g+q=\1.3kNM
2.计算简图
现浇板在墙上的支承长度为120mm,次梁截面为200mmX500mm,板按塑性内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨/()=/〃+/?
/2=2300-100-120+80/2=212O?
im<1.02»=2132nm,取%=2120〃〃7
中间跨/0=ln=2300-200=21OOwm
因跨度相差小于io%,可按等跨连续板计算。
取m宽板带作为计算单元,计算简图如所示。
g+q=11.3kN/m2
ZSZ2SZXZXZX
A1B2C3C2B1A板的计算简图
/2120
/2100
/2100
/2100
/2120
匕
~7\
71
-tI
71
-71
3.板的弯矩设计值
对①〜②及⑤〜⑥的板带,其弯矩系数分别为:
边跨跨中,1/11;第一支座内,一1/11;中间跨跨中,1/16;中间支座,一1/14。
故
边跨跨中(g+q)/11=11.3X2.12711=4.62kN•m
第一内支座(g+q)ll/11=T1.3X2.12711=-4.62kN-m
中间跨跨中M2=(g+q)ll/16=11.3X2.10716=3.llkN・m
中间支座Mc=-(g+q)/J/14=-11.3X2.10714=-3.56kN•m
4.板的配筋计算
环境类别一级,板的最小保护层厚度C=15mm,由板厚h=80mm,则
=/i-20=60rwm;板宽b=1000mm;C25混凝土,fc=\\.9N/mni;HRB335钢筋;fy=3O(W/mni«a,=1.0
板的配筋计算列于下表板的配筋计算
截面位置
1边跨跨中
B第一支座内
2中间跨
跨中
C中间支座
弯矩设计值.(kN・m)
4.62
-4.62
3.11
-3.56
M
CL=
'afb峙
0.108
0.108
0.073
0.083
0.115
0.115
0.076
0.087
轴线
①〜②、
⑤〜⑥
计算配筋(mnr)
冬=诳"/人
273.7
273.7
180.9
207.1
实际配筋(”〃,)
尘8回180
A=279
尘8(®180
&=279
尘8(®200
&=251
尘8⑥200
A=251
轴线
②〜⑤
计算配筋(m/n2)
冬=诳"/人
273.7
273.7
0.8X
180.9
=144.7
0.8X
207.1
=165.7
实际配筋(mnf)
^8@180
A,=279
尘8④180
4=279
尘8@200
A=251
尘8④200
A,=251
注:
对轴线②〜⑤板带的中间支座和中间跨跨中,其弯矩设计值可降级20%,为方便起见,直接
对面积近似折减20%。
计算结果表明,制作截面的g均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则:
//?
/?
=251/(1000X80)=0.31%,此值大于0.45//v=0.45X1.43/300=0.21%,满足最小配筋率要求。
四、次梁的设计计算
次梁按考虑内力重分布方法进行设II•,按照从属面积的有关规定,不考虑活荷载的折减。
1.荷载设计值
永久荷载设计值板传来的永久荷载3.49X2.3=8.03kNMi
次梁自重0.2X(0.5-0.08)X25X1.2=2.52印/〃?
次梁粉刷0.015X(0.5-0.08)X2X17X1.2=0.26kN/m
小计g=10.81kNIm
可变荷载设计值q=7.8X2.3=17.94W//H
荷载总设计值g+q=28.75kN/ni
2.计算简图
次梁支承长度为240mm,主梁截面为300mmX650mni.
计算跨度:
边跨"=4+破2=6000-120-300/2+240/2=5850mm<1.025/„=l.025X5730=5873mm,取.=5850mm。
中间跨/0=/„=6000-300=5700mm,
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。
次梁的计算简图如图所示。
g+q=28.75AM亦次梁计算简图
z
%i匕
5850
/
M2/
5700/
七3/
5700
/
、C2/
5700/
B1/
5850/
匕
Z\
~A
3.内力计算
1)弯矩设计值
边跨跨中M,=(g+q)厅/11=28.75X5.852/11=89.45kN・in
第一内支座A/B=-(g+q)ll/Il=-28.75X5.85711=-89.45kN-m中间跨跨中M2=(g+q)/J/16=28.75X5.7()2/16=58.38kN・m
第一内支座右Mc=-(g+q)M/14=-28.75X5.702/14=-66.72kN-m
2)剪力设计值根据各支座处剪力系数,有
边支座虬=0.45(g+q)/〃=0.45X28.75X5.730=74.13kN第一内支座左VBl=0.60(g+q)ln=0.60X28.75X5.730=98.84kN
第一内支座右匕,,=中间支座崂=°・55(g+q)/„=0.55X28.75X5.7=90.13kN
4.承载力计算取as=35mm,则h^=h—as=500-35=465mm,
1)正截面受弯承载力跨中截面按T形截面计算,其受压翼缘宽度取下面两项较小值,即
bf=/()/3=5700/3=1900mm=Z?
+S/t=200+2100=2300mm
故取^.=1900mm,支座截面按矩形截面计算。
C25混凝土,a,=1.0,0=1.0,fc=119NJmni,ft纵向钢筋采用HRB335钢;fy=30ft7mnr,箍筋采用HRB335钢,fyv=3O(W/mni。
T形截面的判别:
a]febJhJ(h[)-O.5h/)=1.0X11.9X1900X80X(465-0.5X80)X10^=768.74kNMM2
故跨内截面均为第一类T形截面。
计算过程见下表次梁正截面受弯承载力计算
截面位置
1边跨跨中
B第一支座内
2中间跨跨中
C中间支座
弯矩设计值(kN・m)
89.45
-89.45
58.38
-66.72
b(/*)/mm
1900
200
1900
200
M
0.018
0.174
0.012
0.130
S一
0.018
0.193<0.35
0.012
0.140<0.35
g=l-Jl-皿
A-=孕4%人/人(刀麻)
630.8
712.0
420.5
516.5
选配钢筋
2尘16+1尘18
2尘18+1尘16
2尘16
2尘18
(mnf)
4=656
4=710
4=402
A=509
2)斜截面受剪承载力a)截面尺寸验算
hw=h°-hf=465-80=385mm,且hw/b=385/200=1.925<4
故截面尺寸按下式验算,即0.25^,/.^=0.25X1.0X11.9X200X465=276.68kN>Vmax='98.84kN
故截面尺寸满足要求。
b)配箍计算0.7ftbh^=0.7X1.27X200X465=82.67kN>.=74.13kN叫和岭.
故B和C支座均需要按计算配置箍筋,A只需按构造配置箍筋。
采用。
6双肢箍筋,计算B支座左侧截面(梁内最大剪):
A..7海+1.25人,1如
S
可得箍筋间距1.25/vrAST/?
01.25x300x56.6x465一八,
s=:
=;=610.6〃〃〃%-0.7fth^98.84x103-0.7x1.27x200x465
调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%,现调整箍筋间距,s=0.8X610.6=488.5mm,为满足最小配筋率的要求,最后箍筋间距s=200mnu沿梁长不变,取双肢箍虫6/200.
c)配箍率验算
127
0.3X^=1.27X10-3
3(X)
127
0.3X^=1.27X10-3
3(X)
弯矩调幅时要求配箍率下限0.3上二
fyv
实际配箍率'=首=诚矿L42XI0*.27X"
满足要求。
五、主梁的设计计算
主梁按弹性理论设计。
承受次梁传下的集中荷载及梁自重。
为简化计算,将主梁自重简化为集中荷载。
次梁传来的永久荷载主梁自重(含粉刷)
2.3X17]XI.2=12.6kN
1、荷载设计值
10.81X6.0=64.86kN
[(0.65-0.08)X0.3X2.3X25+2X(0.65-0.08)XO.015X永久荷载设计值G=64.86+12.6=77.46kN可变荷载设计值Q=17.94X6.0=107.64kN
2、计算简图
主梁按连续梁计算,梁端支承在砖墙上,支撑长度为370mm;中间支承在400mmX400mm的混凝土柱上。
其计算跨径
边跨ln=6900-200-120=6580mm
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