图1-32 楼盖做法详图
整体式单向板肋梁楼盖设计步骤: 1.设计资料
(1)楼面均布活荷载标准值:q k =10kN/m 2。
(2)楼面做法:楼面面层用20mm 厚水泥砂浆抹面(γ=20kN/m 3),板底及梁用15mm 厚石灰砂浆抹底(γ=17kN/m 3)。
(3)材料:混凝土强度等级采用C30,主梁和次梁的纵向受力钢筋采用HRB400或HRB335,吊筋采用HRB335,其余均采用HPB235。
2、楼盖梁格布置及截面尺寸确定
确定主梁的跨度为6.9m ,次梁的跨度为6.6m ,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2.3m 。楼盖结构的平面布置图如图1-33所示。
按高跨比条件要求板的厚度57.5m m 2300/40l/40h =≥≥,对工业建筑的楼板,要求
mm h 80≥,所以板厚取80mm h =。
次梁截面高度应满足mm l l h 550~36712/~18/==,取550m m h =,截面宽
2
22
2
/2.16/186.16/133.110/186.32.1655.2m kN m kN g q m
kN q m kN g ,近似取荷载总设计值:活荷载设计值:恒荷载设计值:=+=?==?=
(2)、计算简图
取1m 板宽作为计算单元,板的实际结构如图1-34(a )所示,由图可知:次梁截面为b=mm 250,现浇板在墙上的支承长度为a=mm 120,则按塑性内力重分布设计,板的计算跨度为:
(4) 配筋计算——正截面受弯承载力计算
.
210N/mm HPB235;
N/mm
3.14,0.130,1000602080802
2
10=====-=y c f f a C mm b mm h mm 钢筋,混凝土,,,板厚
对轴线②~⑤间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C 截面的弯矩设计值可折减20%,为了方便,近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表1-9
表1-9 板的配筋计算
10@14010@140 8@140 8@120 10@14010@140 8@1408@140
kN/m 2876.02.117)08.055.0(015.02kN/m
525.32.125)08.055.0(25.0kN/m
3278.73.2186.3=??-??=??-?=?次梁粉刷:次梁自重:板传来的恒荷载:
①正截面抗弯承载力计算
次梁跨中正弯矩按T 形截面进行承载力计算,其翼缘宽度取下面二项的较小值:
mm
h f HPB f f f a C b S b b l b yv y t c f n f f 51535550,N/mm 210235,N/mm
300,
HRB335;N/mm
43.1,N/mm 3.14,0.130,
mm 2100mm 23002502300250mm
21003/63003/02
2
2
2
10=-======='=-+=+='
==='
,箍筋采用纵向钢筋采用混凝土,故取判别跨中截面属于哪一类T 形截面
2
101m kN 1141)40515(8021003.140.1)2/(M M h h h b f a f f f c >>?=-????='-''
支座截面按矩形截面计算,正截面承载力计算过程列于表1-12。
表1-12 次梁正截面受弯承载力计算
复核截面尺寸:
故截面尺寸满足要求
截面尺寸按下式验算且kN 1.1560kN 465152503.140.125.025.0,474.1250/435/43580515max 00=>=????=<===-='-=V bh f b h h h h c c w f w β kN V kN N bh f A t 1.1171299.1288751525043.17.07.00=>==???=
C B V
V 和< 所以B 和C 支座均需要按计算配置箍筋,A 支座均只需要按构造配置箍筋
计算所需箍筋
mm
bh f V h A f s h s
A f bh f V
B t sv yv sv V
y t cs BL 281515
25043.17.010
1.156515
6.5621025.1
7.025.1,25.17.063
000=???-????=
-=
+=可得箍筋间距
支座左侧截面。双肢箍筋,计算采用φ
调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围将计算的箍筋面积增加20%,现调整箍筋间距,因各个支座处的剪力相差不大,为方便施工,沿梁长不变,取双肢
5、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计:
(1)荷载设计值。(为简化计算,将主梁的自重等效为集中荷载)
kN
4.197,kN 34.1976.69.29kN 2.86,kN 1279.866013.125266.73kN
6013.122.1]3.217015.0)08.065.0(2253.23.0)08.065.0[kN 5266.736.61404.11==?===+==????-?+???-=?Q Q G G 取活荷载:取恒荷载:(主梁自重(含粉刷):
次梁传来的恒载:
(2)计算简图
m kN ?
12674
3133
133
图1-37 主梁取脱离体时弯矩图 ②、剪力设计值:
中查到,由附录式中系数剪力1,,,:4343k k Q K G k V +=不同截面的剪力值经过计算如表1-14所示。
,
B
A
跨载集中荷载kN Q G 6.2834.1972.86=+=+作用下的简支梁弯矩图:
则第一个集中荷载下的弯矩值为max
01m kN 4.5423
1)(3
1
M
M
l Q G B
≈?=-
+,
第二集中荷载作用下弯矩值为m
3kN .42832)(31
01?=-
+B
M
l Q G 。
中间跨跨中弯矩最小时,两个支座弯矩值均为-342.4KN ·m ,以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则
集中荷载处的弯矩值为m
kN 14.1443
1
02?-=-B
M
Gl 。
荷载组合①+④时支座最大负弯矩m kN 5.586?-=B
M ,其它两个支座的弯矩为
m kN 1.282,0?-==C A
M M
,在这三个支座弯矩间连线,以此连线为基线,于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q 时的简支梁弯矩图:
则集中荷载处的弯矩值依次为461kN ·m ,265.5kN ·m ,167.3KN ·m ,268.7KN ·m 。同理,当
C M
-最大时,集中荷载下的弯矩倒位排列。
荷载组合①+③时,出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时,
m kN 4.342?-==C
B
M
M
,第一跨在集中荷载G 作用下的弯矩值分别为85.4KN ·m ,
-28.7kN ·m,第二跨在集中荷载G+Q作用下的弯矩值为m kN 3.312? ①+5情况的弯矩按此方法计算。
所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异,是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。
荷载组合①+②时,
1kN .234max =A V ,至第二跨荷载处剪力降为234.1-283.6=-49.5kN ;至第二
集中荷载处剪力降为 ―49.5―283.6=-333.1kN ,荷载组合①+④时,B V 最大,其kN
368-=Bl V ,则第一跨中集中荷载处剪力顺次为(从左到右)199.2KN,-84.4KN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图见1-38图。
2
2
N /m m
210,35HRB 2,N/mm
360==yv y f f 箍筋采用。
①正截面受弯承载力计算及纵筋的计算 跨中正弯矩按T形截面计算,因
10
.0130.0615/80/0>=='h h f
翼缘计算宽度按m
S b m l n 6.63.23/9.63/0=+==和,中较小值确定,取
mm b f
2300='。B支座处的弯矩设计值:
m
9kN .5292
4.06.283
5.5862
max
?-=?
+-=-=b V M
M
B
。
判别跨中截面属于哪一类T 形截面
截面
均属于第一类
T M M h h h b f a f f f c 2
101m kN 9.1512)40615(8023003.140.1)2/(>>?=-????='-''
正截面受弯承载力的计算过程如下
②箍筋计算——斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸:
可知道截面尺寸
截面尺寸按下式验算:
,8kN .36kN 6225803003.140.125.025.0,47.1300/500/5008058000=>=????=<===-='-=V bh f b h mm
h h h c c w f w β满足要求。
验算是否需要计算配置箍筋。
kN 368kN 17458030043.17.07.00=<=???=V bh f t 故需进行配置箍筋计算。
计算所需腹筋;采用8@100 双肢箍。 580
100
23.5021025.158030043.17.025.17.00
???
?+???=+=h s
A
f bh f V SV yv o t CS
=327.3kN>(V A =234. 1kN 和V Br =327.4 kN) < V Bl =368 kN
因此应在B 支座截面左边应按计算配置弯起钢筋,主梁剪力图呈矩形,在B 截面左边的2.3m 范围内需布置3排弯起钢筋才能覆盖此最大剪力区段,现先后弯起第一跨跨中的
2Ф25和支座处的一根1Ф25鸭筋),` A s =490.9 mm 2,弯起角取O
S 45
=α
满足要求)(kN 368kN 95.42695.99327kN
95.9945sin 9.4903608.0sin 8.0max =>=+=+=???==V V V fyA V sb cs sb sb
α
③次梁两侧附加横向钢筋计算。
数:
内可布置附加箍筋的排
双肢箍,则长度取附加箍筋
附加箍筋布置范围:次梁传来的集中力s b h S h F ,100@8mm 9502503100232,mm 100550650kN
9.2704.1975.731φ=?+?=+==-==+=
m=(950-250)/100+1=8,次梁两侧各布置4排,另加吊筋Ф18,
2
5.254mm
A s =
..
%,163.024.0%335.0100
30023.50满足要求=>=??==yv
t sv sv
f f bs A ρ
)
(9.2702773.5021028707.05.2543002sin 21可以>=???+???=+sv yv
s y A mnf
a A f
(5)主梁正截面抗弯承载力图(材料图)、纵筋的弯起和截断 ① 按比列绘出主梁的弯矩包络图
②按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图(材料图),并满足以下构造要求:
弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距S max ;钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等
于h 0/2,如2、3和5号钢筋。
按第四章所述的方法绘材料图,并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的交点,确定
钢筋的理论截断点(即按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面)。
当kN 1747.00=>bh f V t 时,且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于h 0或20d ,钢筋
的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于02.1h l +α。
若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区,其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于1.3h 0或20d 。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于07.12.1h l +α。
如5号钢筋的截断计算:
因为剪力 kN 1747.03680=>=bh f kN V t ,且钢筋截断后仍处于负弯矩区,所以钢筋的截断点距充分利用点的距离应大于等于07.12.1h l +α,即:
mm
h l a 20435807.12543
.1360
14.02.17.12.10=?+??
?=+?
且距不需要点的距离应大于等于1.3h 0或20d ,即:
.7545803.13.10mm h =?= mm d 500252020=?=
通过画图可知 从(
07.12.1h l +α)中减去钢筋充分利用点与理论截断点(不需要点)的距离后的
长度为1840mm>(754mm 和500mm),现在取距离柱边1960mm 处截断5号钢筋。
其它钢筋的截断如图所示。
主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定: 梁顶面纵筋的锚固长度:
,
8802543
.136014.0mm d f f l l t
y a =??
===α
取880mm.
梁底面纵筋的锚固长度:12d=12?25=300mm ,取300mm
③检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求。 主梁的材料图和实际配筋图如图1-39所示
课程设计
题目