整体式单向板肋梁楼盖设计.docx
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整体式单向板肋梁楼盖设计
整体式单向板肋梁楼盖设计
计算书
(序号:
44、开间尺寸a=4200mm、进深尺寸b=6300、可变荷载q=5.0kN/㎡)
一、设计资料:
大学某办公楼,层高均为5.0米,试设计第三层楼盖。
楼盖拟采用整体式单向板肋梁楼盖,柱截面拟定为400×400mm、混凝土强度等级均为C30,钢筋均采用HRB400。
楼盖建筑平面布置见附图;
二、楼面做法:
做法详J01-2005-8/3,平顶做法:
做法详J01-2005-5/8
⑴地砖楼面做法:
详见任务书
⑵恒载分项系数1.2、活载分项系数1.4
三、目录
1.板的计算
①荷载计算
②计算简图
③弯矩设计值
④承载力计算
2.次梁计算
①荷载
②计算简图
③弯矩设计值和剪力设计值
④承载力计算
3.主梁计算
①截面尺寸及支座简化
②荷载
③主梁计算跨度的确定
④弯矩设计值
⑤承载力计算
⑥主梁吊筋计算
4.梁板结构施工图
附图:
楼盖结构平面布置图
【解】1.板的计算
板按考虑塑性力重分布方法计算。
板厚:
,取板厚
=100
。
次梁截面高度应满足:
,考虑到楼面活荷载比较大,故取次梁截面高度
。
梁宽度
,取
=200
。
板的尺寸及支承情况见图1a)(板与圈梁整浇,可视板的端支座为嵌固端)。
①荷载计算:
10mm厚地砖楼面0.01×28=0.28kN/m2
20mm厚水泥砂浆面层0.02×20=0.4kN/m2
100mm厚钢筋混凝土现浇板0.1×25=2.5kN/m2
恒荷载标准值g=3.18kN/m2
恒荷载设计值g=1.2×3.18=3.816kN/m2
活荷载设计值q=1.4×5=7kN/m2
合计g+q=10.8kN/m2
(a)构造
(b)计算简图
图1板的构造和计算简图
②计算简图:
板的计算跨度:
边跨:
中间跨:
跨度差
,可按等跨连续板计算力。
取1米宽板带作为计算单元,(计算简图如图1b所示)。
③弯矩设计值:
连续板各截面弯矩设计值见表1
表1连续板各截面弯矩计算
截面
端支座
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中
中间跨跨中
中间支座
弯矩计算系数
(kN·m)
=-2.70
=3.086
=-3.544
=2.437
=-2.785
④承载力计算
=1000
,
=100
,
=100-20=80
。
钢筋采用HRB400级(
=360N/mm2),混凝土采用采用C30(
=14.3N/mm2),
=1.0。
各截面配筋见表2:
表2板的配筋计算
板带部位
截面
端支座
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中
中间跨跨中
中间支座
①~②轴线⑤~⑥轴线
②~⑤轴线
①~②轴线⑤~⑥轴线
②~⑤轴线
(kN·m)
-2.70
3.086
-3.544
2.437
2.437×0.8=1.950
-2.785
-2.785×0.8=-2.228
0.030
0.034
0.039
0.027
0.021
0.030
0.024
0.985
0.982
0.980
0.985
0.989
0.985
0.988
(mm2)
95.2
109.1
125.6
85.9
68.5
98.2
78.3
选配钢筋
8200
6150
8200
6150
6150
8200
8200
实配钢筋
面积(mm2)
251
189
251
189
189
251
251
最小配筋率验算:
,
,
0.18%×1000×100=180mm2,小于以上各面积配筋,满足要求。
板的配筋如图2所示:
图2板的配筋
(上图)②~⑤轴线板带;(下图)①~②、⑤~⑥轴线板带
2.次梁计算
次梁按考虑塑性力重分布方法计算。
主梁截面高度
,取主梁截面高度
。
梁宽度
,取
。
次梁的
尺寸及支承情况如图3所示:
图3次梁的构造和计算简图
(上图)构造(下图)计算简图
①荷载:
恒荷载设计值:
板传来恒荷载3.8×2.1=7.98kN/m
次梁自重1.2×25×0.2×(0.35-0.1)=1.5kN/m
梁侧抹灰1.2×20×0.012×(0.35-0.1)×2=0.14kN/m
合计
=9.62kN/m
活荷载设计值:
由板传来
=7.0×2.1=14.7kN/m
总计
kN/m
②计算简图
次梁的计算跨度:
边跨:
中间跨:
跨度差
,可按等跨连续梁进行力计算,其计算简图如图3(下图)所示:
③弯矩设计值和剪力设计值:
次梁各截面弯矩、剪力设计值见表3、表4;
表3次梁各截面弯矩计算
截面
端支座
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨
跨中中间跨跨中
中间支座
弯矩计算系数
(kN·m)
=-16.42
=28.14
=-35.82
=23.72
=-27.10
表4次梁各截面剪力计算
截面
端支座右侧
离端第二支座
左侧
离端第二支座
右侧
中间支座
左侧、右侧
剪力计算系数
0.50
0.55
0.55
0.55
(kN)
=48.94
=53.84
=52.84
52.84
④承载力计算
次梁正截面受弯承载力计算时,支座截面按矩形截面计算,跨中截面按T形截面计算,其翼缘计算宽度为:
边跨
离端第二跨、中间跨
梁高
=350
,翼缘厚度
=100
。
所有截面均按一排纵筋考虑,
=350-40=315
。
纵向钢筋采用HRB400级(
=360N/mm2),箍筋采用HRB400级(
=360N/mm2),混凝土采用采用C30(
=14.3N/mm2,
=1.43N/mm2),
=1.0。
经判断各跨中截面均属于第一类T形截面。
次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5、表6;
表5次梁正截面承载力计算
截面
端支座
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中
中间跨跨中
中间支座
(kN·m)
-16.42
28.14
-35.82
23.72
-27.10
=0.058
=0.015
=0.126
=0.013
=0.096
ξ
0.060
0.015
0.135
0.013
0.101
0.970
0.992
0.933
0.993
0.995
(mm2)
=149
=250
=339
=211
=240
选配钢筋
212
214
216
212
214
实配钢筋面积(mm2)
226
308
402
226
308
表6次梁斜截面承载力计算
截面
端支座右侧
离端第二支座左侧
离端第二支座右侧
中间支座左侧、右侧
(kN)
48.94
53.84
52.84
52.84
(kN)
225>V
225>V
225>V
225>V
(kN)
63>V
63>V
63>V
63>V
选用箍筋
双肢6
双肢6
双肢6
双肢6
(mm2)
56.6
56.6
56.6
56.6
(mm)
457
701
632
632
实配箍筋间距(mm)
200
200
200
200
次梁的配筋如图4所示;
图4次梁的配筋
4.主梁计算
主梁按弹性理论方法计算。
①截面尺寸及支座简化;
由于
梁/
柱=
/
=1.4<4,故可将主梁视为铰支于柱上的连续梁进行计算;两端支承于砖墙圈梁上亦可视为铰支。
主梁的尺寸及计算简图如图5所示;
图5主梁的构造和计算简图
上图)构造下图)计算简图
②荷载;
恒荷载设计值:
次梁传来恒荷载9.62×4.2=40.404kN
主梁自重(折算为集中荷载)
1.2×25×0.25×(0.6-0.1)×2.1=7.9kN
梁侧抹灰(折算为集中荷载)
1.2×20×0.012×(0.6-0.1)×2×2.1=0.605kN
合计
=48.9kN
活荷载设计值
由次梁传来Q=14.7×4.2=61.74kN
总计G+Q=110.64kN
③主梁计算跨度的确定;
边跨:
中间跨:
平均跨度:
(计算支座弯矩用)
跨度差:
,可按等跨连续梁计算力,则主梁的计算简图如图5(下图)所示;
④弯矩设计值;
主梁在不同荷载作用下的力计算可采用等跨连续梁的力系数表进行,其弯矩和剪力设计值的具体计算结果见表7、表8;
表7主梁各截面弯矩计算
序号
荷载简图及弯矩图
边跨跨中
中间支座
中间跨跨中
G×l×K
G×l×K
G×l×K
①
2②
③
④
最不利力组合
1+②
187.51
-133.95
-31.06
①+③
58.07
-133.95
98.38
1+④
164.18
-203.14(-116.85)
86.72
表8主梁各截面剪力计算
序号
荷载简图及弯矩图
端支座
中间支座
①
0.733×48.9
②
0.866×61.7
④
0.689×61.7
最不利力组合
①+②
89.28
-131.93(-48.9)
48.9(131.93)
①+④
78.36
-142.85(-96.9)
124.3(67.45)
将以上最不利力组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标图上,即可得到主梁的弯矩包络图及剪力包络图,见图7;
图7主梁的弯矩包络图及剪力包络图
⑤承载力计算;
主梁正截面受弯承载力计算时,支座截面按矩形截面计算(因支座弯矩较大,取
=600-80=520
),跨中截面按T形截面计算(
=80
,
600-40=560
),其翼缘计算宽度为:
纵向钢筋采用HRB400级(
=360N/mm2),箍筋采用HRB400级(
=360N/mm2),混凝土采用采用C30(
=14.3N/mm2,
=1.43N/mm2),
=1.0。
经判别各跨中截面均属于第一类T形截面。
主梁的正截面及斜截面承载力计算分别见表9、表10
表9主梁正截面承载力计算
截面
边跨跨中
中间支座
中间跨跨中
(kN﹒m)
187.51
-203.14
98.38
-31.06
(kN﹒m)
=24.86
(kN﹒m)
178.28
=0.020
=0.210
=0.010
=0.032
ξ
0.020
0.238
0.010
0.033
0.990
0.881
0.995
0.984
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