第3章整体式单向板肋梁楼盖设计例题Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:21243251
- 上传时间:2023-01-28
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:1.31MB
第3章整体式单向板肋梁楼盖设计例题Word文档下载推荐.docx
《第3章整体式单向板肋梁楼盖设计例题Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第3章整体式单向板肋梁楼盖设计例题Word文档下载推荐.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
8=10.4kN/m2
总计:
g+q=13.69kN/m2
(2)计算简图
次梁截面为200×
450mm。
板在墙上的支承长度取为120mm(板支承长度应满足其受力钢筋在支座内锚固的要求,且不小于板厚,同时在砌体上的支承长度≮120mm,在混凝土构件上的支承长度≮100mm)。
则板的计算跨度:
边跨
=2.12(m)<1.025ln1=2.132m
(梁
=2.14>1.025ln1=2.132m)
修改为:
=2.12(m)
<
=2.14(m)
取l01==2.12m
中间跨:
l02=ln2=2.3-0.2=2.1(m)
跨度差(2.12-2.1)/2.1=1%<10%,可按等跨连续板计算,取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图所示。
图3.26板的计算简图
(a)板的构造(b)板的计算简图
(3)内力计算
各截面的弯矩计算见表3.6(弯矩系数αm——见P163板搁在墙上)。
表3.6连续单向板(考虑塑性内力重分布)的弯矩设计值
截面
边跨跨中
(1)
离端第二支座(B)
离端第二跨跨中
(2)
中间跨跨中(3)
中间支座(C)
弯矩系数αm
M=αm(g+q)l02
KN·
m
×
13.69×
2.122=5.59
-5.59
2.12=3.77
2.12=-4.31
(4)正截面受弯承载力计算
b=1000mm,h=80mm,h0=80-20=60mm。
(截面有效高度h0)
C30混凝土,α1=1.0,fc=14.3KN/m2;
HPB235钢筋,fy=210KN/m2,板的配筋计算见表3.7。
表3.7板的配筋计算
截面部位
1
B
2(3)
C
①~②⑤~⑥轴线间
②~⑤
轴线间
①~②
⑤~⑥轴线间
M(KN·
m)
5.59
3.77
0.8×
=3.02
-4.31
-0.8×
4.31
=-3.45
0.109
0.0732
0.0587
0.0837
0.0670
0.942
0.962
0.970
0.956
0.965
0.116
0.076
0.060
0.088
0.070
(mm)
471
311
247
358
284
分离式
选配钢筋
φ10@160
φ8@160
φ8@200
φ8@140
实配钢筋
491
314
252
360
弯起式
φ8/φ10
@130
φ8@130
φ6/φ8
495
387
302
对轴线②~⑤间的板带,其各内区格板的四周与梁整体连接,考虑到板的内拱作用,其跨内截面2、3和支座截面C的弯矩设计值可折减20%。
表3.7中同时给出了采用分离式及弯起式配筋方式时的选筋结果。
分离式配筋方式可不考虑板底跨中筋和支座负筋之间的相互联系,两者分别设置,设计和施工均很方便。
大多数工程都采用此种配筋方式。
采用弯起式配筋方式时,应注意相邻板底筋和支座负筋共用部分钢筋的直径和间距要统一。
(5)施工图
采用分离式配筋。
4.次梁设计
次梁按考虑塑性内力重分布方法设计。
——“次梁的计算要点”。
恒荷载设计值
由板传来3.29×
2.3=7.57(kN/m)
次梁自重:
1.2×
0.2×
(0.45-0.08)×
25=2.22(kN/m)
梁侧抹灰:
1.2×
0.02×
17×
2=0.30(kN/m)
g=10.09kN/m
活荷载设计值
由板传来q=10.4×
2.3=23.92kN/m
合计:
g+q=34.01kN/m
次梁在砖墙上的支承长度为240mm,主梁截面为250mm×
650mm。
次梁的计算跨度为:
——P42表3.1
边跨:
=5.875m<1.025ln1=1.025×
5.755=5.899m
取l01=5.875m。
l02=ln2=6.0-0.25=5.75m
跨度差:
(5.875-5.75)/5.75=2.2%
因相邻跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。
次梁的计算简图见图3.27。
图3.27次梁的计算简图
(a)次梁的构造(b)次梁的计算简图
连续次梁各截面的弯矩及剪力计算分别见表3.8及表3.9。
表3.7次梁的弯矩计算
截面位置
(KN·
34.01×
5.8752
=106.72
-106.72
5.752
=70.28
=-80.32
弯矩系数αm查P49表3.2
表3.9次梁剪力计算
端支座(A)
内侧
离端第二支座(B)外侧
离端第二支座
(B)内侧
剪力系数αm
0.45
0.60
0.55
V=αV(g+q)ln
0.45×
5.755=88.08
0.6×
5.755=117.44
0.55×
5.75=107.56
107.56
剪力系数αm查P50表3.3
(4)承载力计算
1)正截面受弯承载力计算。
进行正截面受弯承载力计算时,跨中截面按T形截面计算,其翼缘计算宽度bf/为:
边跨bf/=1/3lo=1/3×
5875=1958(mm)<b+sn=200+2100=2300mm,
取bf/=1958mm
离端第二跨、中间跨bf/=1/3×
5750=1917mm
<b+sn=200+2100=2300mm,
取bf/=1917mm
梁高:
h=450mm,ho=450-35=415mm
翼缘厚hf/=80mm
判别T形截面类型:
α1fcbf/hf/(h0-hf//2)=1.0×
14.3×
1917×
80×
(415-80/2)
=822.39KN·
m>106.72KN·
m或70.28KN·
故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算,梁宽b=200mm,先按单排筋考虑,即ho=415mm。
次梁正截面承载力计算过程见表。
计算结果表明ξ均小于0.35;
符合塑性内力重分布的条件。
表3.10次梁正截面承载力计算
106.72
70.28
-80.32
=0.022
=0.217
0.015
0.163
0.989
0.876
0.993
0.910
0.022
0.247
0.179
=722
815
474
591
3φ18
1φ20+2φ18
1φ16+2φ14
2φ16+2φ12
763
823
509
628
2)斜截面受剪承载力计算。
b=200mm,ho=415mm,ft=1.43N/mm2,fyv=210N/mm2。
腹筋仅配置箍筋,次梁斜截面的配筋计算过程见表3.11。
表3.11次梁斜截面承载力计算
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
中间支座外侧、内侧
V(KN)
88.08
117.44
0.25βcfcbh0(KN)
防斜压破坏
0.25×
1.0×
200×
415
/1000=296.7
>V
296.7>V
VC=0.7ftbh0(KN)
混凝土抗剪
0.7×
1.43×
415/1000
=83.1<V
83.1<V
选用箍筋
——限制ρmin,dmax防止斜拉破坏
双肢2φ6
Asv=nAsv1(mm2)
56.6
箍筋间距s/mm
1238
180
实配箍筋间距s/mm
150
200
箍筋间距:
参见上册书P89表6.3。
当V>0.7ftbh0,300<h≤500时,梁中箍筋最大间距为200mm。
(5)配筋图:
参见P71图3.31次梁配筋图。
参考P55图3.19。
5.主梁设计
主梁按弹性理论设计。
为简化计算,将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。
恒载设计值:
由次梁传来10.09×
6.0=60.54(KN)
主梁自重1.2×
(0.65-0.08)×
2.3×
25=9.83(KN)
梁侧抹灰1.2×
0.02×
2=1.07(KN)
小计G=71.44KN
由次梁传来Q=23.92×
6=143.52KN
合计G+Q=214.96KN
主梁端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;
中间支承在柱上,钢筋混凝土柱截面尺寸为400mm×
400mm。
墙、柱为主梁的铰支座,主梁按连续梁计算。
计算跨度:
边跨
=6.945(m)
=6.965(m)
取较小值:
l01=6.945m
l02=ln2+b=(6.9-0.4)+0.4=6.9(m)
(6.945-6.9)/6.9=0.6%<10%
主梁可按等跨连续梁计算。
主梁计算简图见下图3.28。
图3.28主梁的计算简图
(a)主梁的构造(b)主梁的计算简图
(3)内力计算及包络图
内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行。
跨中和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算:
M=表中系数(G+Q)l
V=表中系数(G+Q)
式中系数由附录16中相应栏内查得。
不同荷载组合下各截面的弯矩及剪力计算结果见表3.12和表3.13。
表3.12主梁弯矩计算(KN·
项次
荷载简图
边跨跨中
支座B
中间跨跨中
支座C
k
M1
Ma
MB
M2
Mb
MC
①
0.244
121.06
77.07
-0.267
-132.47
0.067
33.03
②
0.289
288.06
243.87
-0.133
-132.57
-0.133
③
-0.044
-44.19
-88.38
0.2
198.06
④
0.229
228.25
125.59
-0.311
-309.99
93.87
0.170
168.35
-0.089
-88.71
⑤
-29.57
-59.14
组合项次
①+②
409.12
320.94
-265.04
-99.54
①+③
76.87
-11.31
231.09
①+④
349.31
202.66
-444.48
126.90
201.38
-221.18
①+⑤
表3.13主梁剪力计算(KN)
端支座A
中间支座B
VrA
VlB
VrB
0.733
52.37
-1.267
-90.51
1.000
71.44
0.866
124.29
-1.134
-162.75
0.689
98.89
-1.311
-188.15
1.222
175.38
组合
176.66
-253.26
151.26
-278.66
246.82
对于跨内弯矩,附表中只提供了弯矩最大截面的弯矩系数。
实际上,只要已知某跨两端支座截面弯矩,即可根据该跨的静力平衡条件求得跨内各截面弯矩。
如在恒荷载作用下(项次①),以这两个支座弯矩值的连线为基线,叠加边跨在恒荷载G=71.44KN作用下的简支梁弯矩图,则第一个集中荷载作用点的弯矩值为1/3Gl01-1/3MB
=1/3×
71.44×
6.945-1/3×
132.47
=121.23(KN·
第二个集中荷载作用点截面的弯矩值为1/3Gl01-2/3MB
6.945-2/3×
=77.07(KN·
其计算结果与查弯矩系数所计算的结果之间存在微小差异,其原因在于该主梁并非是严格的等跨连续梁。
表3.12中,在附表中未提供弯矩系数的截面弯矩均按此方法计算而得。
将以上最不利内力组合下的弯矩图及剪力图分别叠画在同一坐标图上,画其外包线可得到主梁的弯矩包络图及剪力包络图。
见图3.29。
图3.20主梁的内力包络图
(a)弯矩包络图(b)剪力包络图
1)正截面受弯承载力计算
跨内按T形截面计算,其翼缘计算宽度为——见P54表3.5
bf/=1/3l0=1/3×
6900=2300mm
<b+sn=6000mm
取bf/=2300mm,取h0=650-35=615mm。
2300×
(615-80/2)/106
=1512.94kN·
m>M1=409.12kN·
故属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算,考虑到支座截面弯矩较大纵筋布置两排,并放在次梁主筋下面,因此取h0=615-80=570mm——P56上。
B支座边的弯矩设计值:
——见P43下
MB=MBmax-V0·
b/2
=-442.46+(71.44+143.52)×
0.4/2
=-399.47(kN·
主梁正截面配筋计算过程见表3.14。
表3.14主梁正截面承载力计算
中间支座(B)
-399.47
=0.0329
=0.344
=0.019
=0.080
0.983
0.779
0.991
0.958
0.033
0.441
0.018
0.084
=1880
=2498
=
1054
=489
4φ25
3φ25+2φ20
+2φ18
2φ20+2φ18
2φ20
1964
2609
1137
2)斜截面受剪承载力计算
b=250mm,端支座取h0=650-35=615mm
支座负筋为双排,且布置在次梁负筋下部。
(——见P56上)故取h0=650-80=570mm,ft=1.43N/mm2,fyv=210N/mm2,
主梁斜截面的配筋计算过程见表3.15.
表3.15主梁斜截面承载力计算
外侧
278.66
250×
615
/1000=549.66
570
/1000=509.44
570/1000=509.44>V
615/1000
=153.90<V
570/1000
=142.64<V
双肢2φ8
100.6
箍筋间距s
/mm
714
Vcs=0.7ftbh0
+1.25fyvAsvh0/s
142.64+1.25×
210×
100.6/200×
=217.91
217.91
=298
=142
选配弯筋
1φ5
1φ18
实配弯筋面积mm2
254
(5)主梁的附加钢筋计算——见P58上
次梁传给主梁的集中力为
P=G+Q=60.54+143.52=204.06KN
h1=650(主梁高)-450(次梁高)=200mm
则附加箍筋布置范围:
s=2h1+3b=2×
200+3×
200=1000mm。
次梁两侧各布置3排箍筋,采用双肢φ8,间距采用100mm,另加吊筋1φ18(三级),Asb=φ254.5mm2(3级),由式3.14,有:
2fyAsbsinα+m·
nfyvAsv1
=(2×
360×
254.5×
0.707+6×
2×
50.3)/1000=256.3KN>P
满足要求。
6.施工图
板的配筋图见图3.30。
采用分离式配筋方式;
次梁配筋图、主梁配筋及材料图分别见图3.31和图3.32。
下面简述主梁材料图的画法。
绘制边跨正弯矩区段时,先将跨内最大正弯矩按钢筋截面面积的比例划分出每根钢筋所抵抗的弯矩值,由于该区段配置的受拉纵筋为4φ25,故为等分。
划分时应注意将需要弯起的②、③号筋按其弯起顺序画在外侧。
正弯矩区段的受拉纵筋不宜截断,只能弯起。
由于主梁主要承受集中荷载,支座截面到集中荷载作用点之间的剪力基本没有变化,该范围内应均匀布置3排弯起钢筋。
②号筋弯起之前有4根钢筋受力,截面所能抵抗的弯矩值ad,②号筋弯起后与梁中心线相交处所能抵抗的正弯矩假定为零,则此后只有3根钢筋参加受力,正截面抵抗弯矩值改变为ac,其间为斜线变化。
按同样方法可绘制弯起③号筋时的材料图。
负弯矩区段的受拉纵筋既可以在适当的位置弯起,也可以截断。
绘制支座附近负弯矩区段时,同样将支座边缘截面的弯矩按钢筋截面面积的比例划分出每根钢筋的抵抗弯矩值,应将支座左侧和右侧分别考虑,此处以支座左侧为例予以说明。
设计时最先将⑤、⑥号筋在同一位置截断。
由弯矩包络图可看出,e点为⑤、⑥号筋的充分利用点,而f点为⑤、⑥号筋的理论断点,钢筋的实际截断位置应保证由这两个截面各自的延伸长度。
对⑤、⑥号筋来说,自充分利用点的延伸长度为ld≥1.2la+h0。
la为抗拉钢筋的锚固长度,其值:
=0.14×
(360/1.43)×
18=634mm,
则:
ld≥1.2la+h0=1.2×
634+570=1331mm
自理论断点的延伸长度为
ω≥20d=360mm,且ω≥h0=570mm。
因此,应同时满足自充分利用点的延伸长度ld=1331mm和自理论断点的延伸长度ω=570mm。
充分利用点和理论断点之间的距离可在设计图上量测而得为280mm,由此可判断⑤、⑥号筋的实际断点由充分利用点的延伸长度控制。
此时,其实际断点仍在负弯矩受拉区内,且V>0.7ftbh0,这种情况下,其延伸长度应改为:
ld≥1.2la+1.7h0=1.2×
634+1.7×
=1730mm,
ω≥20d=360mm,且ω≥1.3h0=741mm。
同样,可判断此时的实际断点仍由充分利用点的延伸长度控制。
即为1730mm。
其余截断钢筋均可按类似方法处理。
从材料图中可看,②、③号筋和⑤、⑥号筋在B支座附近弯起时,其梁中心线以下部分承担正弯矩,而梁中心线以上部分则承担负弯矩,其间弯矩值均为斜线变化。
绘制这部分材料图时应注意,其正、负弯矩区段相应部分的相互
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第3章 整体式单向板肋梁楼盖设计例题 整体 单向 板肋梁 楼盖 设计 例题