楼面单向板双向板内力讲述.docx
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楼面单向板双向板内力讲述
4第二层楼面板设计
由于楼板设计为第四层11~20轴,故这里只将第四层11~20轴结构布置图如图4-1所示,其它层具体详见结构施工图。
4.1现浇楼板区分
根据图1-1楼板编号,将楼板进行单双向板区分,如表4-1所示:
表4-1
楼板编号
单/双向板
楼板用途
B1
1800
3300
1.83<2
双向板
走道
B2
4200
4800
1.14<2
双向板
洗手间
B3
4200
4800
1.14<2
双向板
洗手间
B4
3300
4800
1.45<2
双向板
走道
B5
3300
4200
1.5<2
双向板
走道
B6
2800
4200
1.5<2
双向板
走道
B7
3300
3300
1<2
双向板
走道
B8
4200
6000
1.42<2
双向板
教室
B9
4200
6000
1.42<2
双向板
教室
B10
3300
6000
1.81<2
双向板
走道
B11
4200
6000
1.42<2
双向板
教室
B12
4200
6000
1.42<2
双向板
教室
B13
3300
8400
2.54>2
单向板
楼梯间
B14
3800
4200
1.1<2
双向板
休息室
B15
3600
4200
1.16<2
双向板
管理室
注:
表4-1中、分别代表楼板短跨方向。
长跨方向。
4.4第二层轴楼面单向板内力、配筋计算
根据图4-1及第4.1条计算可知,楼面单向板分别为B13,由图得知:
B13板的短边方向为不规则布置,故因不是连续板,则均按单块两端固结单向板计算。
考虑到B13均按单块单向板计算,故本设计采用弹性理论计算。
4.4.1单向板计算跨度
4.4.1.1B13单向板计算
4.4.1.2单向板计算简图
综上所述,计算简图如图4-2所示。
图4-2单向板计算简图
4.4.2单向板内力计算
B13荷载设计值由第4.3.6条可知:
。
根据《实用建筑结构静力计算手册》表3-6可知:
4.4.2.1单向板弯矩设计值
(1)B9楼面板弯矩:
4.4.3单向板截面配筋计算
本设计中,混凝土采用C30,,钢筋采用HRB400级钢筋,。
其中,单向板取1板宽做为计算单元,不足1板宽则取实际宽度,。
单向板截面配筋计算如表4-2所示:
表4-2单向板截面配筋计算
截面位置
B13
-5.57
0.035
0.017
0.04
0.017
166.8
70.9
选用钢筋
C8@200
C6/8@200
实配面积
251
195
配筋率
0.47
0.3
注:
1.
2.分布钢筋按构造配筋选用A8@200;
4.5第二层楼面双向板内力配筋计算
根据图4-1及第4.1条计算可知:
楼面双向板为B1~B14。
应按连续双向板进行设计,由于多跨连续双向板的精确计算相当复杂,在实际工程的多采用实用计算方法,实用计算方法是将多跨连续板中的每区格板等效为单区格板,本设计双向板按弹性理论计算。
4.5.1双向板计算跨度
双向板按弹性理论计算时,计算跨度近似取支座线间距离。
计算跨度如表4-3所示:
B1板
B2板
B3板
B4板
B5板
B6板
B7板
短边
长边
短边
长边
短边
长边
短边
长边
短边
长边
短边
长边
短边
长边
1800
3300
4200
4800
4200
4800
3300
4200
3300
4200
3300
4200
3300
3300
B8板
B9板
B10板
B11板
B12板
B14板
B15板
短边
长边
短边
长边
短边
长边
短边
长边
短边
长边
短边
长边
短边
长边
4200
6000
4200
6000
3000
3300
4200
6000
4200
6000
3800
4200
3600
4200
表4-3双向板计算跨度
4.5.2双向板折算荷载及总荷载计算
实际上现浇混凝土楼盖中,梁对板的转动变形都有一定的约束作用,约束作用来自支座的抗扭刚度,为了简化分析,采用折算荷载以考虑支座的转动约束作用,其作用是减少跨中正弯矩而增大支座负弯矩。
结合建筑图、图4-1所示及第4.3条楼面板荷载设计值,双向板折算荷载设计值为,双向板折算荷载设计值及总荷载设计值如表4-4所示。
B1板
B2板
B3板
B4板
B5板
B6板
B7板
5.01
1.25
4.87
1.25
4.87
1.25
5.01
1.25
5.01
1.25
5.01
1.25
5.01
1.25
6.26
6.12
6.12
6.26
6.26
6.26
6.26
B8板
B9板
B10板
B11板
B12板
B14板
B15板
4.7
1.25
4.7
1.25
5.01
1.25
4.7
1.25
4.7
1.25
4.69
1.25
4.69
1.25
5.95
5.95
6.26
5.95
5.95
5.94
5.94
表4-4双向板荷载设计值及总荷载设计值
4.5.3双向板弯矩设计值计算
双向板弯矩计算基本思路:
①将多跨连续板的区格板等效单区格板;
②活荷载最不利布置(与连续梁活荷载不利布置规律相似,计算连续双向板中某区格板的跨中最大正弯矩时,应在本区格内以及在其左右前后每隔一区格布置活荷载,形成棋盘式的活荷载布置。
为此须将棋盘式荷载分成两种情况:
第一种是各区格均为同样荷载,其值均为,第二种是各相邻区格分别作用反向荷载,其值均为,区格板支座最大负弯矩:
为了简化计算,近似地将恒荷载及活荷载同时作用在所有区格板上。
)
③确定区格板边界支座形式(求某区格板的跨中最大正弯矩时,在正对称荷载情况下的所有中间部位区格板,其四周支承均可近似地作为固定,对边区格及角区格板,其内部支承作为固定,外部支承根据具体情况确定。
在反对称荷载情况下的所有中间部位区格板,其四周支承均可近似地作为简支,对边区格及角区格,其内部支承作为简支,外部支承根据具体情况确定。
求某区格板支座最大负弯矩时,内部区格板均按四边固定,对于边区格及角区格板,内部支承按固定考虑,外部边界支承按实际情况考虑。
)
④确定区格板上荷载设计值;
⑤求区格板最大正弯矩及最大负弯矩(按正对称荷载与反对称荷载:
根据不同支座情况查《实用建筑结构静力手册》表5-1:
表中是根据泊松比制定,当求跨中最大正弯矩时,应根据以下式子换算,其中,对于混凝土材料中,泊松比,支座最大负弯矩按计算。
)
⑥双向板弯矩计算过程如表4-5所示
表4-5双向板弯矩计算
板编号
B1
B2
1800/3300=0.54
4200/4800=0.875
计算简图
跨内平均最大弯矩
支座
计算简图
板编号
B3
B4
4200/4800=0.875
3300/4800=0.68
计算简图
跨内平均最大弯矩
支座
计算简图
板编号
B5
B6
3300/4200=0.78
3300/4200=0.78
计算简图
跨内平均最大弯矩
支座
计算简图
板编号
B7
B8
3300/3300=1
4200/6000=0.7
计算简图
跨内平均最大弯矩
支座
计算简图
板编号
B9
B10
4200/6000=0.7
3000/3300=0.9
计算简图
跨内平均最大弯矩
支座
计算简图
板编号
B11
B12
4200/6000=0.7
4200/6000=0.7
计算简图
跨内平均最大弯矩
支座
计算简图
板编号
B14
B15
3800/4200=0.92
3600/4200=0.85
计算简图
v
跨内平均最大弯矩
支座
计算简图
4.5.4双向板截面配筋计算
本设计中,混凝土等级采用C30,,钢筋采用HRB400级钢筋,,板厚取,由于板下部受力钢筋纵横叠置,故计算时两个方向应分别采用各自的截面有效高度,考虑大牌短跨方向的弯矩比长跨方向的弯矩大,故应将短跨方向的钢筋放在长跨方向钢筋的外侧,截面有效高度取:
短跨方向
长跨方向
当板区格四周有现浇梁与其整体连接时,故各跨内和中间支座应考虑板内引起拱作用,计算配筋量宜降低20%,但必须满足最小配筋率的要求,其余板区格均属于边区格,故不进行降低计算,且板中配筋率一般较低,故近似地取内力臂系数进行计算。
双向板配筋计算如下表4-6、4-7、4-8所示:
表4-6双向板跨中配筋计算
截面位置
2.484
1.476
4.202
3.154
105
95
105
97.1
69.15
45.4
106.8
51.8
选用钢筋
C6/8@200
C6/8@200
C6/8@200
C6/8@200
实配面积
196
196
196
196
配筋率
0.35
0.22
0.54
0.26
截面位置
4.202
3.154
3.11
2.686
105
95
105
95
106.8
51.8
86.6
82.6
选用钢筋
C6/8@200
C6/8@200
C6/8@200
C6/8@200
实配面积
196
196
196
196
配筋率
0.54
0.26
0.44
0.42
截面位置
2.344
3.318
2.334
3.318
105
95
105
95
65.2
102.2
65.2
102.2
选用钢筋
C6/8@200
C6/8@200
C6/8@200
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