混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计参考例题.docx
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混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计参考例题
」、设计资料
1楼面活荷载标准值6kN/mL
2、楼面水泥砂浆面层厚25mm(二20KN/m3);
梁、板均为20mm厚纸筋石灰砂浆(吋=17KN/m3)。
3、材料选用:
(1)混凝土:
采用C25(fc=11.9N/mm2,fc=1.27N/mm2,=25KN/m3);
(2)钢筋:
板采用HPB235级钢筋(fy二=210N/mm2,b=0.614)
梁的受力钢筋采用HRB335级钢筋(fy二fy=300N/mm2,b=0.550)
箍筋、架立钢筋采用HRB335级钢筋(fy=fy'-300N/mm2,b=0.550)
4、楼面梁格布置图
0
0
0
0
0
6000
6000
6000
6000
6000
6000
36C
00
1-1梁格布置图
5、板、次梁及主梁相关尺寸的确定
l2300
板按塑性内力重分布方法设计,按刚度条件板厚为h一上2300:
57.5mm,按构造
4040
要求,工业房屋楼面的最小厚度为70mm则可取板厚h=80mm
11
次梁截面高度应满足h=(一~—)1。
=(333~500)mm,则取h=450mm截面宽度应满12180
11
足b=(—〜)h=(150~225)mm,则取b=200mm
23
11主梁截面高度应满足h=()1。
=(460~690)mm,则取h=650mm截面宽度应满
814
11
足b=(—〜—)h=(217〜325)mm,则取b=250mm
23
二、板的设计
板的几何尺寸和计算简图如下
一卜
1
3
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2-1板的几何尺寸
1
rrrm
11J11
rrrm
1JJJJ、
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2-2板的计算简图
1.荷载
1恒荷载
板自重0.08X25=2.0KN/mf
楼面面层0.025X20=0.5KN/mf
天棚抹灰0.02X17=0.34KN/m
gk=2.84KN/mf
2活荷载qk=6.0KN/mf
3荷载组合设计值
对于标准值大于4KN//m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取q=1.3,所以有:
g+q=1.2gk+1.3qk=1.2X2.84+1.3X6.0=11.208KN/m2
2.内力计算
取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为:
中间跨:
I。
=In=2.3-0.20=2.10m
边跨:
l0=ln+-=2.30-0.12-0.10+0.04=2.12m
212—210
边跨与中间跨的计算跨度相差:
=0.009<10%
2.10
故可按等跨连续板计算内力。
板的荷载计算表
各截面的弯矩计算见表⑴
表⑴板的弯矩计算
截面
边跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
弯矩系数
+丄
1
+丄
1
11
11
16
14
M=a(g+q)l°2(kNm)
4.579
-4.579
3.089
-3.531
3、正截面承载力计算
取板的截面有效高度h°=80-20=60mm各截面的配筋见表⑵,板的配筋见图纸---板的配
表⑵板的正截面承载力计算
截面
边路中
第一内支座
中间跨中
中间支座
M(KN・m)
4.579
-4.579
3.089
-3.531
\«1fcb
0.35h。
是
是
是
是
A«ifcbx
一fy
385
385
254
292
选配钢筋
①8@130
①8@130
①6@110
①6@95
实配钢筋面积
387
387
257
298
As
P=
bh)
0.37%>Pmin
0.37%>Pmin
0.25%>Pmin
0.28%>Pmin
是否满足要求
是
是
是
是
注:
①最小配筋率?
min=(45ft/fy,0.2)max%=°・2%
②对于HPB235I冈筋,b=0.55;
四、次梁的设计
主梁的梁高h=650mm梁宽b=250mm次梁的截面几何尺寸与支承情况见图4-1
4-1次梁的几何尺寸
1、荷载
1恒荷载
由板传来:
2.84X2.3=7.682KN/m
次梁自重:
25X0.20X(0.45-0.08)=1.85KN/m
梁侧抹灰:
17X(0.45-0.08)X2X0.02=0.25KN/m
gk=8.63KN//m
2楼面使用活荷载qk=6.0X2.30=13.80KN//m
3荷载组合设计值
g+q=1.2gk+1.3qk=1.2X8.63+1.3X13.80=28.296KN/m2
2、内力计算
按塑性内力重分布方法计算次梁内力
计算跨度:
中间跨:
I。
=ln=6.0-0.25=5.75m
边跨:
lo=ln+a=6.0-0.12-0.125+0.12=5.875m〈1.025ln=5.9m
边跨与中间跨的计算跨度相差:
5.875一5.75=0.022<10%
5.75
故可按等跨连续梁计算内力。
剪力计算时跨度应取净跨,计算如图5
4-2次梁的计算简图
次梁内力计算见表⑶、表⑷
表⑶次梁弯矩计算
截面
边跨中
第一内支座
中间跨中
中间支座
弯矩系数amb
1+一
1
1+一
1
11
11
16
14
M=a(g+q)1;(KN/m
88.80
-88.80
58.48
-66.83
表⑷次梁剪力计算
截面
边跨中
第一内支座(左)
第一内支座(右)
中间支座
弯矩系数avb
0.45
0.6
0.55
0.55
V=a(g+q)l0(KN)
74.82
99.76
89.50
89.50
3、截面承载力计算
次梁跨中截面按T形截面进行计算,其翼缘宽度取三者最小值
按梁跨考虑:
按净距Sn考虑
按翼缘高度hf'考虑
故应取bf=1.92m
bf'丄二575=i.92m
f33
bf=b+sn=0.2+2.1=2.3m
ho=450-35=415
I
hf=-80=0.19>0.1,故翼缘不受限制
ho415
判断各跨中截面属于哪一类T形截面,取h0=450-35=415mm则:
''hf80
曲hffc(h。
-2)=1.0X1920X80X11.9X(415-—)
=685.44KN-m>88.80KN-m
故属于第一类T形截面
支座截面按矩形截面计算,可按单筋截面考虑:
h0=450-35=415m
次梁正截面承载力计算见表⑸,次梁斜截面承载力见表⑹;
截面
边跨中
(按T形)
第一内支座
(按矩形)
中间跨中
(按T形)
中间支座
(按矩形)
M(kN・m)
88.80
-88.80
58.48
-66.83
x=ho-Jh2-2Mb
V%fcb
xMO.35*
是
是
是
是
Aa1fcbxfy
726.95
816.50
474.10
589.33
选配钢筋
3①18
2①18+1①20
2①18
2①18+1①12
实配钢筋面积
763
823
509
622
p-As
bh°
0.92%>0.2%
1.06%>0.2%
0.61%>0.2%
0.75%>0.2%
是否满足要求
是
是
是
是
注:
0最小配筋率?
min=(45ft/fy,0.2)max%=0.2%
②HRB335钢筋,b=0.55.
表⑹次梁斜截面承载力计算
截面
边支座
第一内支座(左)
第一内支座(右)
中间支座
V(kN)
74.82
99.76
89.50
89.50
0.25Bcfcbh0(KN)
246.9>V
246.9>V
246.9>V
246.9>V
0.7Rhftbh
73.79 73.79 73.79 73.79 箍筋肢数、直径 2©6 2©6 2©6 2©6 Asv=nAv1 57 57 57 57 1.25fyvA/hs— V-0.7fth0b 8551.82 339.18 560.69 560.69 实配箍筋间距(mm 200 200 200 200 -Asbho 0.102% 0.012% 0.102% 0.102% 是否满足要求 是 是 是 是 注: Psv,min=0.24卫=0.106%,由Psv,min计算出S=268.8mm所以取S兰268mm而由构造fyv 要求知箍筋的最大间距为200,故取S=200mm 五、主梁的设计 按弹性理论计算主梁内力,不考虑塑性内力重分布柱截面尺寸为400mrK400mm主梁的 截面几何尺寸与支承情况如图5-1o 5-1主梁几何尺寸及支承情况 1、荷载 ①恒荷载 由次梁传来 8.63 X6=51.78KN 主梁重(折算为集中荷载)0.25X(0.65-0.08)X2.3X25=8.19KN 梁侧抹灰(折算为集中荷载)2X(0.65-0.08)X2.3X0.02X17=0.89KN Gk=60.86KN 3荷载组合设计值 G+Q=1.2G+1.3Qk=1.2X60.86+1.3X82.80=180.67KN G=1.2G=1.2X60.82=73.03KN Q=1.3Q=1.3X82.80=107.64KN 2、内力计算 计算跨度如下: 中间跨: l°=6.9m 边跨(取二者中较小者) =6.96m 2 0.3、0.3z )+=6.95m 22 0.30.30.36 =6.9-0.12-++ 222 ◎: I。 =1.025ln b =1.025X(6.9-0.12- 故取: l0=6.95m 3、计算简图见图5-2o 5-2主梁计算简图 4、各种荷载工况下的主梁内力计算见表⑺ 表⑺各种荷载工况下的主梁内力计算 内力图 荷载 计算简图工况 A GG73.03KN 11D 135.52135.52 33.76 123.84 77.62 77.62 123.84 K M1 K Mb K K Me 0.224 123.84 -0.267 -135.52 0.067 33.76 0.267 135.52 iQ|Q(QQ=107.64 A11BC1「D 11 希藪轟谯書5^.=- K M1 K Mb Km2 K Me 0.289 [-0.133 : 0.133 216.2 —99.5 99.5 53.3473.°3 L V 9.50 9253 99.50 121.96 具体计算过程见下表 5、内力计算过程见表⑻ 表⑻内力计算 何载 工况 弯矩 剪力 ① Mi=KGL=0.24473.03X6.95=123.84KNm MB=KGL=-0.26衣73.03X6.95=-135.52KN•m M2=KGL=0.06773.03X6.90=33.76KN・m M/拓73.03X2.30-2X135.52=77.62KNm 13 Va=QG=0.733X73.03=53.53KN 乂右=Va_G=53.53-73.03=-19.50KN 7B「K1G=-1.267X73.03=-92.53KN ▼8右=K1G=1.0X73.03=73.03KN V2左=0 ② M1=KQL=0.28X107.64X6.95=216.20KNm Mb=KQL=-0.13X107.64X6.95=-99.50KN•m M2=Mb=-99.50KN-m M/“07.64X2.30--X99.50=181.24KNm 13 Va=K1Q=0.866X107.64=93.22KN乂右=Va-Q=93.22-107.64=-14.42KN▼8左=K1Q=-1.133X107.64=-121.96KN Vb右=0 ③ Mb=KQL=-0.13X107.64X6.95=-99.50KN•m 11 M1=—MB=-—X99.50=-32.92KN•m 33 22 M^-Mb=-—X99.50=-66.33KN-m 33 M2=KQL=0.20X107.64X6.90=148.54KN・m Va=K1Q=-0.133X107.64=-14.32KN V1右=Vb左=Va=-14.32KN ▼8右=K1G=1.0X107.64=107.64KN V2左=0 ④ Mb=KQL=-0.311X107.64X6.95=-232.66KNm Mc=KQL二0.089X107.64X6.95=-66.58KN-m M1=KQL=0.229X107.64X6.95=171.31KN•m *2 M1拓107.64X2.30-一X232.66=92.47KN•m 13 M2=KQL=0.170X107.64X6.90=126.26KN•m **1M2肚M1--X66.58=69.34KN•m 3 Va=K1Q=0.689X107.64=74.16KN乂右=Va-Q=74.16-107.64=-33.48KN▼8左=K1G=-1.311X107.64=-141.11KN▼8右=K1G=1.222X107.64=131.54KNV2左=Vb右-Q=131.54-107.64=23.90KN 6、最不利内力组合见表9 表9、最不利内力组合 荷载组 合工况 计算简图 内力图 Q=107.64KN : G|G=73.03KN 222.80 222.80 206.47 142.05 66.62 29.21 29.21 66.62 142.05 206.47 G=66.62KNQ=107.64KN GG/G|Q“G 1 *i.J 79.69 4.69 4.69 79 ).69 222.8222.8 179.34 215.16 34.51 98.73 32.11 32.11 98.73 34.51 215.16 G=66.62KN Q=107.64KN 355.77 198.16 QQQQ G|G[g(Gjg,G LJ II 122.99 93.99 23.927.37 51.27 39.25 50.36 225.53 &截面承载力计算 主梁跨中截面按T形截面进行计算,其翼缘宽度取三者最小值 按梁跨考虑: bf'=lo=6.90/3=2.30m f3 按净距&考虑 bf=b+sn=0.4+6.5=6.9m 按翼缘高度hf'考虑 hb=650-60=590 1 ——==0.169>0.1,则翼缘不受限制 h0590 故应取bf=2.30m 考虑弯矩值较大,故应按双排受力钢筋设置,则跨中h0=h-60=650-60=590mm ''hf : 1bfhffc— 判断各跨中截面属于哪一类T形截面,)=1.0X2300X100X11.9X(590-100/2) =1477.98KN-m>92.97KN-m 故属于第一类T形截面 支座处按矩形截面考虑,由于弯矩值较大,故应按双排受力钢筋设置,则跨中 h0=h-90=650-90=560mm 10、主梁的正截面承载力及配筋计算见表10,斜截面承载力及配筋计算见表11; 表10、主梁正截面承载力计算 截面 边跨中 中间支应 中间跨中 M(KN-m 328.70 355.77 179.34 Q0—(kN-m) 2 - 34.85 - M—Qo—(kNm) 2 - 320.92 - x=5_2Mb \«1fcb 0.035 0.344 0.019 x兰0.35— 0.036<抵 0.441<£ 0.019< 人=f(mm) fy 1884.0 1910.3 11022.7 选配钢筋 2©25+3©20 2©25+3©20 2©25+1©20 实配钢筋面积(mm 1932 1932 1296 P=s_ bh° 1.31%>0.2% 1.38%>0.2% 0.93%>0.2% 是否满足要求 是 是 是 注: ①最小配筋率? min=(45ft/fy,0.2)max%=0.2% ②HRB335钢筋,;=0.55, 表11、主梁斜面承载力计算 截面 边支座 支座B左 支座B右 V(KN 142.05 225.53 215.16 0.25Bcbhfc(KN) 438.8>V 416.5>V 416.5>V Vc=0.7ftbh0(KN) 131.1 124.5 124.5 选配弯起钢筋 - 1©18 1©18 弯起钢筋面积Asb 0 254.5 254.5 Vsb=0&『心ina(KN) 0 43.2 43.2 V-Vsb-乂 11.4 57.83 47.46 箍筋肢数、直径 2©6 2©6 2©6 2 Asv=nAsv1(mm) 57 57 57 1.25-fyvAsvh0s— V-Vsb-乂 1106250 206986 252212 实配箍筋间距s(mm) 200 200 200 pnAsv1 1sv— bs 0.114%>0.106% 0.114%>0.106% 0.114%>0.106% 是否满足要求 是 是 是 注: Psv,min=0.24丄=0.106%,由Psvmin计算出S=215.1mn,所以取SW215mm而由构 fyv 造要求知箍筋的最大间距为250,故可取S=200mm
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