房屋混凝土单向板设计共11页.docx
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房屋混凝土单向板设计共11页
单向板肋梁楼盖设计
与当今“教师”一称最接近的“老师”概念,最早也要追溯至宋元时期。
金代元好问《示侄孙伯安》诗云:
“伯安入小学,颖悟非凡貌,属句有夙性,说字惊老师。
”于是看,宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。
清代称主考官也为“老师”,而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。
可见,“教师”一说是比较晚的事了。
如今体会,“教师”的含义比之“老师”一说,具有资历和学识程度上较低一些的差别。
辛亥革命后,教师与其他官员一样依法令任命,故又称“教师”为“教员”。
1、设计资料
家庭是幼儿语言活动的重要环境,为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作,孩子一入园就召开家长会,给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。
我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长,要求孩子回家向家长朗诵儿歌,表演故事。
我和家长共同配合,一道训练,幼儿的阅读能力提高很快。
(1)楼面做法:
20㎜厚水泥砂浆抹面(γ=20KN/㎡),板底及梁用15㎜厚石灰砂浆抹底(γ=17KN/㎡)
“师”之概念,大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。
其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。
《说文解字》中有注曰:
“师教人以道者之称也”。
“师”之含义,现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。
“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。
“老”在旧语义中也是一种尊称,隐喻年长且学识渊博者。
“老”“师”连用最初见于《史记》,有“荀卿最为老师”之说法。
慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制,老少皆可适用。
只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”,其只是“老”和“师”的复合构词,所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称,虽能从其身上学以“道”,但其不一定是知识的传播者。
今天看来,“教师”的必要条件不光是拥有知识,更重于传播知识。
(2)材料:
混凝土强度等级C35,粱内受力纵筋采用HRB335,其他采用HPB235;
(3)楼面荷载:
均布活荷载标准值qk=6KN/㎡
2.楼盖的结构平面布置
主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。
主梁跨度6.3m,次梁跨度5.1m,主梁每跨布置两根次梁,板的跨度为2.1m,l02/l01=5.1/2.1=2.4,按单向板设计。
按高跨比条件,要求板厚h≧2100/40=52.5,对于工业建筑的楼盖板,要求h≧80㎜,故取板厚h=80㎜。
次梁的截面高度应满足h=l02/18~l01/12=5100/18~5100/12=283~425㎜。
考虑到楼面的可变荷载比较大,取h=400㎜。
截面宽度取为b=200㎜。
主梁的截面高度应满足h=l0/15~l0/10=6300/15~6300/10=420~630㎜。
考虑到楼面的可变荷载比较大,取h=600㎜。
截面宽度取为b=300㎜。
3、板的设计
(1)荷载
板的恒荷载标准值:
20mm厚水泥砂浆抹面0.02×20=0.4KN/㎡
80mm钢筋混凝土板0.08×25=2KN/㎡
15mm石灰砂浆0.015×17=0.255KN/㎡
小计2.655KN/㎡
板的活荷载标准值6KN/㎡
恒荷载分项系数取1.2;因楼面活荷载标准值大于4.0KN/㎡,所以活荷载分项系数应取1.3。
于是板的
恒荷载设计值g=2.655×1.2=3.186KN/㎡
活荷载设计值q=6×1.3=7.8KN/㎡
荷载总设计值g+q=10.986KN/㎡,近似取为g+q=11.0KN/㎡
(2)计算简图
次梁截面为200mm×400mm,现浇板在墙上的支承长度为120mm。
按内力重分布设计,板的计算跨度:
边跨l0=ln+h/2=2100-100-250+80/2=1790mm
<2100-100-250+120/2=1810mm
中间跨l0=ln=2100-200=1900mm
因跨度相差小于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。
(3)弯矩设计值
由表11-1可查得,板的弯矩系数αm分别为:
边跨中,1/11;离端第二支座,-1/11;中跨中,1/16;中间支座,-1/14。
故
M1=-MB=(g+q)l01²/11=11.0×1.79²/11=3.20KN·m
Mc=-(g+q)l01²/14=-11.0×1.9²/14=-2.84KN·m
M2=(g+q)l01²/16=11.0×1.9²/16=2.48KN·m
(4)正截面受弯承载力计算
板厚80mm,h0=80-20=60mm;板宽b=1000mm。
C35混凝土,α1=1.0,fc=16.7N/m㎡;HPB235钢筋,fy=210N/㎜²。
板配筋计算的过程列于表如下。
截面
1
B
2
C
弯矩设计值(KN·m)
3.20
-3.20
2.48
-2.84
αs=M/α1fcbh0²
0.053
0.053
0.041
0.047
ξ=1-√(1-2αs)
0.054
0.054
0.042
0.048
轴线
①~②,⑤~⑥
计算配筋(㎜²)
As=ξα1fcbh0/fy
257.8
257.8
200.4
229.0
实际配筋
(㎜²)
φ8@180
As=279
φ8@180
As=279
φ8@180
As=279
φ8@180
As=279
轴线
②~⑤
计算配筋(㎜²)
As=ξα1fcbh0/fy
257.8
257.8
0.8×200.4=160.32
0.8×229=183.2
实际配筋
(㎜²)
φ8@180
As=279
φ8@180
As=279
φ8@180
As=279
φ8@180
As=279
对轴线②~⑤间的板带,其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。
为了方便,近似对钢筋面积乘0.8.
计算结果表明,ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则:
As/bh=279/1000×80=0.349%,并且大于0.45ft/fy=0.45×1.57/210=0.336%,可以;同时此值大于0.2%,符合要求。
4.次梁设计
按考虑塑性内力重分布设计。
楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。
(1)荷载设计值
永久荷载设计值
板传来永久荷载:
3.19×2.1=6.70KN/m
次梁自重:
0.2×(0.4-0.08)×25×1.2=1.92KN/m
次梁粉刷:
0.015×(0.4-0.08)×17×2×1.2=0.19KN/m
小计:
g=8.81KN/m
可变荷载设计值:
q=7.8×2.1=16.38KN/m
荷载总设计值:
g+q=25.19KN/m
(2)计算简图
次梁深入墙内240mm,主梁截面为300×600㎜。
计算跨度之边跨:
l0=ln+a/2=5100-250-300/2+240/2=4820㎜,略大于1.025ln=4817.5㎜,取:
l0=4820㎜
中间跨:
l0=ln=5100-300=4800㎜
因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。
计算简图如图:
(3)内力计算
弯矩设计值:
M1=-MB=(g+q)l0²/11=25.19×4.82²/11=53.20KN·m
M2=(g+q)l0²/16=25.19×4.8²/16=36.27KN·m
Mc=-(g+q)l0²/14=-25.19×4.8²/14=-41.46KN·m
剪力设计值:
VA=0.45(g+q)ln1=0.45×25.19×4.7=53.28KN
VBl=0.60(g+q)ln1=0.60×25.19×4.7=71.04KN
VBr=Vc=0.55(g+q)ln2=0.55×25.19×4.8=66.50KN
(4)承载力计算
1)正截面受弯承载力计算时,跨内按T形截面计算,翼缘宽度取:
bf'=l/3=2100㎜;又bf'=b+sn=200+1900=2100㎜,故取bf'=2100㎜。
C35混凝土,梁最小保护层厚度c=25mm。
一排纵向钢筋:
h0=400-35=365mm二排纵向钢筋:
h0=400-60=340mm
C35混凝土,α₁=1.0,βc=1,fc=16.7N/mm²,ft=1.57N/mm²:
纵向钢筋用HRB335钢,fy=300N/mm²箍筋采用HPB235钢,fy=210N/mm².跨内截面为第一类T形截面。
正截面承载力计算过程列于下表:
截面
1
B
2
C
弯矩设计值(KN·m)
53.20
-53.20
36.27
-46.41
αs=M/(α1fcbh0²)或
αs=M/(α1fcbf'h0²)
53.20×10^6/(1×16.7×2100×365²)=0.011
53.20×10^6/(1×16.7×200×340²)=0.138
36.27×10^6/(1×16.7×2100×365²)=0.008
46.41×10^6/(1×16.7×200×365²)=0.093
ξ=1-√(1-2αs)
0.011
0.138
0.008
0.098
As=ξα1fcbh0/fy或
As=ξα1fcbf'h0/fy
469.35
564.01
341.35
398.24
选配钢筋
(㎜²)
2
14+1
16
As=509
3
16
As=603
2
16
As=402
2
16
As=402
计算结果表明,支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;As/(bh)=402/(200x400)=0.50%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.57/300=0.26%,同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。
(2)斜截面受剪承载力
斜截面受剪承载力计算包括:
斜截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。
验算截面尺寸:
hw=h0-hf'=340-80=260mm,因hw/b=260/200=1.3<4,截面尺寸按下式验算:
0.25βcfcbh0=0.25×1×16.7×200×340=283.91×10³N>Vmax=74.81kN
截面尺寸满足要求。
计算所需腹筋:
采用φ8双肢箍筋,计算支座B左侧截面。
0.7ftbh0=0.7×1.57×200×340=74.73×10³N与Vmax=74.81kN基本相等
因此构造配筋φ8@200
验算配筋率下限值:
弯矩调幅时要求的配筋率下限为:
0.3ft/fyv=0.3×1.57/210=0.224%,实际配筋率ρsv=Asv/(bs)=101/(200×200)=0.253%>0.224%,满足要求。
5.主梁设计
主梁按弹性方法设计
(1)荷载设计值
为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载。
次梁传来的永久荷载8.81×5.1=44.93KN
主梁自重(含粉刷层)
(0.60-0.08)×0.3×2.1×25×1.2+0.02×(0.60-0.08)×2×2.1×17×1.2=10.50KN
永久荷载设计值G=44.93+10.50=55.43KN
可变荷载设计值Q=16.38×5.1=83.54KN
(2)计算简图
主梁按连续梁计算,端部支撑在砖墙上,支撑长度为370mm;中间支撑在400×400mm的混凝土柱上。
其计算跨度
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