混凝土梁板结构设计计算书
取小值 =5820mm
平均跨度: =(5820+5700)/2=5760mm
边跨与中间跨的跨度差(5820-5700)/5700=2.1%<10%,故可按等跨连续梁计算内力。剪力计算时,跨度取净跨。如图4所示。
图4次梁的计算简图
(3)内力计算
次梁的内力计算见表4-1和表4-2。
表4-1次梁的弯矩计算
双肢A 200(0.505)
双肢A 200(0.505)
配筋率 =
0.25%>0.19%
5
主梁的设计(按弹性理论计算)
考虑塑性内力重分布的构件在使用荷载作用下变形较大,应力较高,裂缝较宽。因主梁是楼盖的重要构件,要求有较大的强度储备,且不宜有较大的挠度,因此采用弹性方法设计。
(1)荷载计算
主梁自重实际为均布荷载,但此荷载值与次梁传来的集中荷载值相比很小,为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载,其作用点与次梁的位置相同。即采用就近集中的方法,把集中荷载作用点两边的主梁自重集中到集中荷载作用点,主梁视为仅承受集中荷载的梁。
中跨:G =70.81×6.150=435.48kN·mQ =137.51×6.150=845.69kN·m
支座:G =70.81×6.163=436.40kN·mQ =137.51×6.163=847.47kN·m
主梁弯矩计算如表5-1所示。
表5-1主梁弯矩计算
主梁弯矩计算
项次
荷载简图
跨内弯矩
支座弯矩
按可变荷载控制考虑:
= =1.2×8.246+1.3×17.63=32.81kN/m
按永久荷载控制考虑:
= =1.35×8.246+0.7×1.3×17.63=27.18kN/m
取q =32.81 kN/m
(2)计算简图
中间跨: = =6000-300=5700mm
边跨: = +a/2=5820-150-120+180/2=5820mm<1.025 =5842.5mm
h= /14~ /8=(6150/14)~(6150/8)=439.29~768.75mm
并且h≥ /15=6150/15=410mm
取h=700mm
截面宽度b=h/3~h/2=(700/3)~(700/2)mm=233.33~350mm
取b=300mm
3
板的设计(按考虑塑性内力重分布的方法计算)
(1)荷载计算
次梁传来的恒荷载:8.246×6.0=49.476kN
主梁自重:25×0.3×(0.7-0.08)×2.05=9.53kN
恒荷载标准值: =49.476+9.53=59.01kN
活荷载标准值: =17.63×6=105.78kN
恒荷载设计值:G=1.2 =1.2×59.01=70.81kN
活荷载设计值:Q=1.3 =1.3×105.78=137.51kN
取较小值 =1940mm
中间跨: = /3 =5700/3=1900mm
=b+ =200+1850=2050mm
取较小值 =1900mm
支座截面按矩形截面计算。跨中及支座截面均按一排钢筋考虑;故取h0=410mm,翼缘厚度 =80mm。
=1.0×14.3×1900×80×(410-80/2)=804.23 >99.48
图1楼盖的结构类型
1.2
某企业多层工业厂房的楼盖,采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖结构形式。其露面构造层自上而下的做法为:10mm厚水磨石面层(24kN/m3)、20mm厚水泥砂浆找平层(23kN/m3)、现浇混凝土楼板(厚度自定,25kN/m3)和20mm厚混合砂浆天棚抹灰(21kN/m3)。混凝土采用C30级,梁中的纵向受力钢筋和弯起钢筋采用HRB400,其他钢筋采用HPB300。活载组合值系数取0.7。楼面活荷载标准值为8.6kN/m2,建筑平面尺寸24.6m×36m,边墙墙厚为300mm,中柱尺寸为钢筋混凝土柱,截面尺寸为400mm×400mm。
-1/11×14.92×
= -4.74
1/16×14.92×
=3.19
-1/14×14.92×
= -3.65
(4)正截面承载力计算
板的钢筋采用HPB300级,混凝土为C30,查表知, =270N/mm2, =14.3N/mm2, =1.0, h0=80-20=60mm。因中间板带的内区格四周与梁整体连接,故M2、M3和Mc值可降低20%。板截面配筋计算过程见表3-2。
307.47
307.47
203.42
(161.64)
317.78
(317.78)
实配钢筋(mm2)
A
As=314mm2
A
As=314mm2
A
As=209mm2
A
As=335mm2
中间板带
A
As=314mm2
A
As=314mm2
A
As=164mm2
A
As=335mm2
4
次梁的设计(按考虑塑性内力重分布的方法计算)
截面
1
B
C
2、3
弯矩系数
1/11×32.81×5.822
=101.03
-1/11×32.81×5.822
=-101.03
-1/14×32.81×5.702
=-76.14
1/16×32.81×5.702
=66.62
表4-2次梁的剪力计算
截面
A支座
B支座左
B支座右
C支座
剪力系数
0.45×32.81×5.73
次梁常用跨度:4~6m
主梁:5~8m。
根据图1所示的柱网布置,选取主梁横向布置次梁纵向布置的结构平面布置方法。主梁的跨度为6150mm,间距为6000mm;次梁的跨度为6000mm,间距为2050mm。
图2楼盖结构平面布置图
2.2
板厚的确定:按跨高比要求,板厚h≥ /40=2050/40=51.25mm,按构造要求,工业建筑楼板的最小厚度为80mm。故取板厚h=80mm。
故属于第一类T形截面。次梁纵向受力钢筋采用HRB400(fy=360N/mm2),箍筋采用HPB300(fyv=270N/mm2)
次梁正截面承载力计算见表4-3。
表4-3次梁正截面承载力计算
截面
1
B
C
2、3
M(kN∙m)
101.03
-101.03
66.62
-76.14
b或 (mm)
1940
200
1900
10mm厚水磨石面层:24×0.01=0.24kN/m2
20mm厚水泥砂浆找平层:23×0.02=0.46kN/m2
80mm厚现浇混凝土楼板:25×0.08=2.00kN/m2
20mm厚混合砂浆天棚抹灰:21×0.02=0.42kN/m2
恒荷载标准值:gk=0.24+0.46+2+0.42=3.12kN/m2
表3-2板截面配筋计算
截面
1
B
2、3
C
M(kN∙m)
4.74
-4.74
3.19
(2.552)
-3.65
(-2.92)
=
0.092
0.092
0.062
(0.050)
0.071
(0.057)
1-
0.097
0.097
0.064
(0.051)
(0.074<0.1,取0.1)
(0.058<0.1,取0.1)
As= (mm2)
边跨与中间跨的跨度差(1870-1850)/1850=1.1%<10%,且板的实际跨数为9跨,大于5跨,故可按5跨等跨连续板计算内力。板的计算简图如图3所示。
图3板的计算简图
(3)内力计算
各截面的弯矩计算见表3-1。
表3-1板的弯矩计算
截面
1
B
2、3
C
弯矩系数
1/11×14.92×1.872
=4.74
=84.6
0.6×32.81×5.73
=112.8
0.55×32.81×5.7
=102.86
0.55×32.81×5.7
=102.86
(4)正截面承载力计算
次梁跨中截面按T形截面进行正截面受弯承载力计算。翼缘计算宽度,边跨及中间跨均按下面的较小值采用。
边跨: = /3=5820/3=1940mm
=b+ =200+1830=2030mm
102.86
0.25 (kN)
0.25×1.0×14.3×200×410=293.15 kN >V截面满足要求
0.7ftbh0(kN)
0.7×1.43×200×410=82.08 kN <V按计算配箍
=1.2(
0.027
0.333
0.225
0.225
实配箍筋 )
双肢A 200(0.505)
双肢A 200(0.505)
200
=
0.022
0.210
0.015
0.158
1-
0.022
0.239
0.015
0.173
As= (mm2)
692
777
455
565
实配钢筋As(mm2)
2C18(直)
1C16(弯)
(710)
2C18(直)
1C16(弯)
(829)
2C14(直)
1C16(弯)
(509)
2C16(直)
1C16(弯)
(603)
-121.18
-121.18
+ 、 、
346.97
-72.85
236.07
-16.38