目录一.设计资料 (3)二.设计要求及平面结构布置 (4)三.板和次梁按塑性方法计算 (5)1.板的计算 (5)(1)荷载 (5)(2)内力计算 (5)(3)截面承载力计算 (6)2. 次梁计算 (7)(1)荷载 (8)(2)内力计算 (8)(3)截面承载力计算 (9)四.主梁按弹性方法计算 (10)(1)荷载 (11)(2)内力计算 (11)(3)截面承载力计算 (14)(4)主梁吊筋计算 (15)一.设计资料图1结构平面图某多层民用建筑,采用砖混结构,楼盖结构平面如图1所示。
楼面构造层做法:20mm 厚水泥砂浆打底,10mm 厚水磨石面层,20mm厚混合砂浆天棚抹灰。
2.可变荷载:标准值为3.5kN/m2。
恒载分项系数为1.2;活载分项系数为1.4。
3.材料选用:混凝土 采用C40)/71.1,/1.19(22mm N f mm N f t c ==钢 筋 梁内纵向受力钢筋采用HRB335级热轧钢筋)/300(2mm N f y =;其余采用HPB300级热轧钢筋)/270(2mm N f y =。
二.设计要求及平面结构布置板的设计:按考虑塑性内力重分布方法计算次梁的设计:按考虑塑性内力重分布方法计算主梁的设计:按弹性理论分析方法计算结构平面布置:由单向板的经济跨度2~3m,次梁的经济跨度4~6m,主梁的经济跨度6~8m,确定主梁的跨度为6m,次梁的跨度为6m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为2m。
楼盖结构布置图见图2。
图2结构平面布置图三.板和次梁按塑性方法计算1.板的计算板的3 2000 600012==mmmm l l ,宜按单向板设计。
板的厚度按构造要求取) 5040200040(801h mm mm l mm h <=≈=。
次梁截面高度取) 40015600015(4502h mm mml mm h <=≈=,截面宽度mm b 200=,板的尺寸及支承情况如图3所示。
图3板的尺寸图(1)荷载恒载标准值20mm 水泥砂浆面层 0.02 m ×20 kN/m 3 = 0.4 kN/m 2 80mm 钢筋混凝土 板 0.08 m ×25 kN/m 3 = 2.0 kN/m 2 20mm 混合砂浆天棚抹灰 0.02 m ×17 kN/m 3 = 0.34 kN/m 2 10mm 水磨石面层 0.01 m ×25 kN/m 3 = 0.25 kN/m 2 g k = 2 .99 kN/m 2 线恒载设计值 g = 1.2×2.99 kN/m = 3.588 kN/m 线活载设计值 q = 1.4×3.50 kN/m = 4.900 kN/m 合计 8.488 kN/m 即每米板宽 g + q = 8.488kN/m(2)内力计算计算跨度 边跨m 82.12m08.0 1.0 12.0 22=+--=+m m m h l n m 82.1m 84.12m 12.0 1.0 12.0 22>=+--=+m m m a l n取m l 82.10=。
中间跨m m m l 8.1 20.0 20=-=计算跨度差%10%1.1 8.1/) 8.1 82.1(<=-m m m ,说明可按照等跨连续板计算内力(为简化计算起见,统一取m l 82.10=)。
取1 m 宽板带作为计算单元,计算简图如图4所示。
图4计算简图连续板各截面的弯矩计算见表1。
截面 边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内 中间跨跨内中间支座弯矩计算系数m α111 111-161 141-)/()(20m kN l q g M m ⋅+=α2.56 -2.56 1.76 -2.01(3)截面承载力计算mmbh A f f mm N f mm N f mm mm mm h mm h mm b s yty c 228100080%285.0%285.0%45/270,/1.190.1, 60 20 80, 80, 1000min min ,min 2210=⨯⨯========-===ρρα最小配筋率连续板各截面的配筋计算见表2。
表2 连续板各截面配筋计算和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩降低20%。
边区格板带的配筋示意图如图5所示。
图5边区格板带配筋示意图中间区格板带的配筋示意图如图6所示。
板带部位截图边区板带(①~②,⑤~⑥轴线间)中间区格带(②~⑤轴线间)边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内、中间跨跨内中间支座)/(mkNM⋅2.56 -2.56 1.76 -2.01 2.56 -2.561.76×0.8=1.41-2.01×0.8=1.6121bhfMcsαα=0.037 0.037 0.026 0.029 0.037 0.037 0.021 0.023 ξ0.038 0.038 0.026 0.029 0.038 0.038 0.021 0.023 21//mmffbhAycsαξ=161 161 110 126 161 161 88 100 m in,sA228选配钢筋φ6/8@140φ6/8@140φ6/8@140φ6/8@140φ6/8@140φ6/8@140φ6/8@140φ6/8@140 实配钢筋面积2/mm281 281 281 281 281 281 281 281图6中间区格板带配筋示意图2.次梁计算取主梁高mmmm l mm h 50012600012 6003=≈>=,梁宽mm b 250=。
次梁有关尺寸及支承情况如图7所示。
图7次梁尺寸图(1)荷载恒载设计值由板传来 3.588kN/m 2×2m = 7.176 kN/m 次梁自重 1.2×25 kN/m 3×0.2 m ×(0.45 m-0.08 m) = 2.22 kN/m 梁侧抹灰 1.2×17 kN/m 3×0.02m ×(0.45m -0.08m)×2 = 0.30kN/m g = 9.696 kN/m 活载设计值 由板传来q =4.9 kN/m 2×2 m = 9.8 kN/m合计 g + q = 19.496kN/m(2)内力计算计算跨度 边跨m mm m l n 755.5225.0 12.0 0.6=--= m m m a l n 875.52 24.0 755.52=+=+m m m l n 875.5 899.5 755.5025.1025.1>=⨯=取m l 875.50= 中间跨 m m m l l n 75.5 25.0 0.60=-==跨度差%10%2.2 75.5/) 75.5 875.5(<=-m m m说明可按等跨连续梁计算内力。
计算简图如图8所示。
图8次梁计算简图连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表3和表4。
表3 连续次梁弯矩计算 截面 边跨跨内离端第二支座离端第二跨跨内 中间跨跨内中间支座弯矩计算系数m α111 111-161 141-)/()(20m kN l q g M m ⋅+=α61.17 -61.1742.06 -48.07表4连续次梁剪力计算截面 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、内侧弯矩计算系数v α0.45 0.6 0.55 0.55kNl q g V n v /)(+=α50.45 67.26 61.66 61.66(3)截面承载力计算次梁跨内截面按T 形截面计算,翼缘计算宽度为:边跨mm mm mm s b mm mm l b f 2200 2000 200 1960 5875313100'=+=+<=⨯==第二跨和中间跨mm mm b f 1920 575031'=⨯=梁高 mm mm mm h mm h 410 40 450, 4500=-==翼缘厚mm h f 80'=判别T 形截面类型:按第一类T 形截面试算 跨内截面m kN h h h b f m kN M f ffc ⋅=-<⋅=49.1085)2(17.61'0''1max α,故各跨内截面均属于第一类T 形截面。
支座截面按矩形截面计算,各支座按布置一排纵筋考虑,mm h 4100=。
22min min s, 180 450200%2.0 mm mm bh A =⨯⨯==ρ最小配筋率连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表5及表621/mm nA A sv sv =101 101 101 101mmbh f V h A f s t sv yv /7.000-=构造配筋构造配筋构造配筋构造配筋实配箍筋间距s/mm200 200 200 200次梁配筋示意图如图9所示。
图9次梁配筋示意图四.主梁按弹性方法计算主梁按弹性理论计算柱高H=4.5m ,柱截面尺寸为400mm ×400mm 。
主梁的有关尺寸如图10所示。
图10主梁尺寸图(1)荷载恒载设计值 由次梁传来kN m m kN 176.40 0.6/ 696.9=⨯主梁自重(折算为集中荷载)kN m m m m m kN 8.72)08.06.0(25.0/252.13=⨯-⨯⨯⨯ 梁侧抹灰(折算为集中荷载)kN m m m m m kN 85.02)08.06.0(04.0/172.13=⨯-⨯⨯⨯kN G 8.48=活载设计值 由次梁传来 kN m m kN Q 8.58 0.6/ 8.9=⨯=合计kN Q G 6.107=+(2)内力计算边跨m mm m l n 68.524.0 12.0 00.6=--= m mm b l l 022.62 4.0 68.5025.12025.100=+⨯=+=m m m m b a l n 06.624.02 36.0 68.522=++=++<中间跨m m m l n 60.5 40.0 00.6=-=m m m b l l n 00.6 4.0 60.50=+=+=m l m m m l n 88.5, 00.6 88.5 60.505.105.10=<=⨯=取跨度差%10%38.288.5/)88.502.6(<=-m m m ,则可按等跨连续梁计算由于主梁刚度较柱的线刚度大得多(i 梁/i 柱=6>4),故主梁可视为铰支在柱顶上的连续梁,计算简图如图11所示。
图11主梁计算简图在各种不同分布的荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行,跨内和支座最大弯矩及剪力按下式计算,即00KQl KGl M +=KQ KG V +=具体计算结果以及最不利荷载组合见表7和表8。