建筑结构实训设计02

混凝土标号： C20       ；

可变荷载标准值：  8.5      KN／m2；

初步拟定尺寸：板跨为2.0m，板厚为100m次梁的跨度为6.0m，其截面尺寸为200mm×400mm，主梁跨度为6.0m.其截面尺寸300mm×600mm.按刚度要求，板厚h≧l/25=2000/40=50mm,次梁高度h≧l/25=240mm,主梁高度h≧l/15=400mm.拟定尺寸均满足刚度要求。

结构安全级别为Ⅱ级，结构重要性系数r0=1.0,按正常运行状况（即持久状况）进行设计。设计状况系数Ψ=1.0，试为此楼盖配置钢筋并绘出结构施工图。

㈠建筑结构板的设计。

1．计算简图

板的尺寸及其支承情况如图所示（a）

计算跨度：边跨：ln1=2000-120-200/2=1780mm

l01=ln1++b/2+h/2=1780+200/2+100/2=1930mm

l01=ln1+a/2+b/2=1780+120/2+200/2=1940mm

l01=1.1 ln1=1.1×1780=1958mm

应取l01=1920mm,但为了方便计算，取l02=2000mm。中间跨 l02=lc=2000mm    

两跨相差（l02-l01）／l02=（2000-1920）／2000=4%﹤10%应按等跨来考虑。9跨按5跨计算，其计算简图如图所示（b）

2.荷载计算

在垂直于次梁的方向取1m宽的板带作为板计算单元。

永久荷载：100mm厚的钢筋混凝土板自重 25×1.0×0.08=2.5KN／m

20mm厚的水泥砂浆面层重 2O×1.0×0.02=0.4KN／m

15mm厚纸筋石灰粉刷重  17×1.0×0.15=0.225 KN／m

  永久荷载标准值gk=2.5+0.4+0.225=3.155 KN／m

永久荷载设计值g= rGqk= 1.05×3.155=3.31 KN／m

可变荷载：可变荷载的标准值qk= 8.5×1=8.5 KN／m

可变荷载的设计值qk= rQqk =1.2×8.5=10.2 KN／m

折算荷载：gˊ=g+q/2=3.31+10.2／2=8.41 KN／m

            qˊ=q/2=10.2／2=5.1 KN／m

3.内力计算

连续板的剪力一般由混凝土承担，不需要进行斜截面承载力计算，亦不需设置腹筋。试中系数及可查附录五得到，r0=1.0，Ψ=1.0，计算结果列于表中。

板的内力计算表

1.0×1.0×【1／2﹙8.41+5.10】=12.16KN

-(5.96-0.5×0.2×12.16)=-4.744KN

-(4.92-0.5×0.2×12.16)=-3.704KN

4.配筋计算

b=1000mm ,h=100mm ,ho=75mm，fc =10N/m㎡， fy=210N/mm 

rd=1.2，计算结果列于表3

板的正截面承载力计算

连续板中的配筋要求：①直径不宜超过两种，直径差值不小于2mm；②采用弯起式配筋时，各跨间距宜相等或成倍数，以使钢筋上弯厚，在支座上面钢筋间距较为均匀。板的配筋示意图如图所示。

连续板的构造钢筋：①分布钢筋选用 6＠300    ;②沿垂直板垮方向的板边为  6 ＠220    ，平行于板垮方向的板边为   6＠220   ；③垂直于主梁的板面附加钢筋选用 6 ＠200   ；④墙角附加钢筋  6＠200  ，双向配置于四个墙角的板面如图所示

（二）建筑结构次梁的设计

1.计算简图

次梁设计时，取其中相邻板中心线之间部分作为计算单元。本例为三跨连续梁。次梁构造及计算简图如图（a）(b)所示

计算跨度：边跨  ln1= 6000-370／2-300／2=5665   mm                          

l01= ln1+a/2+b/2=6000 mm               

l01= 1.05ln1= 1.05 ×5665=5949           mm        

    取l01= 6000 mm     

中间跨ln2=lc-a=6000-300=5700 mm

lo2=lc=6000 mm

L02=1.05ln2=1.05×5700=5985   mm  

两者相差很小，为方便计算，取L02= 6000 mm

2.荷载计算

永久荷载：板传来的荷载 3.155× 2=6.31 KN      

梁梁肋自重0.2×（0.4-0.1） ×25=1.5               KN 

永久荷载的标准值gk= 6.31+1.5=7.81        KN

永久荷载的设计值g= rGgk= 1.2×17=20.4          KN 

可变荷载：可变荷载的标准值qk= 8.5×2=17  KN 

          可变荷载的设计值qk= rQqk = 1.2 ×17=20.4        KN

折算荷载：gˊ=g+q/4=  8.20+20.4／2=13.30               KN

            qˊ=3q/4=3×20.4 ／2=15.3 KN       

内力计算

1弯矩设计值计算及结果列于表

次梁的弯矩设计表

1.0×1.0×【1／2﹙13.30+15.3】=14.3KN

-（112.33-0.5×0.3×14.3）=-110.1KN

支座剪力设计值计算及结果列于表5

次梁的剪力计算表

(1)计算翼缘宽度。根据郑浇板楼盖的受力特点，板所在梁上截面参与次梁受力，因此，在配梁设计时，次梁跨中截面按T形截面设计，翼缘计算宽度为

  6000／3=2000 mm  

  2500 mm  

 取   2000    ，荷载计算单元如图所示。

次梁支座截面因承受负弯矩（上面受啦，下面受压）按矩形截面计算。

次梁的正截面承载力计算

次梁的斜截面承载力计算

1.计算简图

主梁的构造及计算简图如图所示

计算跨度：边跨ln1=6 000-185-400／2=5615 mm         

 lo2=lc= 6000  mm                 

l01= 1.05ln1= 1.05×5615 =55.75  mm                    

取小值，l01=  6000  mm       

中间跨ln2=6000-400=5600 mm    

lo2=lc= 6000 mm    

l02=1.05ln2=1.05×5600=5880 mm  

应取l02=5880     mm,但是跨度相差不超过10%，采用等跨计算，取l02=  6000    mm。内力可按三跨连续梁内力系数表来计算。

2.荷载计算

永久荷载：由次梁传来荷载   7.81× 6=46.86 KN

          主梁梁肋自重   0.3×（0.6-0.1） ×6／3×25=7.5 KN    

          永久荷载标准值GK=46.86+7.5=54.36 KN

永久荷载设计值G=rGGk=1.05×54.36=57.08 KN

可变荷载：可变荷载标准值QK=17×6=102 KN

可变荷载设计值Q=rQQK=1.2×102=122.4 KN

3.内力计算

根据弹性方法，集中荷载作用下连续的内力按下式计算

M=α1Gl0+α2Ql0V=β1G+β2Q

Gl0= 157.08×6=342.468 KN.m

Ql0= 122.4×6=734.4KN.m

式中，α1、α2、β1、β2可查附录五中的数据。

计算结果列于表1表2

主梁的弯矩计算表

主梁剪力计算表

4．正截面承载力计算

主梁跨中截面按T形截面计算，翼缘高度hˊf= 100   mm,计算翼缘宽度bˊf=lo/3=6000／3=2000            m﹤b+sn=6.0m

截面有效高度：支座B  ho=600-80=520 mm

边跨中  ho=600-70=530     mm

其他截面  ho=600-40=560 mm

主梁支座截面按矩形截面计算，计算弯矩采用支座边缘截面处的弯矩值，即MˊB =-(MB-0.5bV0)

因为b=0.4m＞0.05ln=0.05×5.6=0.28,取b=0.28m

MˊB=-(MB-0.5bV0)=-(319.84-0.5×0.28×(50.08+22.47)=295.7kN.m

判别T形梁截面类型fcbˊfhˊf(ho-hˊf/2)=10   × 2000   ×100   ×(530-100／20)=960KN.m      ﹥rdM1=1.2×295.8=354.96Kn.m

﹥rdM2=1.2×169.83=203.80kn.m

主梁跨中按第一类T形梁截面计算。

计算结果列于表1

主梁正截面承载力计算

（1）纵向钢筋直径宜选用12～25mm，最大不宜超过28mm.

（2）纵向钢筋直径种类不宜超过两种，且直径差应大于或等于2mm.

（3）每排纵向受力钢筋宜用3～5根，最多两排。

（4）选钢筋时，先选跨中受力钢筋，支座负弯矩钢筋可由两边跨中的一部分钢筋弯起而得，如果不足，则另加直钢筋以满足支座上面负弯矩所需的钢筋量。弯起钢筋的弯起点应满足斜截面受弯承载力的要求。

（5）跨中下部受力钢筋至少要有2跟伸入支座，并放在下部两角处（兼作支座截面架立钢筋），其面积不宜小于跨中钢筋面积的一半。

（6）支座上部钢筋由两边弯起时，应不使钢筋在支座处碰头，另加直钢筋应放在上面两角处（兼作架立钢筋）。

（7）绘制结构施工图时，所有钢筋均应予以编号，如钢筋的种类、直径、形状及长度完全相同，可以编同一个号，否则需分别编号。

（8）主梁应绘制弯起包络图及抵抗弯矩图，以确定纵筋弯起或切断的具体位置。

5.主梁斜截面承载力计算

计算结果列于表2

6.主梁吊筋的计算

由次梁传来的全部集中荷载为

F=Q+G=157.08+122.4=279.84    kn    

Asb≧rdF/fyvsinα=1.2×279.84×1000／310×sin45=1531.9m㎡

选用      （Asb=    1018         mm2）.

主梁的配筋示意图如图所示

主梁斜截面承载力计算