姓 名:曹 群
指导老师:姚大力
1.盖楼的结果平面布置
主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置,主梁的跨度为6.6m,次梁的跨度为6.6m,主梁每跨内布置两根次梁,其间距为2.3m。楼盖结构平面布置见图:
根据构造要求,板厚取h=80mm。次梁截面高度应满足~==(367)(mm)。考虑到露面活荷载比较大,取h=450mm,截面宽度取为b=200mm。
主梁截面高度应满足h=~==(550)(mm),取h=650mm,截面高度取为b=250mm。
2.板的设计
板按考虑塑性内力重分布方法计算。
(1)荷载
恒荷载标准值
20mm水泥砂浆面层 0.02
80mm钢筋混凝土板 0.08
20mm板底混合砂浆 0.02
活荷载标准值
恒荷载设计值 g=1.22.74=3.29
活荷载设计值 q=1.3
总 计 g+q=11.09
(2)计算简图
次梁截面为200450mm,板在墙上的支承长度取为120mm,则板的计算跨度:
边跨+=2.03m
取
中间跨
跨度差=1%10%,可按等跨连续板计算。取1m宽版带作为计算单元,计算简图如图所示:
(3)内力计算
各截面的弯距计算见表1。
表1 板的弯矩设计值
" 截 面 | 边跨跨中(1) | " 离端第二支座(B) | 离端第二跨跨中(2)中间跨跨中(3) | " 中间支座(C) |
弯矩系数 | ||||
M=(g+q)
| -4.11 |
b=1000mm,h=80mm,C25混凝土,;HPB235钢筋,,板的配筋计算见表2。
表2 板的配筋计算
截面部位 | 1 | B | 2(3) | C | |||
①~② ⑤~⑥ 轴间线 | ②~⑤轴间线 | ①~② ⑤~⑥ 轴间线 | ②~⑤轴间线 | ||||
M() | 4.11 | -4.11 | 2.77 | 0.8 | -3.17 | -0.8 | |
0.096 | 0.096 | 0.065 | 0.0518 | 0.074 | 0.0593 | ||
0.949 | 0.949 | 0.966 | 0.973 | 0.962 | 0.969 | ||
0.102 | 0.102 | 0.068 | 0.054 | 0.076 | 0.062 | ||
(mm2) | 344 | 344 | 228 | 226 | 262 | 260 | |
分离式 | 选配钢筋 | 10@200 | 10@200 | 8@200 | 8@200 | 8@180 | 8@180 |
实配钢筋 | 393 | 393 | 252 | 252 | 279 | 279 | |
弯起式 | 选配钢筋 | ||||||
实配钢筋 | 403 | 403 | 279 | 262 | 279 | 262 |
表3.7中同时给出了采用分离式及弯起式配筋方式时的选筋结果。分离式配筋方式可不考虑板底跨中筋和支座负筋之间的相互联系,两者分别设置,设计和施工均很方便,大多数工程都采用此种配筋方式。采用弯起式配筋方式时,应注意相邻板底筋和支座负筋共用部分钢筋的直径和间距要统一。
3.次梁的设计
次梁按考虑塑性内力重分布方法设计。
(1)荷载
恒载设计值
由板传来 3.9
次梁自重 1.2
梁侧抹灰 1.2
g= 9.76
活荷载设计值
由板传来 q=7.8
合 计 g+q=26.92
(2)计算简图
次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为250mm650mm。次梁的计算跨度为
边跨
取=6.475m。
中间跨 =6.6-0.25=6.35(m)
跨度差(6.475-6.35)/6.35=1.96%
因相邻跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见图3.27。
(3)内力计算
连续次梁各截面的弯矩及剪力计算分别见表3及表4。
表3 次梁弯矩计算
截面位置 | 边跨跨中 | 离端第二支座(B) | 离端第二跨跨中(2)中间跨跨中(3) | 中间支座(C) |
弯矩系数 | ||||
-102.6 |
截面位置 | 端支座(A)内侧 | 离端第二支座(B) | 中间支座(C) | |
外侧 | 内侧 | |||
剪力系数 | 0.45 | 0.60 | 0.55 | 0.55 |
0.45 | 0.60 | " | 94.02 |
1)正截面受弯承载力计算
进行正截面受弯承载力计算时,跨中截面按T形截面计算,其翼缘计算宽度为:
边跨=
离端第二跨、中间跨=
梁高h=450mm,
翼缘厚=80mm。
判别T形截面类型:
=1.0
故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算,梁宽b=200mm,先按单排筋考虑,即=415mm。
次梁正截面承载力计算过程见表5.
计算结果表明均小于0.35,符合塑性内力重分布的条件。
2)斜截面受剪承载力计算。
b=200mm,,,。腹刚劲仅配置箍筋,次梁斜截面的配筋计算过程见表6。
表5 次梁正截面承载力计算
截面位置 | 边跨中跨(1) | 离端第二支座(B) | 离端第二跨跨中(2)中间跨跨中(3) | 中间支座(C) |
M/(kNm) | 102.6 | -102.6 | 67.84 | -77.53 |
0.988 | 0.854 | 0.992 | 0.4 | |
0.024 | 0.292 | 0.016 | 0.212 | |
834 | 965 | 550 | 697 | |
选配钢筋 | 320 | 122+220 | 118+214 | 218+212 |
实配面积/(mmmm) | 942 | 1008 | 562 | 735 |
截面位置 | 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 |
V/kN | 76.98 | 102.6 | 94.02 | 94.02 |
(kN) | ||||
(kN) | ||||
选用箍筋 | 26 | 26 | 26 | 26 |
56.6 | 56.6 | 56.6 | 56.6 | |
s= | 1238 | 180 | 252 | 252 |
实配箍筋间距/mm | 150 | 150 | 200 | 200 |
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。
次梁传来恒荷载 9.76
主梁自重(含粉刷)[(0.65-0.08)]
恒荷载 G=.42+12.31=76.73kN, 取G=78kN
活荷载 Q=17.16
(2)计算简图
主梁按连续梁计算,端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在400mm400mm的混凝土柱上。其计算跨度
边跨:因0.025取
。
中跨:
主梁的计算简图见图11-28。因跨度相差不超过10%,故可利用查表计算内力。
G G G G G G
A 1 B 2 C 3 D
60 6600 60
图11-28 主梁计算简图
(3)内力设计值及包络图
1)弯矩设计值
弯矩M=
式中系数由查表相应栏内查得。
6.=347.05kN·m
6.=-375.76kN·m
6.=187.21kN·m
2)剪力设计值
剪力 V=
式中系数由查表相应栏查得。
3)弯矩、剪力包络图
弯矩包络图:
1第1、3跨有活荷载,第2跨没有活荷载
由附表19知,支座B或C得弯矩值为
在第1跨内以支座弯矩的连线为基线,作G=78kN,Q=115kN的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为:
(G+Q)(与前面计算的=347.05相近)
(G+Q)
在第2跨内以支座弯矩,的连线为基线,作G=78,Q=0的简支弯矩图,得集中荷载作用点处的弯矩值:G。
2第1、2跨有活荷载,第3跨没有活荷载
第1跨内:在第1跨内以支座弯矩的连线为基线,作G=78,Q=115的简支梁弯矩图,得第1集中荷载和第2集中荷载作用点处弯矩值分别为
在第2跨内:。以支座弯矩,的连线为基线,作G=78,Q=115的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处的弯矩设计值分别为:
==107.92
==1.42
3第2跨有活荷载,第1、3跨没有活荷载
第2跨两集中荷载作用点处的弯矩
(与前面计算的)
第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值分别为
=
=
弯矩包络图如图11-29(a)所示。
剪力包络图:
1第1跨
;过第1个集中荷载后为151.7-78-115=-41.3;过第2个集中荷载后为-43.16-78-115=-234.3。
;过第1个集中荷载后为-249.59+78+115=-56.59;过第2个集中荷载后为-58.46+78+115=136.41。
第2跨
;过第1个集中荷载后为218.53-78=140.53。
当活荷载仅作用在第2跨时
;过第1个集中荷载后为193-78-115=0。
剪力包络图如图11-29(b)所示。
(4)承载力计算
1)正截面受弯承载力
跨内按T形截面计算,因/=80/615=0.13,翼缘计算宽度按l/3=6.6/3=2.2m和b+=6m中较小值确定,取=2.2m。
B支座边的弯矩设计值。纵向受力钢筋除B支座截面为两排外,其余均为一排。跨内截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程列于表7。
主梁正截面承载力计算 表7
截面 | 1 | B | 2 | |
弯矩设计值() | 347.05 | -337.16 | 187.21 | -68.24 |
0.982 | 0.785 | 0.99 | 0.969 | |
1915 | 2468 | 1025 | 382 | |
选配钢筋(m) | 522(弯3) | 225+1+322(弯) | 322(弯1) | 225 |
主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。
2)斜截面受剪承载力
验算截面尺寸:
=580-80=500mm,因/b=500/250=2,截面尺寸按下式验算:
0.25知截面尺寸满足要求。
0.7故各截面应按计算配置腹筋。
计算所需腹筋:
采用@200双肢箍筋,
+1.25
=0.7
=231.27kN
知支座B截面尚需配置弯起钢筋,弯起钢筋所需面积(弯起角取)
主梁剪力图呈矩形,在B截面的2.2m范围内需布置三排弯起筋才能覆盖此最大剪力区段,现分三批弯起第一跨跨中的钢筋,=380
验算最小配箍率:
次梁两侧附加横向钢筋的计算:
次梁传来的集中力附加箍筋布置范围s=2取附加箍筋@200双肢,则在长度s内可布置附加箍筋的排数,m=900/200+1=6排,次梁两侧各布置3排。另加吊筋1,=254.5m,由式(11-13),
,满足要求。
因主梁的腹板高度大于450mm,需在梁侧设置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面积不小于腹板面积的0.1%,且其间距不大于200mm。现每侧配置2308/(300)=0.18%,满足要求。
主梁边支座下需设置梁垫,计算从略。