单向板课程设计.doc

《单向板课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单向板课程设计.doc（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流单向板课程设计.精品文档.第三章 钢筋混凝土楼盖结构设计 五、单向板肋梁楼盖设计例题8某多层仓库，楼盖平面如图3.35所示。楼层高 4.5 m，采用钢筋混凝土整浇楼盖，试设计。图 3.35（一）设计资料1. 楼面做法20 mm 水泥砂浆面层；钢筋混凝土现浇板；12 mm 纸筋石灰抹底。2. 楼面活荷载楼面均布活荷载标准值：8.0 kN/m2。3. 材 料混凝土强度等级为C25；梁内受力主钢筋为HRB335级，其他为HPB235级。（二）楼面梁格布置及截面尺寸1. 梁格布置梁格布置如图 3.36所示。主梁、次梁的跨度分别为 6 m 和 4.5

2、m，板的跨度为 2 m。主梁沿横向布置，每跨主梁均承受两个次梁传来的集中力，梁的弯矩图较平缓，对梁工作有利。图 3.362. 截面尺寸因结构的自重和计算跨度都和板的厚度、梁的截面尺寸有关，故应先确定板、梁的截面尺寸。（1）板：按刚度要求，连续板的厚度取对一般楼盖的板厚应大于60 mm，本例考虑楼盖活荷载较大，故取h 80 mm。（2）次梁：截面高250375mm，取 h 400 mm，截面宽b 180 mm。（3）主梁：截面高 430750 mm，取h 600 mm，截面宽b 250 mm。（三）板的设计按考虑内力重分布方法进行。1. 荷载计算荷载计算见表3.11。表3.11 荷 载 计 算荷

3、 载 种 类荷载标准值/kNm2永 久 荷 载 g20 mm水泥砂浆面层80 mm钢筋混凝土板12 mm抹底200.020.4250.082.0160.0120.192小 计2.592（取2.6）活 荷 载 q均布活荷载8.0永久荷载分项系数，楼面均布活荷载因标准值大于 4.0 kN/m2，故荷载分项系数，则板上永久荷载设计值 2.61.23.12 kN/m2活荷载设计值q8.01.310.4 kN/m2板上总荷载设计值gq13.52 kN/m22. 设计简图计算跨度因次梁截面为180 mm400 mm，故边跨 mm中跨 mm因与相差极小，故可按等跨计算，且近似取计算跨度。取 1 m 宽板带作

4、为计算单元，以代表该区间全部板带的受力情况。故 1 m 宽板带上沿跨度的总均布荷载设计值gq13.52 kN/m，如图3.37所示。图 3.373. 弯矩设计值 kNm kNm kNm kNm4. 配筋计算板厚h80 mm，h0802060 mm；C25 混凝土的强度 fc11.9 N/mm2；HPB235级钢筋fy210 N/mm2。轴线间的板带，其四周均与梁整体浇筑，故这些板的中间跨及中间支座的弯矩均可减少20%（见表3.12中括号内数值），但边跨及第一内支座的弯矩（M1、MB）不予减少。表3.12 板 的 配 筋 计 算计 算 截 面1B2C设计弯矩/Nm411641162 799(2

5、7990.8 2 239)3 199(3 1990.8 2 559)0.0960.0960.065(0.054)0.075(0.060)0.1010.1010.067(0.056)0.078(0.062)/mm2343.4343.4227.8(190.4)265.2(210.8)选配钢筋轴线f8/10180As 358 mm2f8/10180As 358 mm2f6/8180As 218 mm2f6/8180As 218 mm2轴线f8140As359 mm2f8140As 359 mm2f6/8140As 281 mm2f6/8140As 281 mm2a. 选配钢筋对轴线之间的板带，第一跨

6、和中间跨板底钢筋各为f8/10 和f6/8，间距同为180 mm。此间距小于 200 mm，且大于 70 mm，满足构造要求。第一跨和第二跨板底钢筋，在支座B处均弯起 f8，其间距是 360 mm，故 B 支座的配筋为 f8/10180。同理，支座C由左右板底分别弯起 f6和 f8，从而形成 f6/8180。b. 受力钢筋的弯起与截断支座上部受力钢筋的上弯点距支承边缘的距离为 mm；切断距离为当时，应取 mm，上部钢筋应用直钩下弯顶住模板以保持其有效高度。c. 钢筋锚固下部受力纵筋伸入支座内的锚固长度为：边支座要求大于 5d 及 50 mm，现浇板的支承宽为 120 mm，故实际1201011

7、0 mm，满足要求；中间支座80 mm及50 mm。d. 构造钢筋分布筋用f6250，其余附加钢筋（略）。（四）次梁设计按考虑内力重分布方法进行。根据本楼盖的实际使用情况，作用于次梁、主梁上的活荷载一律不考虑折减，即取折减系数为1.0。1. 荷载计算荷载计算见表3.13。表3.13 荷 载 计 算荷 载 类 型荷 载 设 计 值/kNm1永久荷载g板传来的荷载3.122 6.24次梁自重250.18(0.40.08)1.2 1.728梁侧的粉刷荷载16 0.012(0.40.08)21.2 0.147小 计g 8.115活 荷 载 qq10.4220.8沿次梁跨度总的设计荷载gq28.915

8、kN/m，取 28.92 kN/m。2. 计算简图次梁在砌体上支承宽度为240 mm，故边跨中跨 mm取两者较小者l014 361 mm跨度相差故可按等跨计算内力。计算简图如图3.38所示。图 3.383. 内力计算设计弯矩 kNm此处支座弯矩应按相邻两跨中较大跨长计算。 kNm kNm设计剪力 kN kN kN kN4. 正截面承载力计算次梁的跨内截面应考虑板的共同作用而按 T 形截面计算，其翼缘的计算宽度可按表3.7中的最小值确定。按跨度mm按梁净距mm因，故不受此条限制，取1 420 mm计算。 49.98106 Nm知属第I类 T 形截面。计算过程见表3.14。（1）支座 C 的相邻两

9、跨内各弯起 1f 14（为、号筋），另加2f 12直钢筋，故支座C实有钢筋 2f 12+2f 14。其中号筋在距支座 C 左边缘 50 mm 处下弯，距支座最大负弯矩截面的距离不足 mm，不能充分发挥其抗弯作用，只能在支座的右侧才能计入其工作。同样的原因，支座C右侧也不能计入号筋的作用，故该支座的抗弯纵筋应为3f 12。同理，支座 B 虽布置有纵筋 3f 14(直)1f 14(弯)1f 14(弯)，但只能计入 3f 141f 14的抗弯作用。（2）各截面的实际配筋往往和计算需要量有出入，一般误差以不超过5% 为宜。该次梁截面 2 的配筋超过较多。此外，支座 C 钢筋的排列要求宽度为 212+2

10、14 330225 192 mm，现梁宽仅为 180 mm。也可考虑采用梁宽为 200 mm。表3.14 次梁正截面配筋计算表计 算 截 面1B2C设计弯矩/kNm50.8950.8932.6537.31支座跨内0.022（一排，T形截面） 0.206（二排，矩形截面）0.014 5（一排，T形截面）0.131（一排，矩形截面）0.0220.230.350.0150.140.35支座跨内/mm2452.3558.3308.4364.9选配钢筋3f14As461 mm2（超过2%）3f141f14As615.8 mm2（超过9%）2f12+1f14As380.1 mm2（超过19%）2f12+1

11、f14As380.1 mm2（超过4%）（3）纵筋的弯起与截断：当次梁跨长相差在 20% 以内，且时，可按图3.33的原则确定钢筋的弯起和截断的位置，具体构造如图3.39所示。图 3.39距B支座左侧、号钢筋的截断点为1 220mmd，其截断面积为267 mm2 VBC73.83 kN故截面尺寸符合要求。b. 验算是否需按计算配置腹筋A支座：0.7ft bh00.71.27180365 = 58.4103 NVA55.37 kN应按构造配置横向钢筋。取箍筋双肢f6150 mm，则 (满足要求)B支座左侧：0.7ft bh00.71.27180365 = 58.4103 N73.83 kN应按计

12、算配置横向钢筋。 mm选用箍筋双肢f 6150 mm满足要求。B支座右侧：0.7ft bh0 = 0.71.27180365 = 58.4103 N67.61 kN应按计算配置横向钢筋。C支座：0.7ft bh0 = 0.71.27180365 = 58.4103 N 67.61 kN应按计算配置横向钢筋。计算过程同B支座左侧，最后均取双肢箍筋f 6150 mm。（五）主梁设计1. 荷载计算荷载计算见表3.15。主梁除承受由次梁传来的集中荷载（包括板、次梁上的永久荷载和作用在楼盖上的活荷载）外，还有主梁的自重。主梁的自重实际是均布荷载，但为了简化计算，可近似将 2 m 长度的自重按集中荷载考虑

13、。表3.15 荷 载 计 算荷 载 类 型荷 载 设 计 值/kN永久荷载G次梁传来荷载8.1154.536.51主梁自重250.25(0.60.08)21.2 = 7.8梁侧粉刷荷载160.012(0.60.08)221.2 = 0.479小 计G44.789（取G44.8）活 荷 载Q次梁传来荷载Q20.84.593.6（取Q93.6）图 3.402. 计算简图计算简图如图3.40所示。主梁内力计算按弹性方法进行。计算跨度为：边跨m又1.025ln10.151.025(60.150.12)0.156.02 m应取l01 5.94m。中跨l02 6.0 m因计算跨度相差甚少，故一律用 6.0

14、 m计算。因柱截面为 300 mm300 mm，楼层高度为4.5 m，经计算梁柱线刚度比约为 5。此时主梁的中间支承可近似按铰支座考虑。3. 内力计算根据主梁的计算简图及荷载情况，可求得各控制截面的最不利内力，见表3.16。表3.16 最 不 利 内 力 计 算序号项 目荷 载 布 置内 力 计 算1第1、3跨内正弯矩最大，支座A、D剪力最大，第2跨跨内弯矩最小查附表 3.1.2 三跨连续梁的系数，得k1 0.244、k2 0.289、k3 0.733、k4 0.866当梁布满永久荷载G和在第1、3跨布置活荷载Q时，按弹性方式计算得M1max 0.24444.860.28993.66 227.

15、89 kNm M3maxVA max0.73344.80.86693.6 113.9 kN VD maxM2min 0.06744.860.13393.66 56.68 kNm续表3.16序号项 目荷 载 布 置内 力 计 算2第2跨跨内正弯矩最大，第1、3跨跨内弯矩最小按附表3.1.2中的系数，得M2max0.06744.860.293.66 130.32 kNmM1min M3min 0.24444.860.04493.66 40.87 kNm3支座 B 负弯矩最大，支座B左右的剪力最大查附表3.1.2中的系数，得MB max0.26744.860.31193.66246.42 kNmVB

16、l1.26744.81.31193.6 179.47 kNVBr144.81.22293.6 159.18 kN由各种荷载布置情况下的内力计算，得出相应的内力图，叠加这些内力图，得如图 3.41 所示弯矩、剪力的叠合图，该图较好地反映了主梁的内力情况。以主梁各控制截面的最不利内力进行配筋计算。（a）弯矩叠合图（kNm）（b）剪力叠合图（kN）图 3.414. 主梁的正截面承载力计算主梁的正截面承载力计算见表3.17。跨内翼缘计算宽度：按跨度mm按梁净距mm因，不受此条限制，故取翼缘计算宽度 2 000 mm。表3.17 主 梁 正 截 面 配 筋 计 算 表计 算 截 面1B2设计弯矩/kNm

17、227.9246.42130.32/kNm227.9246.42(44.893.6)0.15225.66130.32或 0.0328（二排，T形截面）0.260（二排，矩形截面） 0.0172（一排，T形截面）0.0330.3070.0174或 /mm214141644779.9选配钢筋6f18As1 526 mm22f20(直)3f18(弯)1f18(直)As1 645 mm23f20As942 mm25. 斜截面承载力计算a. 复核梁截面尺寸因hw/b 485/250 1.94 VBl 179.47 kN可见截面尺寸不小。b. 验算是否需按计算配置横向钢筋0.7ftbh0 0.71.272

18、50565 125.57103 N VA 113.9 kN应按计算配置横向钢筋。A支座：0.7ftbh0 = 0.71.27250565 = 125.57 kNVA = 113.9 kN应按构造配置横向钢筋。B支座：0.7ftbh0 = 0.71.27250565 = 125.57 kN 0.7ft bh0，故钢筋截断应从该钢筋强度充分利用截面延伸出 1.2la h0。此处 la 为受拉钢筋的锚固长度。对 C20、级钢筋，la40 d。号钢筋d 18 mm，故延伸长度为1.24018 5401 400 mm。反映在图 3.42 的抵抗弯矩图上则应从号钢筋按正截面抗弯能力计算，不需要截面（即理论

19、截断点）以外 1 050 mm处，此值大于 20 d。其余钢筋的截断同此。d. 钢筋的弯起柱左侧号筋在距柱边 50 mm 处下弯，不能计入该侧正截面抗弯工作，故柱左侧材料图上没有反映。号筋在距其强度充分利用截面 550 mm处下弯，此距离大于，故能计入其抗弯能力。斜筋在梁轴线以上的区段参加抵抗负弯矩的作用，梁轴线以下斜段则进入抵抗正弯矩，故每一根弯筋在材料图上的正、负弯矩图上均应有对应的反映。e. 架立筋第一跨用 2f12 的号架立筋与号纵筋搭接。当不考虑架立筋受力时，搭接长度可取200 mm。若考虑架立筋受力则应按规定的搭接长度处理。中间跨的号受力筋兼做架立 筋用。图 3.42f. 纵筋的锚固支座 A 按简支考虑，其上部弯起筋和架立筋的锚固要求如图 3.42所示。下部纵筋伸入梁的支座范围应满足锚固长度las12d，即1218 216 mm 370 mm，满足要求。支座 B 下部纵筋的锚固问题，从图3.43 可见，该处计算中已不利用下部纵筋，故其伸入的锚固长度las12d，现取为300 mm。（a） （b）图 3.438. 梁 垫为满足砌体局部受压的承载力要求，主梁的端支承处设有混凝土垫块，垫块与梁浇成整体。计算此处从略。主梁的配筋，详见图3.42。第三节 双向板肋梁楼盖设计