1.設(shè)計資料
本設(shè)計為一工業(yè)車間樓蓋,采用整體式鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋,樓蓋梁格布置如圖T-01所示,柱的高度取9m,柱子截面為400mm×400mm。
圖T-01
(1)樓面構(gòu)造層做法:20mm厚水泥砂漿面層,20mm厚混合砂漿頂棚抹灰。(2)樓面活荷載:標(biāo)準(zhǔn)值為8kN/m2。(3)恒載分項系數(shù)為1.2;活荷載分項系數(shù)為1.3(因為樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2)。(4)材料選用:
混凝土: 采用C20(,)。
鋼筋:梁中架立鋼筋、箍筋、板中全部鋼筋采用HPB235()。
其余采用HRB335()。
2.板的計算。
板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。
板的厚度按構(gòu)造要求取。次梁截面高度取,截面寬度,板的尺寸及支承情況如圖T-02所示。
圖T-02
圖T-03
(1)荷載:
恒載標(biāo)準(zhǔn)值:
20mm水泥砂漿面層 ;
80mm鋼筋混凝土板 ;
20mm混合砂漿頂棚抹灰 ;
;
恒載設(shè)計值 ;
活荷載設(shè)計值 ;
合計 ;
即每米板寬 。
(2)內(nèi)力計算:
計算跨度:
邊跨 ;
中間跨 ;
跨度差,說明可以按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。取1m寬板帶作為計算單元,其計算簡圖如圖T-03所示。
各截面的彎矩計算見 表Q-01。
連續(xù)板各截面彎矩計算 |
表Q-01 |
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截面 |
邊跨跨中 |
離端第二支座 |
離端第二跨跨中及中間跨跨中 |
中間支座 |
彎矩計算系數(shù) |
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截面 |
邊跨跨中 |
離端第二支座 |
離端第二跨跨中及中間跨跨中 |
中間支座 |
選配鋼筋 |
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實際鋼筋面積 |
截面
端支座右側(cè)
離端第二支座左側(cè)
離端第二支座右側(cè)
中間支座左側(cè)、右側(cè)
剪力計算系數(shù)
次梁剪力計算 |
表Q-04 |
次梁斜截面承載力計算 表Q-06 截面 邊跨跨中 離端第二支座左側(cè) 離端第二支座右側(cè) 中間支座
選用箍筋
實際鋼筋間距
其中,所以滿足最小配筋率。
4.主梁的計算。
主梁按彈性理論計算。
柱高,設(shè)柱截面尺寸為。主梁的有關(guān)尺寸及支承情況如圖所示。
(1)荷載:
恒載設(shè)計值:
由次梁傳來: ;
主梁自重(折算為集中荷載)
;
梁側(cè)抹灰(折算為集中荷載)
;
活荷載設(shè)計值:
由次梁傳來:
合計:
(2)內(nèi)力計算:
計算跨度:
邊跨 ;
;
中間跨 ;
;
平均跨度 ;
跨度差 ,可按等跨連續(xù)梁計算。
由于主梁線剛度較柱的線剛度大得多,故主梁可視為鉸支柱頂上的連續(xù)梁。
在各種不同分布的荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行,跨中和支座截面最大彎矩及剪力按下列公式計算,則:
;
;
式中系數(shù)K值由查表的,具體計算結(jié)果以及最不利內(nèi)力組合見表Q-07、表Q-08。
內(nèi)力包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖
主梁彎矩計算 |
表Q-07 |
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序號 |
荷載簡圖及彎矩圖 |
邊跨跨中 |
中間支座 |
中間跨跨中 |
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① |
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② |
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③ |
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④ |
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最不利內(nèi)力組合 |
①+② |
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①+③ |
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①+④ |
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主梁剪力計算 |
表Q-08 |
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序號 |
荷載簡圖及彎矩圖 |
端支座 |
中間支座 |
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① |
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② |
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④ |
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①② |
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①④ |
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將以上最不利內(nèi)立組合下的彎矩圖及剪力圖分別疊畫在同一坐標(biāo)圖上,即可得主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖,參見圖紙。
(3)截面承載力計算:
主梁跨中截面按T行截面計算,其翼緣計算寬度為:
,并取。
判別T形截面類型:
;
故屬于第一類T形截面。
支座截面按矩形截面計算,取(因支座彎矩較大考慮布置兩排縱筋,并布置在次梁主筋下面)。
主梁正截面及斜截面承載力計算分別見 表Q-09及 表Q-10。
主梁正截面承載計算 |
表Q-09 |
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截面 |
邊跨跨中 |
中間支座 |
中間跨跨中 |
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或 |
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選配鋼筋 |
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實際鋼筋面積
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主梁斜截面承載力計算 |
表Q-10 |
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截面 |
支座Ar |
支座Bl |
支座Br |
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選用箍筋 |
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實際箍筋間距 |
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選配彎筋 |
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實際彎筋面積 |
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(4)主梁吊筋計算:由次梁傳至主梁的全部集中力為:
由次梁傳至主梁的全部集中力為:
;
則 ;
選;
(3)截面承載力計算:
,各截面的配筋計算見 表Q-02。
板的配筋計算 |
表Q-02 |
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板帶部位 |
邊區(qū)板帶(①~②、⑤~⑥軸線間) |
中間區(qū)板帶(②~⑤軸線間) |
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板帶部位截面 |
邊跨跨中 |
離端第二支座 |
離端第二跨跨中及中間跨跨中 |
中間支座 |
邊跨跨中 |
離端第二支座 |
離端第二跨跨中及中間跨跨中 |
中間支座 |
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選配鋼筋 |
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實配鋼筋面積 |
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截面 |
邊跨跨中 |
離端第二支座 |
離端第二跨跨中及中間跨 |
中間支座 |
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彎矩計算系數(shù) |
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中間板帶②~⑤軸線間,其各區(qū)格板的四周與梁整體連接,故各跨跨中和中間支座考慮板的內(nèi)拱作用,其彎矩降低20%。
3.次梁的計算。
次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。
取主梁的梁高,梁寬。
荷載:
恒載設(shè)計值:
由板傳來 ;
次梁自重 ;
梁側(cè)抹灰 ;
;
活荷載設(shè)計值 : 由板傳來 ;
合計: ;
(1)內(nèi)力計算:
計算跨度:
邊跨: ;
;
中間跨: ;
跨度差: ;
說明可以按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力。
次梁彎矩和剪力見 表Q-03及 表Q-04。
(2)截面承載力計算:
次梁跨中截面按T形截面計算,其翼緣計算寬度為:
邊跨: ;
離端第二跨、中間跨: ;
梁高:;
翼緣厚:;
判別T形截面類型:
故各跨中截面均屬于屬于第一類T形截面。
支座截面按矩形截面計算,離端第二支座按布置兩排縱筋考慮,取,中間支座按布置一排縱筋考慮,。
次梁正截面及斜截面承載力計算分別見 表Q-05及 表Q-06。
次梁彎矩計算 |
表Q-03 |
次梁正截面承載力計算 |
表Q-05 |