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当前位置:首页 > 建筑/环境 > 园林工程 > 第14章-单向板肋梁楼盖例题
现浇单向板肋梁楼盖设计实例某厂房的楼盖,平面尺寸为33m×20.7m,层高4.5m,四周为承重墙,室内设置8个立柱(柱截面尺寸取为400mm×400mm),楼盖平面图及楼面做法如图,楼盖采用现浇的钢筋混凝土单向板肋梁楼盖,试设计之。设计要求:1.板、次梁内力按塑性内力重分布计算;2.主梁内力按弹性理论计算;3.绘出结构平面布置图,板、次梁和主梁的模板及配筋图。混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计主要解决的问题:(1)计算简图;(2)内力分析;(3)截面配筋计算;(4)构造要求;(5)绘制施工图。楼盖平面图楼盖平面图660066006600660066003300069006900690020700120120250250120250①②③④⑤⑥ABCD楼盖做法详图楼盖做法详图20mm厚水泥砂浆面层钢筋混凝土现浇板15mm厚石灰砂浆抹灰h2015整体式单向板肋梁楼盖设计步骤:1.设计资料(1)楼面均布活荷载标准值:qk=5kN/m2。(2)楼面做法:楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(g=20kN/m3),板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底(g=17kN/m3)。(3)材料:混凝土强度等级采用C25,主梁和次梁的纵向受力钢筋采用HRB400或HRB335,吊筋采用HRB335,其余均采用HPB300。2.楼盖梁格布置及截面尺寸确定楼盖结构平面布置图660066006600660066003300069006900690020700120120250250120250①②③④⑤⑥ABCD230023002300230023002300230023002300B1B1B2B25B35B3B2B2B1B13B43B43B53B515B6L2L2L2L2L2L2L2L2L1L1L1L1400×400次梁主梁ZZZZZZZZ2.楼盖梁格布置及截面尺寸确定450mmh200mmb按高跨比条件要求板的厚度57.5mm2300/40L/40h对工业建筑的楼板,取mmh7080mmh(1)板(B1~B6)厚h(2)次梁L2截面尺寸b×h次梁截面高度,取mmlh550~36712/1~18/1,取mmhb225~150)2/1~3/1(截面宽度(3)主梁L1截面尺寸b×h主梁截面高度截面宽度,取mmlh863~4938/1~14/1,取mmhb325~217)2/1~3/1((4)柱的截面尺寸b×h=400×400mm2650mmh0mm25bmml6600mml6900P348表14-13.板(B1~B6)的设计——按考虑塑性内力重分布设计(1)板的计算简图取1m板宽作为计算单元,板的实际结构如图所示,板的计算跨度为:板的实际结构图图1-35(b)板的计算简图mmallmmhllnn2140212020802212028020802101101确定:边跨按以下二项较小值mmllmmln210021200201中间跨边跨取21202100210021002120ABCCBA11222mkNqg/69.9250120200200208021002100230023002300A80450P358图14-25——修改边跨的计算跨度增加边跨计算跨度算法3.板(B1~B6)的设计——按考虑塑性内力重分布设计304.219.35.63.0gq222/255.017015.015/22508.080/4.02002.0mkNmmmkNmmmkN板底石灰砂浆:钢筋混凝土板:水泥砂浆面层:20mm小计2kN/m655.2kg永久荷载标准值:(2)板的荷载计算活荷载标准值:2k5kN/mq222/69.95.619.3/5.653.1/19.3655.22.1mkNqgmkNqmkNg荷载总设计值:活荷载设计值:永久荷载设计值:板钢筋的截断则1m板宽为计算单元时,板上荷载q+g=9.69kN/m。2/13.857.03.1655.235.17.03.135.1mkNqgqgkk3.板(B1~B6)的设计——按考虑塑性内力重分布设计(3)板的内力——弯矩设计值计算因边跨与中跨的计算跨度相差%10%95.0210021002120可按等跨连续板计算。由P357图14-23查出板的弯矩系数aM,板的弯矩设计值见表截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数aM1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=2.12l01=2.12l02=2.10l02=2.10M=aM(g+q)l02(kN.m)9.69×2.122/11=3.96-9.69×2.122/11=-3.969.69×2.102/16=2.67-9.69×2.102/14=-3.05表板的弯矩设计值的计算3.板(B1~B6)的设计——按考虑塑性内力重分布设计(4)板配筋计算——正截面受弯承载力计算。钢筋,;,,板厚;,,混凝土,20221270N/mmHPB3001000552580,2080N/mm27.1N/mm9.110.125ytcfmmbmmhmmcmmffCa★对轴线②~⑤间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%,板配筋计算过程见表★板如果要求满足ξ≥0.1规定,将导致用钢量比按弹性方法计算的还多,这显然不够合理。因此,板中不考虑ξ≥0.1规定表板的配筋计算截面位置1B2C弯矩设计值(kN.m)3.96-3.962.67-3.05as=M/a1fcbh020.110.110.0740.0850.1170.1170.350.0770.0890.35轴线①~②⑤~⑥计算配筋(mm2)AS=xbh0a1fc/fy284284187216实际配筋(mm2)8@1708@1708@2008@200As=296As=296As=251As=251轴线②~⑤计算配筋(mm2)AS=xbh0a1fc/fy284284M=0.8×2.67=2.14145M=0.8×(-3.05)=-2.44196实际配筋(mm2)8@1708@1708@2008@200As=296As=296As=251As=251验算配筋率rmin=0.45ft/fy=0.45×1.27/270=0.21%0.2%r1=As/bh=0.370.21%r1=As/bh=0.37%0.21%r1=As/bh=0.31%0.21%r1=As/bh=0.31%0.21%sa211ξmmhmmb8010003.板的设计——按考虑塑性内力重分布设计(5)板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外,还应配置构造钢筋,如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。板配筋图1梁板结构3.板的设计——按考虑塑性内力重分布设计(5)板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外,还应配置构造钢筋,如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。2124.44%15296%15mmAAss22120%15.0801000%15.01000mmhAs分布钢筋面积As2选用6@200,As2=141mm2实际选用8@250,As2=201mm23.板的设计——按考虑塑性内力重分布设计(5)板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外,还应配置构造钢筋,如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。21367.982963131mmAAss垂直于主梁的板面构造钢筋As3选用8@200,As3=251mm2≥φ8@2003.板的设计——按考虑塑性内力重分布设计(5)板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外,还应配置构造钢筋,如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。21467.982963131mmAAss嵌入承重墙内的板面构造钢筋As4选用8@200,As4=251mm2≥φ8@2003.板的设计——按考虑塑性内力重分布设计;,取mmmml5505304212040(5)板的配筋图绘制板中除配置计算钢筋外,还应配置构造钢筋,如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。;,取mmmml3003027212070墙角和垂直主梁的板面构造钢筋伸出的长度:嵌入承重墙内的板面构造钢筋伸出的长度:板的构造钢筋板面支座钢筋伸出的长度:q/g=2.043;,取mmmml60053042120404.次梁L2的设计——按考虑塑性内力重分布设计(1)次梁的计算简图由次梁实际结构图可知,次梁在墙上的支承长度a=240mm,次梁的计算跨度为:25012025025063556350635066006600660080450650120①②③图1-36(a)次梁的实际结构图图1-36(b)次梁的计算简图mm65146355025.1025.1mm6475224063552101101nnllall确定:边跨按以下二项较小值mm6350mm64750201nlll中间跨边跨取64756350635063506475ABCCBA11222mkNqg/74.24P362图14-31——增加边跨计算跨度的算法1梁板结构4.次梁L2的设计——按考虑塑性内力重分布设计(2)次梁的荷载设计值计算永久荷载设计值:kN/m23.02.117)08.045.0(015.02kN/m22.22.125)08.045.0(20.0kN/m34.73.219.3次梁粉刷:次梁自重:板传来的永久荷载:小计kN/m79.9gkN/m74.2495.1479.9kN/m95.143.25.6/79.9qgqmkNg荷载总设计值:活荷载设计值:永久荷载设计值:353.179.995.143.0gq次梁钢筋的弯起和截断4.次梁L2设计——按考虑塑性内力重分布设计(3)次梁的内力计算——弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差%10%97.1635063506475可按等跨连续梁计算。由表1-2,1-3可分别查得弯矩系数aM和剪力系数aV,次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表。截面位置1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数aM1/11-1/111/16-1/14计算跨度l0(m)l01=6.475l01=6.475l02=6.35l02=6.35M=aM(g+q)l02(kN.m)24.74×6.4752/11=94.29-24.74×6.4752/11=-94.2924.74×6.352/16=62.35-24.74×6.352/14=-71.26次梁弯矩设计值的计算4.次梁L2设计——按考虑塑性内力重分布设计(3)次梁的内力计算——弯矩设计值和剪力设计值的计算因边跨和中间跨的计算跨度相差%10%97.1635063506475可按等跨连续梁计算。由附表可分别查得弯矩系数aM和剪力系数aV,次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表。次梁剪力设计值的计算截面位置A边支座B(左)离端第二支座B(右)离端第二支座C中间支座剪力系数aV0.450.60.550.55净跨度ln(m)ln1=6.355ln1=6.355ln2=6.35ln2=6.35V=aV(g+q)ln(kN)0.45×24.74×6.355=70.750.6×24.74×6.355=94.330.55×24.74×6.35=86.400.55×24.74×6.35=86.404.次梁L2的设计——按考虑塑性内力重分布设计(4)次梁的配筋计算①次梁正截面受弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算,mm2117mm2300mm21173/63503/0fnffbSbblb故取小值确定:翼缘宽度按以下二项较。,箍筋;,纵向钢筋;;,,混凝土,220221N/mm270300N/mm300HRB3354054545
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