混凝土课程设计单向板设计完整

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

一、设计资料

(1)楼面构造做法:采用水泥砂浆楼面,即10厚1:2水泥砂浆面层;20厚1:3水泥砂浆找平层;现浇钢筋混凝土楼面;20厚混合砂浆粉刷。

(2)材料:混凝土强度等级C30;梁钢筋采用HRB335级钢筋,板采用HPB300级钢筋。

二、楼盖的结构平面布置

主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度为7.5m,次梁的跨度为6.9m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为7.5/3=2.5m,l02/l01=6.9/2.5=2.76, 2

按跨高比条件,要求板厚h=(1/30~1/40)L即h=(83.3~62.5)m故取板厚h=80mm(查规范知工业建筑的楼盖板要求h≥70mm)

次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6900/18~6900/12=383.3~575mm。 考虑到楼面可变荷载比较大,取h=500mm。截面宽度b=(1/2~1/3)h=200mm。 主梁截面高度应满足

(横向) h=l0/15~l0/10=7500/15~7500/10=500~750mm。 取h=650mm,截面宽度取为b=300mm。 楼盖结构布置图如下:

KL1(5)200*500

L1(5)200*500 L1(5)200*500

KL1(5)200*500

KL2(3)300*650

KL2(3)300*650

L1(5)200*500

KL2(3)300*650

KL2(3)300*650

KL2(3)300*650

KL2(3)300*650

L1(5)200*500

KL1(5)200*500

L1(5)200*500 L1(5)200*500 KL1(5)200*500

+4.500结构布置平面图 1:200 注:板厚均为80mm。

三、板的设计

(1)荷载

板的永久荷载标准值 取1m宽板带计算:

10mm厚1:2水泥砂浆面层 0.01⨯20=0.2kN/m 20mm厚1:3水泥砂找平层 0.02⨯20=0.4kN/m 80mm钢筋混凝土楼面 0.08⨯25=2.0kN/m 20mm混合砂浆 0.02⨯17 =0.34kN/m

2222

恒载小计 gk=2.94kN/m2

板的可变荷载标准值 qk=6.5kN/m

永久荷载分项系数取1.2;因楼面可变标准值大于4.0kN/m,所以可变荷载分项系数应取1.3。故板的

永久荷载设计值 g=2.94⨯1.2=3.528kN/m2 可变荷载设计值 q=6.5⨯1.3=8.45kN/m2

荷载总设计值 g+q=11.978kN/m,近似取为g+q=12kN/m (2)计算简图

按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mm⨯500mm,板的计算跨度: 边跨 l01=ln+

2

2

2

2

180h=2500-100-120+=2320mm

a120

l01=ln+=2500-100-120+=2340mm>1.025ln=2320mm

22

故取l01=2320mm

中间跨 l02=ln=2500-200=2300mm

计算跨度差(2.32-2.3)/2.3=0.87%

元计算简图如下图。

g+q=12kN/m2

2320 2300 2300 2300 2320

(3)弯矩设计值

不考虑板拱作用截面弯矩的折减。根据连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数αm表可查得:边支座0; 边跨中1/11; 离端第二支座-1/11; 中间跨跨内1/16; 中间支座-1/14.故

(边支座) MA=0kN⋅m

2 (边跨中)M1=(g+q)l01/11=12⨯2.322/11=5.872kN⋅m

2 (离端第二支座)MB=-(g+q)l01/11=-12⨯2.322/11=-5.872kN⋅m 2 (中间支座)MC=-(g+q)l02/14=-12⨯2.32/14=-4.534kN⋅m 2 (中间跨跨内)M2=M3=(g+q)l02/16=12⨯2.32/16=3.9675kN⋅m

(4)正截面受弯承载力计算

环境类别一级,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm。假定纵向钢筋直径d为10mm,板厚80mm,则截面有效高度h0=h-c-

d

=80-15-10/2=60mm;板宽b=1000mm。C302

2

混凝土,α1=1.0,fc=14.3kN/mm;HPB300级钢筋,fy=270N/mm2。板配筋计

算过程列于下表:

表2.2 连续板各截面配筋计算

中间区板带(②~⑤轴线间),各内区格板四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。

计算结果表明,支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;

As/bh=251(/1000⨯80)=0.31%,此值大于0.45ft/fy=0.45⨯1.43/270=0.24%,

同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 (5)确定各种构造配筋 1、分布钢筋选用φ6@250

2、嵌入墙内的板面附加钢筋选用φ8@200 3、垂直于主梁的板面附加钢筋选用φ8@200

4、板角构造钢筋:选用φ8@200,双向配置板四角的上部。

(6)绘制板的配筋示意图 采用弯起式筋,详见板的配筋图

四、次梁L1设计

根据本厂房楼盖的实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑从属面积的荷载折减。

(1)荷载设计值 永久荷载设计值

板传来的永久荷载 3.528⨯2.5=8.82kN/m 次梁自重 0.2⨯(0.5-0.08)⨯25⨯1.2=2.52kN/m 次梁粉刷 0.02⨯(0.5-0.08)⨯2⨯17⨯1.2=0.34kN/m 小计 g=11.68kN/m 可变荷载设计值

q=8.45⨯2.5=21.125kN/m 荷载总设计值

g+q=32.805kN/m

(2)内力计算

按塑性内力重分布设计。主梁截面为300mm⨯650mm。计算跨度: 边跨 l01=ln+

a0.300.24=6.9-0.12-+=6.75m 222

1.025ln=1.025⨯6.63=6.796m>6.75m

故取l01=6750mm

中间跨 l02=ln=6900-300=6600mm

计算跨度相差(6.75-6.6)/6.6=2.27%

g+q=32.805kN

/m2

6750 6600 6600 6600

6750

h=650

h=500

次梁

主梁

120

300 次梁L1的尺寸

300

由表《连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数αm》和表《连续梁考虑塑性内力重分布的剪力计算系数αv》可分别查得弯矩系数和剪力系数。 弯矩设计值:

(边支座) MA=0kN⋅m

(边跨中)M1=(g+q)l01/11=32.805⨯6.750/11=135.88kN⋅m

(离端第二支座)MB=-(g+q)l01/11=-32.805⨯6.752/11=-135.88kN⋅m (中间支座)MC=-(g+q)l02/14=-32.805⨯6.6/14=-102.07kN⋅m (中间跨跨内)M2=M3=(g+q)l02/16=32.805⨯6.6/16=89.31kN⋅m

2

2

2

2

2

2

2

2

剪力设计值:

(端支座右侧)VA=0.45(g+q)ln1=0.45⨯32.805⨯6.75=99.65kN (离端第二支座左侧)VBl=0.6(g+q)ln1=0.6⨯32.805⨯6.75=132.86kN (离端第二支座右侧)VBr=0.55(g+q)ln2=0.55⨯32.805⨯6.6=119.08kN (中间支座左右侧)VC=0.55(g+q)ln2=0.55⨯32.805⨯6.6=119.08kN (3)截面承载力计算

正截面受弯承载力计算时,跨内按T型截面计算,翼缘宽度取①b'f=②b+sn=200+2300=2500mm 第二跨和中间跨③b'f=

l6750

==2250mm、33

l6600

==2200mm 33

次梁高h=500mm,h0=500-35=465mm梁翼缘厚h'f=80mm ④b+12h'mm f=200+12⨯80=1160

b'f应取上述四者中的最小值,故取b'f=1160mm。

判别T形截面类型:

h'f⎛

α1fcb'fh'f h0-2

⎫80⎫⎛⎪=1.0⨯14.3⨯1160⨯80⨯465- ⎪N⋅mm ⎪2⎭⎝⎭

⎧135.88kN⋅m(边跨中)

=564kN⋅m>⎨故属于第一类T型截面。

89.31kN⋅m(中间跨中)⎩

环境类别一级,C30混凝土,梁的最小保护层厚度c=20mm。假定箍筋直径10mm,纵向钢筋直径20mm,则离端第二支座按布置二排纵向钢筋h0=460-25=435mm,其他中间支座按布置一排纵向钢筋h0=500-20-10-20/2=460mm。

2

C30混凝土,α1=1.0,βc=1,fc=14.3kN/mm,ft=1.43kN/mm;纵向钢筋

2

采用HRB335级钢筋,fy=300N/mm,fyv=300N/mm。正截面承载力计算过程列于下表:

22

连续次梁L1正截面承载力计算

计算结果表明,支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布原则;

As/(bh)=710.1/(200⨯500)=0.71%,此值大于0.45ft/fy=0.45⨯1.43/300=0.2%,

满足最小配筋率要求。

次梁L1的斜截面受剪承载力:

斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸: hw=h0-h'f=435-80=355mm,因hw/b=355/200=1.8

0.25βcfcbh0=0.25⨯1⨯14.3⨯200⨯435=311.03⨯103N>Vmax=132.86kN故截面尺寸

满足要求。 计算所需腹筋:

φ8双肢箍筋,采用HPB300级钢,计算支座B左侧截面。由Vcs=0.7ftbh0+fyv

可得到箍筋间距:

Asv

h0,s

s=

fyvAsvh0VBl-0.7ftbh0

=

300⨯100.6⨯435

=286.8mm 3

132.86⨯10-0.7⨯1.43⨯200⨯435

调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距,s=0.8⨯286.8=229mm,截面高度在300~500mm的梁,最大箍筋间距200mm最后取箍筋间距 s=200mm。为方便施工,沿梁长不变。 验算配箍率下限值:

弯矩调幅时要求的配箍率下限为:0.3ft/fyv=0.3⨯1.43/300=0.143%实际配箍率

ρsv=Asv/(bs)=100.6/(200⨯200)=0.2515%>0.143%,满足要求。

五、主梁KL2设计

主梁按弹性理论设计 (1)荷载计算

为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载。 永久荷载标准值:

次梁传来的永久荷载 11.68⨯6.9=80.592kN

主梁KL2自重(折算为集中荷载)

0.25⨯(0.65-0.08)⨯25⨯2.2=7.8375kN 主梁KL2两侧15mm厚抹灰(折算为集中荷载) 0.015⨯2⨯(0.65-0.08)⨯17⨯2.2=0.64kN Gk=89.07kN

26 可变荷载设计值: Q=21.125⨯6.9=145.76kN

(2)内力计算

柱的截面尺寸为400mm⨯400mm,因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5,竖向荷载下主梁内力近似按连续梁计算。

主梁KL2的截面几何尺寸及计算简图如下:

h=80 7180 2500

2500

7500

h=650

2500

h=500

7100

=145.76KN =106.88KN

2500 2500 7500

2500 2500 2500 2500

7500

主梁KL2的计算简图

计算跨度:

中间跨 l0=lc=7500mm

300⎛⎫l0=1.05ln=1.05⨯ 7500--120⎪=7591.5mm>7500mm

2⎝⎭

故取l0=7500mm 边跨l0=ln+

ba300300240

+=7500--120++=7500mm 22222

l0=1.025ln+

b300⎫300⎛

=1.025⨯ 7500-120-=7560.75mm>7500mm ⎪+222⎝⎭

故取较小值l0=7500mm 故可按等跨设计。 (3)内力设计值及弯矩包络图

1)弯矩设计值

弯矩 M=k1Gl0+k2Ql0

式中系数k1、k2由《等截面等跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表》相应栏内查得。

2)剪力设计值

剪力 V=k3G+k4Q

式中系数k3、k4由《等截面等跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表》相应栏内查得。

主梁KL2弯矩计算

主梁KL2剪力计算

将以上最不利组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标图上,即可得到主梁L2的弯矩包络图。

弯矩包络图(kN·m)

(4)配筋计算

1)确定T形截面翼缘计算宽度

主梁的跨内截面按T形截面计算,确定T形截面受压翼缘计算的宽度如下:

l07560==2520mm

=2500mm

33

边跨b'f=

取h0=650-35mm=615mm。 2)判别T形截面类型

h'f⎛' h0- α1fcb'fhf

2⎝

⎫80⎫⎛⎪=1.0⨯14.3⨯2500⨯80⨯615-.5kN⋅m ⎪=1644⎪2⎭⎝⎭

>511.52kN⋅m

故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。

支座按矩形截面计算,取h0=650-60mm=590mm。

3)主梁KL2的正截面受弯和斜截面受剪承载力计算结果分别如下表所示:

主梁KL2的正截面受弯承载力计算

主梁KL2的斜截面受剪承载力计算

验算最小配箍率:

ρsv=

Asvf101==0.168%>0.24t=0.114% 满足要求。 bs300⨯200fyv

4)主梁KL2支承次梁L1处吊筋计算

由次梁L1传给主梁L2的集中荷载为F=G+Q=80.592+145.76=226.35kN 吊筋计算: As=

F2263502

==533.5mm

2fysinα2⨯300⨯sin45

故选

As=628mm2>533.5mm2.

5)次梁两侧附加横向钢筋计算:

次梁L1传给主梁KL2的集中荷载为Fl=G+Q=80.592+145.76=226.35kN,附加箍筋布置范围:s=2h1+3b=2⨯150+3⨯200=900mm。h1=650-500=150mm,

()

m=900/200+1=6排,取附加箍筋φ8@200双肢,则在长度s内可布置附加箍筋的排数,

次梁两侧各布置3排。则由:

2fyAsbsina+m⋅nfyvAsv1=2⨯300⨯533.5⨯0.707+6⨯2⨯300⨯50.3=407.4kN>Fl

主梁KL2的配筋如下图所示:

施工说明:

1本工程设计使用年限50年,结构安全等级为二级,环境类别为一类。 2 采用下列规范:

1 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

2 《建筑结构荷载规范》GB50009-2010 3 荷载取值:楼面可变荷载标准值7.5kN/m。

4混凝土强度等级C30,梁内钢筋受力筋采用HRB335级钢,其余采用HPB300级钢。板内钢筋采用HPB300级钢。

5 板纵向钢筋的混凝土保护层厚度15mm,梁最外层钢筋的混凝土保护层厚度20mm。

2

现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

一、设计资料

(1)楼面构造做法:采用水泥砂浆楼面,即10厚1:2水泥砂浆面层;20厚1:3水泥砂浆找平层;现浇钢筋混凝土楼面;20厚混合砂浆粉刷。

(2)材料:混凝土强度等级C30;梁钢筋采用HRB335级钢筋,板采用HPB300级钢筋。

二、楼盖的结构平面布置

主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度为7.5m,次梁的跨度为6.9m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为7.5/3=2.5m,l02/l01=6.9/2.5=2.76, 2

按跨高比条件,要求板厚h=(1/30~1/40)L即h=(83.3~62.5)m故取板厚h=80mm(查规范知工业建筑的楼盖板要求h≥70mm)

次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6900/18~6900/12=383.3~575mm。 考虑到楼面可变荷载比较大,取h=500mm。截面宽度b=(1/2~1/3)h=200mm。 主梁截面高度应满足

(横向) h=l0/15~l0/10=7500/15~7500/10=500~750mm。 取h=650mm,截面宽度取为b=300mm。 楼盖结构布置图如下:

KL1(5)200*500

L1(5)200*500 L1(5)200*500

KL1(5)200*500

KL2(3)300*650

KL2(3)300*650

L1(5)200*500

KL2(3)300*650

KL2(3)300*650

KL2(3)300*650

KL2(3)300*650

L1(5)200*500

KL1(5)200*500

L1(5)200*500 L1(5)200*500 KL1(5)200*500

+4.500结构布置平面图 1:200 注:板厚均为80mm。

三、板的设计

(1)荷载

板的永久荷载标准值 取1m宽板带计算:

10mm厚1:2水泥砂浆面层 0.01⨯20=0.2kN/m 20mm厚1:3水泥砂找平层 0.02⨯20=0.4kN/m 80mm钢筋混凝土楼面 0.08⨯25=2.0kN/m 20mm混合砂浆 0.02⨯17 =0.34kN/m

2222

恒载小计 gk=2.94kN/m2

板的可变荷载标准值 qk=6.5kN/m

永久荷载分项系数取1.2;因楼面可变标准值大于4.0kN/m,所以可变荷载分项系数应取1.3。故板的

永久荷载设计值 g=2.94⨯1.2=3.528kN/m2 可变荷载设计值 q=6.5⨯1.3=8.45kN/m2

荷载总设计值 g+q=11.978kN/m,近似取为g+q=12kN/m (2)计算简图

按塑性内力重分布设计。次梁截面为200mm⨯500mm,板的计算跨度: 边跨 l01=ln+

2

2

2

2

180h=2500-100-120+=2320mm

a120

l01=ln+=2500-100-120+=2340mm>1.025ln=2320mm

22

故取l01=2320mm

中间跨 l02=ln=2500-200=2300mm

计算跨度差(2.32-2.3)/2.3=0.87%

元计算简图如下图。

g+q=12kN/m2

2320 2300 2300 2300 2320

(3)弯矩设计值

不考虑板拱作用截面弯矩的折减。根据连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数αm表可查得:边支座0; 边跨中1/11; 离端第二支座-1/11; 中间跨跨内1/16; 中间支座-1/14.故

(边支座) MA=0kN⋅m

2 (边跨中)M1=(g+q)l01/11=12⨯2.322/11=5.872kN⋅m

2 (离端第二支座)MB=-(g+q)l01/11=-12⨯2.322/11=-5.872kN⋅m 2 (中间支座)MC=-(g+q)l02/14=-12⨯2.32/14=-4.534kN⋅m 2 (中间跨跨内)M2=M3=(g+q)l02/16=12⨯2.32/16=3.9675kN⋅m

(4)正截面受弯承载力计算

环境类别一级,C30混凝土,板的最小保护层厚度c=15mm。假定纵向钢筋直径d为10mm,板厚80mm,则截面有效高度h0=h-c-

d

=80-15-10/2=60mm;板宽b=1000mm。C302

2

混凝土,α1=1.0,fc=14.3kN/mm;HPB300级钢筋,fy=270N/mm2。板配筋计

算过程列于下表:

表2.2 连续板各截面配筋计算

中间区板带(②~⑤轴线间),各内区格板四周与梁整体连接,故其中间跨的跨中截面和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩可以减少20%,其他截面则不予以减少。

计算结果表明,支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;

As/bh=251(/1000⨯80)=0.31%,此值大于0.45ft/fy=0.45⨯1.43/270=0.24%,

同时大于0.2%,满足最小配筋率的要求。 (5)确定各种构造配筋 1、分布钢筋选用φ6@250

2、嵌入墙内的板面附加钢筋选用φ8@200 3、垂直于主梁的板面附加钢筋选用φ8@200

4、板角构造钢筋:选用φ8@200,双向配置板四角的上部。

(6)绘制板的配筋示意图 采用弯起式筋,详见板的配筋图

四、次梁L1设计

根据本厂房楼盖的实际使用情况,楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑从属面积的荷载折减。

(1)荷载设计值 永久荷载设计值

板传来的永久荷载 3.528⨯2.5=8.82kN/m 次梁自重 0.2⨯(0.5-0.08)⨯25⨯1.2=2.52kN/m 次梁粉刷 0.02⨯(0.5-0.08)⨯2⨯17⨯1.2=0.34kN/m 小计 g=11.68kN/m 可变荷载设计值

q=8.45⨯2.5=21.125kN/m 荷载总设计值

g+q=32.805kN/m

(2)内力计算

按塑性内力重分布设计。主梁截面为300mm⨯650mm。计算跨度: 边跨 l01=ln+

a0.300.24=6.9-0.12-+=6.75m 222

1.025ln=1.025⨯6.63=6.796m>6.75m

故取l01=6750mm

中间跨 l02=ln=6900-300=6600mm

计算跨度相差(6.75-6.6)/6.6=2.27%

g+q=32.805kN

/m2

6750 6600 6600 6600

6750

h=650

h=500

次梁

主梁

120

300 次梁L1的尺寸

300

由表《连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数αm》和表《连续梁考虑塑性内力重分布的剪力计算系数αv》可分别查得弯矩系数和剪力系数。 弯矩设计值:

(边支座) MA=0kN⋅m

(边跨中)M1=(g+q)l01/11=32.805⨯6.750/11=135.88kN⋅m

(离端第二支座)MB=-(g+q)l01/11=-32.805⨯6.752/11=-135.88kN⋅m (中间支座)MC=-(g+q)l02/14=-32.805⨯6.6/14=-102.07kN⋅m (中间跨跨内)M2=M3=(g+q)l02/16=32.805⨯6.6/16=89.31kN⋅m

2

2

2

2

2

2

2

2

剪力设计值:

(端支座右侧)VA=0.45(g+q)ln1=0.45⨯32.805⨯6.75=99.65kN (离端第二支座左侧)VBl=0.6(g+q)ln1=0.6⨯32.805⨯6.75=132.86kN (离端第二支座右侧)VBr=0.55(g+q)ln2=0.55⨯32.805⨯6.6=119.08kN (中间支座左右侧)VC=0.55(g+q)ln2=0.55⨯32.805⨯6.6=119.08kN (3)截面承载力计算

正截面受弯承载力计算时,跨内按T型截面计算,翼缘宽度取①b'f=②b+sn=200+2300=2500mm 第二跨和中间跨③b'f=

l6750

==2250mm、33

l6600

==2200mm 33

次梁高h=500mm,h0=500-35=465mm梁翼缘厚h'f=80mm ④b+12h'mm f=200+12⨯80=1160

b'f应取上述四者中的最小值,故取b'f=1160mm。

判别T形截面类型:

h'f⎛

α1fcb'fh'f h0-2

⎫80⎫⎛⎪=1.0⨯14.3⨯1160⨯80⨯465- ⎪N⋅mm ⎪2⎭⎝⎭

⎧135.88kN⋅m(边跨中)

=564kN⋅m>⎨故属于第一类T型截面。

89.31kN⋅m(中间跨中)⎩

环境类别一级,C30混凝土,梁的最小保护层厚度c=20mm。假定箍筋直径10mm,纵向钢筋直径20mm,则离端第二支座按布置二排纵向钢筋h0=460-25=435mm,其他中间支座按布置一排纵向钢筋h0=500-20-10-20/2=460mm。

2

C30混凝土,α1=1.0,βc=1,fc=14.3kN/mm,ft=1.43kN/mm;纵向钢筋

2

采用HRB335级钢筋,fy=300N/mm,fyv=300N/mm。正截面承载力计算过程列于下表:

22

连续次梁L1正截面承载力计算

计算结果表明,支座截面的ξ均小于0.35,符合塑性内力重分布原则;

As/(bh)=710.1/(200⨯500)=0.71%,此值大于0.45ft/fy=0.45⨯1.43/300=0.2%,

满足最小配筋率要求。

次梁L1的斜截面受剪承载力:

斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸: hw=h0-h'f=435-80=355mm,因hw/b=355/200=1.8

0.25βcfcbh0=0.25⨯1⨯14.3⨯200⨯435=311.03⨯103N>Vmax=132.86kN故截面尺寸

满足要求。 计算所需腹筋:

φ8双肢箍筋,采用HPB300级钢,计算支座B左侧截面。由Vcs=0.7ftbh0+fyv

可得到箍筋间距:

Asv

h0,s

s=

fyvAsvh0VBl-0.7ftbh0

=

300⨯100.6⨯435

=286.8mm 3

132.86⨯10-0.7⨯1.43⨯200⨯435

调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距,s=0.8⨯286.8=229mm,截面高度在300~500mm的梁,最大箍筋间距200mm最后取箍筋间距 s=200mm。为方便施工,沿梁长不变。 验算配箍率下限值:

弯矩调幅时要求的配箍率下限为:0.3ft/fyv=0.3⨯1.43/300=0.143%实际配箍率

ρsv=Asv/(bs)=100.6/(200⨯200)=0.2515%>0.143%,满足要求。

五、主梁KL2设计

主梁按弹性理论设计 (1)荷载计算

为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载。 永久荷载标准值:

次梁传来的永久荷载 11.68⨯6.9=80.592kN

主梁KL2自重(折算为集中荷载)

0.25⨯(0.65-0.08)⨯25⨯2.2=7.8375kN 主梁KL2两侧15mm厚抹灰(折算为集中荷载) 0.015⨯2⨯(0.65-0.08)⨯17⨯2.2=0.64kN Gk=89.07kN

26 可变荷载设计值: Q=21.125⨯6.9=145.76kN

(2)内力计算

柱的截面尺寸为400mm⨯400mm,因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于5,竖向荷载下主梁内力近似按连续梁计算。

主梁KL2的截面几何尺寸及计算简图如下:

h=80 7180 2500

2500

7500

h=650

2500

h=500

7100

=145.76KN =106.88KN

2500 2500 7500

2500 2500 2500 2500

7500

主梁KL2的计算简图

计算跨度:

中间跨 l0=lc=7500mm

300⎛⎫l0=1.05ln=1.05⨯ 7500--120⎪=7591.5mm>7500mm

2⎝⎭

故取l0=7500mm 边跨l0=ln+

ba300300240

+=7500--120++=7500mm 22222

l0=1.025ln+

b300⎫300⎛

=1.025⨯ 7500-120-=7560.75mm>7500mm ⎪+222⎝⎭

故取较小值l0=7500mm 故可按等跨设计。 (3)内力设计值及弯矩包络图

1)弯矩设计值

弯矩 M=k1Gl0+k2Ql0

式中系数k1、k2由《等截面等跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表》相应栏内查得。

2)剪力设计值

剪力 V=k3G+k4Q

式中系数k3、k4由《等截面等跨连续梁在常用荷载作用下的内力系数表》相应栏内查得。

主梁KL2弯矩计算

主梁KL2剪力计算

将以上最不利组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标图上,即可得到主梁L2的弯矩包络图。

弯矩包络图(kN·m)

(4)配筋计算

1)确定T形截面翼缘计算宽度

主梁的跨内截面按T形截面计算,确定T形截面受压翼缘计算的宽度如下:

l07560==2520mm

=2500mm

33

边跨b'f=

取h0=650-35mm=615mm。 2)判别T形截面类型

h'f⎛' h0- α1fcb'fhf

2⎝

⎫80⎫⎛⎪=1.0⨯14.3⨯2500⨯80⨯615-.5kN⋅m ⎪=1644⎪2⎭⎝⎭

>511.52kN⋅m

故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。

支座按矩形截面计算,取h0=650-60mm=590mm。

3)主梁KL2的正截面受弯和斜截面受剪承载力计算结果分别如下表所示:

主梁KL2的正截面受弯承载力计算

主梁KL2的斜截面受剪承载力计算

验算最小配箍率:

ρsv=

Asvf101==0.168%>0.24t=0.114% 满足要求。 bs300⨯200fyv

4)主梁KL2支承次梁L1处吊筋计算

由次梁L1传给主梁L2的集中荷载为F=G+Q=80.592+145.76=226.35kN 吊筋计算: As=

F2263502

==533.5mm

2fysinα2⨯300⨯sin45

故选

As=628mm2>533.5mm2.

5)次梁两侧附加横向钢筋计算:

次梁L1传给主梁KL2的集中荷载为Fl=G+Q=80.592+145.76=226.35kN,附加箍筋布置范围:s=2h1+3b=2⨯150+3⨯200=900mm。h1=650-500=150mm,

()

m=900/200+1=6排,取附加箍筋φ8@200双肢,则在长度s内可布置附加箍筋的排数,

次梁两侧各布置3排。则由:

2fyAsbsina+m⋅nfyvAsv1=2⨯300⨯533.5⨯0.707+6⨯2⨯300⨯50.3=407.4kN>Fl

主梁KL2的配筋如下图所示:

施工说明:

1本工程设计使用年限50年,结构安全等级为二级,环境类别为一类。 2 采用下列规范:

1 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

2 《建筑结构荷载规范》GB50009-2010 3 荷载取值:楼面可变荷载标准值7.5kN/m。

4混凝土强度等级C30,梁内钢筋受力筋采用HRB335级钢,其余采用HPB300级钢。板内钢筋采用HPB300级钢。

5 板纵向钢筋的混凝土保护层厚度15mm,梁最外层钢筋的混凝土保护层厚度20mm。

2


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