单向板肋梁楼盖设计计算书
更新时间:2023-09-24 12:30:01 阅读量: IT计算机 文档下载
单层厂房单向板肋梁楼盖设计计算书
1、设计资料
1.1相关数据
某多层厂房采用钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖,其中三层楼面荷载,材料及构造设计资料如下: (1)楼面活荷载标准值qk=6.5kN/m2,厂房平面尺寸L1×L2=33.6×20.7
(2)楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面(γ=20kN/m3),板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底(γ=17kN/m3)
(3)混凝土强度等级采用C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2) 钢筋:板采用HPB235级(fy=210N/mm2,fy`=210N/mm2,ζb=0.614)
梁的受力筋采用HRB400级(fy=360N/mm2,fy`=360N/mm2,ζb=0.550) 箍筋、架立筋采用HRB335级(fy=300N/mm2,fy`=300N/mm2,ζb=0.550)
(4)板伸入墙内120mm,次梁伸入墙内240mm,主梁伸入墙内370mm,柱的截面尺寸400mm×400mm
1.2参考资料
(1)混凝土结构设计规范(GB 50010-2010).2010 (2)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)2012
(3)东南大学、同济大学、天津大学合编.混凝土结构(中册)混凝土结构与砌体结构设计(第五 版).2012
1.3板、次梁及主梁相关尺寸确定
根据任务书要求,楼盖采用单向板形式,次梁沿纵向布置为使主梁受力均匀,主梁每跨内设两道次梁,间距为2.3m,板的长边与短边之比为6720/2300=2.92>2.0,满足《混凝土规范》的相关规定。
1.3.1板的厚度
根据《混凝土规范》第9.1.2条的规定确定,按第9.1.2条第1款单向板的跨厚比应满足l/h≤30,即取h≥l/30=2300/30=77mm按第9.1.2条第2款工业建筑楼板采用单向板时,其最小厚度hmin=70mm,综合二者,取板厚h=80mm
1.3.2横向主梁
高度h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8)×6900=575~863mm 取h=750mm
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厚度b=(1/3~1/2)h 取b=300mm
1.3.3纵向主梁
高度h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8)×6720=560~840mm 取h=650mm 厚度b=(1/3~1/2)h 取b=300mm
1.3.4次梁
高度h=(1/18~1/12)l=(1/18~1/12)×6720=373~560mm 取h=500mm 厚度b=(1/3~1/2)h 取b=200mm
2、板的设计
根据任务书要求,板按考虑塑性内力重分布方法计算,板为9跨连续板(大于5跨),取板宽b=1000mm为计算单元,按5跨连续板计算。
图1 板的几何尺寸和计算简图
2.1荷载计算
2.1.1荷载标准值
恒载:
板自重(80厚) 0.08×25=2.00(kN/m2) 水泥砂浆抹面(20厚) 0.02×20=0.40(kN/m2) 板底及梁石灰砂浆抹底(15厚) 0.015×17=0.255(kN/m2) 恒载标准值 gk=2.655(kN/m2)
活载:按《荷载规范》附录D表D.0.1-1,四类金工车间,板跨度2.3>2.0m 活载标准值qk=6.50kN/m2,活载组合值系数ψc=1.0
2.1.2荷载设计值
荷载分项系数根据《荷载规范》第3.2.4条规定,荷载效应设计值有恒载效应控制且恒载对效应不
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利时,恒载分项系数γ G =1.35,本工程楼面活载标准值大于4.0kN/m2,故活载分项系数为1.3,则活载基本组合设计值q为
q=g+p=γG g k+γ Q ψ c q k=1.35×2.655+1.3×1.0×6.5=12.03kN/m2
2.2弯矩及配筋计算
根据《内力重分布规程》(CECS51:93)第4.2.2条,考虑塑形内力重分布时,承受均布荷载的等跨连续单向板,各跨跨中及支座截面的弯矩设计值按下式计算
M=αmp ql2
板内钢筋的保护层厚度c=15mm,为使截面有效高度h0尽可能大,以节约钢筋,一般板中受力钢筋在外侧,分布钢筋在内测,近似取受力钢筋d=10mm,板的界面有效高度为:h 0=h-c-d/2=80-15-10/2=60mm 相关参数:α1=1.0 b=1000mm fc=14.3MPa fy=210kN/m2 最小配筋率ρmin=max(0.2,45f t /fy)%=0.31%
2.2.1各控制截面的弯矩设计值及配筋计算
表1 板弯矩及截面配筋
计算内容 弯矩系数 α mp M=α mpql2 (kN·m) 端支座 A -1/16 -3.315 边跨跨中 1 1/11 4.823 离端第二支座 B -1/11 -4.823 离端第二跨中 2 1/16 3.375 中间支座 C -1/14 -3.789 中间跨中 3 1/16 3.375 ?s?M?1fcbh02 0.0644 0.0937 0.0937 0.0644 0.0736 0.0644 1?1?2?s?s?2 0.9667 0.9507 0.9507 0.9667 0.9617 0.9667 As?M?sfyh0272 Φ8@180 279 0.34% 是 403 Φ10@180 436 0.50% 是 403 Φ10@180 436 0.50% 是 272 Φ8@180 279 0.34% 是 312 Φ8@160 314 0.39% 是 272 Φ8@180 279 0.34% 是 (mm2) 配筋 实配面积 配筋率 ρ=As/bh 是否满足 最小配筋率
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3、次梁的设计
按任务书要求,次梁按考虑塑形重分布方法计算,次梁实际为5跨。
3.1计算跨度
图2 次梁的计算简图
3.2荷载计算
3.2.1荷载标准值
恒载:
由板传来 2.655×2.3=6.107(kN/m) 次梁自重 0.2×25×(0.50-0.08)=2.1(kN/m) 梁侧抹灰 17×(0.50-0.08)×0.015×2=0.214(kN/m)
恒载标准值 gk=8.421(kN/m2)
活载:按《荷载规范》附录D表D.0.1-1,四类金工车间,板跨度2.3>2.0m 活载标准值qk=6.50kN/m2,活载组合值系数ψc=1.0 由板传来的活载标准值为pk=6.5×2.3=14.95 kN/m2
3.3荷载设计值
荷载分项系数取值与设计板时的取值相同,荷载设计值q由恒载控制即: q=g+p=γ G g k+γ Q ψ c q k=1.35×8.421+1.3×1.0×14.95=30.80kN/m2
3.4正截面承载力计算
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根据《内力重分布规程》(CECS51:93)第4.1.1条,考虑塑性内力重分布是,承受均布荷载的等跨连续梁,各跨跨中及支座截面的弯矩设计值按下式计算:M=αmb ql2
3.4.1计算跨度
中间跨:l0=6.42m 边跨:l0=6.47m
计算跨度相差:(6.47-6.42)/6.42=0.78%<10%
本工程中,连续梁各跨跨度并不严格相等,但计算跨度相差不超过10%,根据《内力重分布规程》(CECS51:93)第4.1.5条,计算端支座负弯矩及边跨跨中弯矩时,取本跨计算跨度l0;计算离端第二支座负弯矩时,l0取相邻两跨计算跨度的较大值。
根据《混凝土规范》第8.2.1条表8.2.1环境类别为一类时,梁受力钢筋的混凝土保护层厚度c=20mm,近似取纵筋直径d=20mm,箍筋dv=10mm,则截面有效高度:
h0=h-c-dv-d/2=500-20-10-20/2=460mm
本工程中:hf`/h0=80/460=0.17≥0.1各跨的翼缘宽度取值如下 边跨:bf`=min[l0/3,(b+sn)]=min[6.47/3,(0.2+2.3)]=2.16m 其余各跨:bf`=min[l0/3,(b+sn)]=min[6.42/3,(0.2+2.3)]=2.14m
统一取bf`=2.14m Mf`=fcbf`hf`[(h0-hf`)/2]=14.3×2140×80×380/2×10-6=465.15kN·m 该值大于各跨跨中截面弯矩设计值(表2 ),各跨跨中截面均属于第一类T形截面。
3.4.2计算参数
b=200mm fc=14.3MPa
纵筋:fy=360MPa 箍筋:fyv=300MPa 次梁最小配筋率ρmin=max(0.2,45ft/fy)%=0.39%
表2 次梁弯矩及正截面承载力计算
计算内容 l0/mm αmb M/(kN·m) 截面类型 As/mm 适配钢筋 (mm2) ρ=As/(bh) (%) 端支座 A 6470 -1/24 -53.72 矩形 340 2Φ16 (402) 0.402 边跨跨中 1 6470 1/11 117.21 第一类T形 714 3Φ18 (762) 0.762 离端第二跨支座 离端第二跨跨中 中间跨支座 中间跨跨中 B 6470 -1/11 -117.21 矩形 794 2Φ20+1Φ18 (882) 0.882 2 6420 1/16 79.34 第一类T形 482 2Φ18 (508) 0.628 C 6420 -1/14 -90.68 矩形 596 2Φ20 (628) 0.628 3 6420 1/16 79.34 第一类T形 482 2Φ18 (508) 0.508
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