1.结构平面布置
根据工程设计经验,单向板板跨为2m~4m,次梁跨度为4m~6m,主梁跨度为6m~8m较为合理。故此厂房的楼盖梁格布置如图1所示。 多跨连续板厚度按不进行绕读验算条件应不小于
l02400==60mm,及工业房屋楼板最4040
小厚度80mm的结构要求,故取板厚h=80mm。
次梁的截面高度h= 荷载较大,故取 。 次梁的截面宽度b=
1⎫1⎫⎛1⎛1
考虑本例楼面~⎪⨯l= ~⎪⨯5100=283mm~425mm,
⎝1812⎭⎝1812⎭
⎛11⎫⎛11⎫
~⎪⨯h= ~⎪⨯400=134~200mm,取b=200mm。 ⎝32⎭⎝32⎭⎛11⎫⎛11⎫
取h=650mm。 ~⎪⨯l= ~⎪⨯7200=514mm~900mm,
⎝148⎭⎝148⎭
1⎫⎛1
⨯h=⎪ ~2⎭⎝3
1⎫
⎪⨯650=217~325mm,取b=250mm。 2⎭
主梁的截面高度h=
主梁的截面宽度b=
⎛1~3⎝
2.板的计算
楼面上无振动荷载,对裂缝开展宽度也无较高要求,故可按塑性理论计算。
(1)荷载计算
荷载设计值计算如下: 恒载:
20mm厚水泥砂浆面层 1.2⨯0.02⨯20=0.48kN80mm厚钢筋混凝土板 1.2⨯0.08⨯25=2.40kN10mm厚板底纸筋抹灰 1.2⨯0.01⨯17=0.2kN
恒载总计: g=3.0kN8
m2m2
m2
m2
活载 q=1.4⨯8.0=11.2kN
m2
8总荷载 g+q=14.2kN
m2
(2)计算简图
取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为: 边跨:l0=ln+
a⎛0.2⎫0.12= 2.40-0.12-=2.24m ⎪+2⎝2⎭2n⎛
= 2.4-02⎝
0.20.08⎫0.-1⎪+=
2⎭2
222.m
l0=ln+
取较小者l0=2.22m
中跨:l0=ln=2.40-0.20=2.2m 边跨与中间跨的计算跨度相差
2.22-2.2
=1%
力。
计算跨数:板的实际跨数为六跨,可简化为五跨连续板计算,如图2所示。 (3)弯矩计算
各截面的弯矩设计值列于表1。
(4)正截面承载力计算
混凝土强度等级C20,α1fc=9.6N
mm2
Ι级钢,fy=210N
mm2
板厚h=80mm,有效高度h0=80-20-
10
=55mm。
2
各截面配筋计算见表2。
注:处于正常环境下的板,混凝土强度等级为C20时,混凝土保护层最小厚度为20,故
h0=80-20-5=55mm.
(5)考虑构造要求,绘制施工图 1)受力钢筋
楼面无较大振动荷载,为使设计和施工简便,采用分离式配筋方式。
支座顶面负弯矩钢筋的截断点位置: q/g=11.2/3.08=3.64>3,故取
a=ln/3=
2200
=733 取a=750mm 3
2)构造钢筋 A分布钢筋.
除在所受力钢筋的弯折处设置一根分布筋外,并沿受力钢筋直线段按⨯配置.满足截面面积大于15%受力钢筋截面面积,间距不大于250mm,即配置φ6@250 B.墙边构造负筋
沿纵墙或横墙,均设置φ8@200的直筋,伸出墙边ln/7=2200/7=314取350mm,伸出墙角ln/4=2200/4=550取550mm C.主梁顶部构造负筋
在板与主梁连接处的顶面,设置φ8@200的构造负筋,每边伸出梁肋边长度为
ln/4=2200/4=550mm 取 550mm
楼面结构布置及板的施工详图见附图 2。
3.次梁设计
一般楼盖次梁,可按塑性理论计算。 (1)荷载计算
荷载设计值计算如下:
板传来的荷载 3.08⨯2.4=7.6kN/m 次梁自重 1.2⨯25⨯0.2⨯(0.4-0.08)=1.92kN/m 次梁侧面粉刷(梁底粉刷,已计入板的荷载中)
1.2⨯17⨯(0.40-0.08)⨯2⨯0.01=0.13kN/m
恒载小计 g=9.65kN/m
楼面用活载 q=1.4⨯8.0⨯2.4=26.88kN/m 总荷载 g+q=36.53kN/m (2)计算简图 计算跨度l0=ln+
a⎛250⎫240= 5100--120⎪+=4855+120=4975mm 2⎝2⎭2
l0=1.025⨯ln=1.025⨯4855=4977mm
取l0=4975mm 中跨:l0=ln=5100-
250250
-=4850mm 22
边跨和中间跨的计算跨度相差次梁内力。
计算简图如图3所示。
4.975-4.85
=2.6%
4.85
(3)内力计算
次梁的内力计算列于表3、表4。
(4) 正截面承载能力计算
混凝土强度等级C20,,α1fc=9.6N/mm2,Ⅱ级钢,fy=300N/mm2。次梁的跨中截面按T形截面计算,其翼缘的计算宽度按下列各项的最小值取用。 1)bf'=
l04.85==1.62m 33
2)bf'=b+Sn=0.2+2.2=2.4m 3)
hf'h0
=
80
=0.222>0.1,翼缘宽度bf'可不受此项限制。 360
取较小者,即bf'=1.62m
判断各跨中截面属于哪一类T形截面,取h0=400-30-
20
=360mm,则 2
α1fcbf'hf' h0-
⎝
⎛
hf'⎫80⎫⎛6
=9.6⨯1620⨯80⨯360-⎪ ⎪=398.13⨯10N⋅mm 2⎭2⎭⎝
=398.13kN⋅m>66.28kN⋅m
故各跨中截面均属第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算,第一内支座截面按两层钢筋考虑,取h0=400-360=340mm 4)次梁正截面承载力计算列于表5。
(5)次梁斜截面抗剪承载力计算
次梁斜截面抗剪承载力计算列于表6。
注:1.
w0===1.8
nAsv1f2⨯28.31.1
==0.142%>ρsv.min=0.24t=0.24⨯=0.126% bs200⨯200fyv210
2. ρsv=
(6)考虑构造要求,绘制施工图
采用分离式配筋方式,支座负筋在离支座边ln/5+20d处截断不多于As/2,其余不少于2跟钢筋直通
4855
+20⨯18=1331mm取1400mm 5
5.主梁的设计
主梁为楼盖的重要构件,应按弹性理论计算。 (1)荷载计算
为简化计算,主梁自重按集中荷载考虑。
次梁传来的恒载 9.65⨯5.1=49.215kN
主梁自重(扣除板重) 1.2⨯0.25⨯(0.65-0.08)⨯2⨯25=8.55kN 主梁粉刷(扣除梁底粉刷) 1.2⨯2⨯(0.65-0.08)⨯2⨯0.01⨯17=0.47kN 恒载 G=58.24kN
使用活载 Q=26.88⨯7.2=193.54kN
总荷载 G+Q=251.78 (2)计算简图 1)计算跨度
边跨: l0=ln+
ab0.37+=7.2-0.12+=7.27m 222
b0.30⎫⎛
l0=ln++0.025ln=7.2-0.12+0.025 7.2-0.12-⎪=7.25m
22⎭⎝
取较小者:l0=7.25m
因跨度差小于10%,计算时可采用等跨连续梁弯矩及剪力系数。
2)跨数
主梁的实际跨数为两跨,按两跨连续梁计算,计算简图如图4所示。
(3)弯矩、剪力计算值及其叠合图 1)弯矩
M=K1Gl0+K2Ql0
式中系数K1、K2可查等跨连续梁在集中荷载作用下的弯矩系数表。 边跨:Gl0=58.24⨯7.25=422.24kN⋅m
Ql40=193.5⨯
7.=25 140k3.N⋅1m7
2)剪力
V=K3G+K4Q式中系数K3、K4可查等跨连续梁在集中荷
载作用下的剪力系数表。剪力计算列于表8
主梁剪力计算 表8
(4)正截面承载力计算
主梁的跨中截面按T形截面计算,其翼缘的计算宽度bf'按下列各项中的最小值取用。 即
bf'=
11
l0=⨯7.25=2.42m 33
hf'h0
=
80
=0.13>0.1翼缘宽度bf'与hf'无关 610
故取bf'=2420mm,并取h0=650-40=610mm 判断T形截面类别:
⎛hf'⎫80⎫⎛
α1fcbf'hf' h0-⎪=9.6⨯2420⨯80⨯ 610-⎪=1059.38kN⋅m>294.55kN⋅m
2⎪2⎭⎝⎝⎭
故在各跨跨中截面均属第一类T形截面。
主梁支座截面按矩形截面计算,取h0=650-60=590mm(因支座弯矩较大,考虑布置两层钢筋,并布置在次梁负筋下面)。
主梁正截面承载力计算列于表9
主梁正截面承载力计算 表9
(5)斜截面受剪承载力计算
主梁斜截面受剪承载力计算列于表9
(6)次梁支承两侧附加横向钢筋的计算
先考虑采用附加箍筋,每侧5φ8,共10道,所能承受的集中力为:
Fsv=mAsvfyv=10⨯100.6⨯210=211260N
需增设吊筋,所需截面面积为: Asb=
(G+Q)-Fsv251780-211260
==100mm2
2fysinαs2⨯300⨯0.658
2
选用2φ12(实配面积226mm) (7)施工详图
主梁施工图见附图3所示