次梁界面高度应该满足h0=l0/18~l0/12=6600/18~6600/12=367~550mm,考虑楼面可变荷载比较大,取h=500mm。截面宽度b=h/3~h/2=166.66~250mm,b取250mm。
主梁的截面高度应满足h=l0/15~l0/10=7500/15~7500/10=500~750mm,取h=700mm。截面宽度b=h/2~h/3.5=350~200mm取b=300mm。 3.板的设计 (1)荷载
板的永久荷载标准值、 (1)荷载
板的永久荷载标准值
20mm厚水泥砂浆抹面 0.02×20=0.4kN/m² 90mm钢筋混凝土现浇板 0.09×25=2.25kN/m² 20mm厚混合砂浆天棚抹灰 0.02×20=0.4kN/m² 小计 3.05 kN/m² 板的可变荷载标准值 5.6kN/m² 永久荷载分项系数为1.2;楼面可变荷载分项系数本应该取1.4,由于楼面可变荷载标准值大于4.0 kN/m²,所以可变荷载的分项系数应去1.3.于是板的
永久荷载设计值 g=3.05×1.2=3.66kN/m² 可变荷载设计值 q=5.6×1.3=7.28kN/m² 荷载总设计值 g+q=10.94 kN/m²
(2)计算简图按照塑性内力重分布设计。次梁界面尺寸500mmX250mm,ln=2255板的计算跨度:边跨l01=ln+h/2=2300mm 中间跨 l02=2250mm
因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算。去1m宽板带作为计算单元, (3)弯矩设计值
不考虑板拱作用截面弯矩的折减。查表得板的弯矩系数αm分别为:边支座0;边跨中,1/11;离端第二支座,-1/11;中跨中,1/16;中间支座,-1/14。所以 MA=0
M1=(g+q)l012/11=5.26 kN/m² MB=-(g+q)l012/11=-5.26 kN/m² MC=-(g+q)l022/14=-5.03 kN/m² M2= M3=(g+q)l022/16=3.46 kN/m² (4)正截面受弯承载力 环境类别一类,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90mm,则截面有效高度h0=h-c-d/2=90-15-10/2=70mm;板宽为b=1000mm。C30混凝土,α1=1.0,fc=14.3 N/mm²;HPB300钢筋,fy=270 N/mm²。配筋计算过程如下表
截面 弯矩设计值(kN·m) αs=M/(α1fcbh02) ξ=1-√(1-2αs) 计算配筋(mm2) As=ξbh0α1fc/fy A 0 0.000 0 0 1 B 5.26 0.075 0.078 289.6 5.26 0.075 0.078 289.6 2 C 5.03 0.072 0.075 276.4 3.46 0.049 0.051 187.8 ΦΦΦΦ8/10@220 Φ6/8@220 实际配筋(mm2) 6/8@220 8/10@220 8/10@220 As=293As=179As=179 As=293As=293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;0.24%此值大于0.45ft/fy=0.24%,同时大于0.2%,满足最小配镜率。 4.次梁设计 (1)荷载设计值 永久荷载值设计值
板传来的荷载 3.66×2.2=8.052kN/m 次梁自重 0.25*(0.5-0.09)*25*1.2= 3.075kN/m 20mm厚混合砂浆梁抹灰 0.02*(0.5-0.09)*2*17*1.2=0.33456kN/m 小计 g=11.47kN/m 可变荷载设计值 q=7.28*2.2=16.016kN/m 荷载总设计值 g+q=27.486kN/m (2)计算简图
按照塑性内力重分布设计。主梁截面为700*300。计算跨度: 边跨l01=ln+b/2=6330 中间跨 l02=6600-300=6300mm 因为跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算 内力计算 弯矩设计值:
查表得板的弯矩系数αm分别为:边支座0;边跨中,1/11;离端第二支座,-1/11;中跨中,1/16;中间支座,-1/14。所以 MA=0
M1=(g+q)l012/11=100.12kN/m² MB=-(g+q)l012/11=-100.12kN/m² MC=-(g+q)l022/14=-77.92kN/m² M2= M3=(g+q)l022/16=68.18kN/m² 剪力设计值:
查表得板的弯矩系数αm分别为:边支座0.45;离端第二支座左,0.6;离端第二支座右,0.55;
VA=0.45(g+q)l01=78.29kN VBl=0.6*(g+q)l01=104.39kN VBr=Vc=0.55(g+q)l02=95.24kN (4)承载力计算
(1)正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时,跨内按T形梁见面设计,翼缘宽度去b’f=l02/3=2100mm、b’f=b+sn=250+2250=2500mm,b+12h’f=1330mm三者中取最小值,故去b’f=1330mm。
环境类别为一级,C30混凝土,梁的最小保护层厚度c=20mm。嘉定箍筋直径为10mm,纵向钢筋直径20mm,则一排纵向钢筋h0=500-20-10-20/2=460mm.
C30混凝土,α1=1.0,fc=14.3 N/mm²,ft=1.43 N/mm²;HRB400钢筋,fy=360 N/mm², fyv=360 N/mm².正截面计算如下表 截面 弯矩设计值(kN·m) αs=M/(α1fcbh02) 或αs=M/(α1fcb'fh02) ξ=1-√(1-2αs) 计算配筋(mm2) As=ξbh0α1fc/fy A 0 0.000 0 0 1 B 100.12 0.025 0.025 612.3 100.12 0.132 0.143 651.0 2 C 68.18 0.017 0.017 415.3 77.92 0.103 0.109 497.6 2Φ16+Φ2Φ16+ΦΦ18+ΦΦ16+Φ2Φ12 实际配筋(mm2) 18 20 16 20 As=308 As=656.5 As=716.2 As=455.6 As=515.3 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;最小配筋率0.27%等于0.45ft/fy=0.18%,同时大于0.2%,满足最小配镜率。 (2)斜截面受减承载力
斜截面受剪承载力计算包括:斜截面尺寸的复合,负筋的计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸
Hw=h0-h’f=460-90=370mm,因hw/b=370/250=1.48<4,截面尺寸按如下验算;
0.25βcfcbh0=0.25*1*14.3*250*460=411.123*102N>Vmax=104.39kN截面尺寸满足要求。 计算所需腹筋
采用Ф8双肢箍筋,计算B支座左侧截面。由Vcs=0.7ftbh0=0.7*1.43*250*460=115.115kN> Vmax=104.39kN 按照构造配筋,由于300 (1)荷载设计值 为简化计算,将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来的永久荷载 11.47kN/m*6.6m=75.702kN 梁的自重(含粉刷)[(0.7-0.09)*0.3*2.5*25+0.02*(0.7-0.09)*2.5*17*2]*1.2=14.9694kN 永久荷载设计值 G=75.702+14.9694=90.68kN 可变荷载设计值 Q=16.016*7.5=120.12kN (2)计算简图 因为主梁的线刚度与与柱线刚度之比大于5,竖向荷载下主梁的内里近似按连续梁计算,按弹性理论设计,计算跨度取支撑中心线之间的距离,l0=7500mm。 (3)内里设计值及包络图 1)弯矩设计值 弯矩M=k1Gl0+k2Ql0,其中系数k1,k2由附表6-2得 M1,max=0.244*90.68*7.5+0.289*120.12*7.5=426.31kN·m MB,max=-0.267*90.68*7.5-0.311*120.12*7.5=-461.77kN·m M2,max=0.067*90.68*7.5+0.200*120.12*7.5=225.75kN·m 2)剪力设计值 剪力 V=k3G+k4Q其中系数k3,k4由附表6-2得 VA,max=0.733*90.68+0.866*120.12=170.49kN VBl,max=-1.267*90.68-1.311*120.12=-272.37kN VBr,max=1.0*90.68+1.222*120.12=237.47kN 3)弯矩包络图 ①第1、3跨有可变荷载,第2跨没有 有附表6-2可知,支座B或C的弯矩值为 MB=MC=-0.267*90.68*7.5-0.133*120.12*7.5=-301.47kN·m 在第一跨内:以支座弯矩MA=0,MB=-301.47 kN·m的连线作为基线,作G=90.68kN,Q=120.12kN的简支梁弯矩图,得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点弯矩处弯矩值分别为 1/3(G+Q)l0+MB/3=1/3*(90.68+120.12)*7.5-301.47/3=426.51kN·m 1/3(G+Q)l0+2MB/3=1/3*(90.68+120.12)*7.5-301.47/3=326.02kN·m 在第二跨内:以支座弯矩MB=-301.47kN·m,MC=-301.47 kN·m的连线作为基线,作G=90.68kN,Q=0kN的简支弯矩图,得集中荷载作用点弯矩值分别为 1/3(G+Q)l0+MB/3=1/3*90.68*7.5-301.47=-74.77kN·m ②第1、2跨有可变荷载,第3跨没有 在第一跨内:以支座弯矩MA=0,MB=-461.77kN·m的连线作为基线,作G=90.68kN,Q=120.12kN的简支梁弯矩图,得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点弯矩处弯矩值分别为 1/3(G+Q)l0+MB/3=1/3*(90.68+120.12)*7.5-301.47/3=373.08kN·m 1/3(G+Q)l0+2MB/3=1/3*(90.68+120.12)*7.5-301.47/3=219.15kN·m 在第二跨内: MC=-0.267*90.68*7.5-0.089*120.12*7.5=-261.77 kN·m,以支座弯矩MB=-461.77kN MC=-261.77 kN·m的连线作为基线,作G=90.68kN,Q=120.12kN的简支弯矩图,得第一个集中荷载和第二个集中荷载作用点弯矩处弯矩值分别为 1/3(G+Q)l0+MC+2/3(MB-MC)=1/3*(90.68+120.12)*7.5-261.77+2/3*(-461.77+261.77)= 131.95kN·m 1/3(G+Q)l0+MC+2/3(MB-MC)=1/3*(90.68+120.12)*7.5-261.77+1/3*(-461.77+261.77)= 198.59kN·m ③第2跨有可变荷载,第1、3跨没有 MB=MC=-0.267*90.68*7.5-0.133*120.12*7.5=-301.47kN·m 在第二跨两集中荷载作用点弯矩值为 1/3(G+Q)l0+MB=1/3*(90.68+120.12)*7.5-301.47=225.53kN·m 第一、二跨内两集中荷载作用点处弯矩值分别为 1/3Gl0+MB/3=1/3*90.68*7.5-301.47*1/3=126.21kN·m 1/3Gl0+MB/3=1/3*90.68*7.5-301.47*2/3=25.72kN·m (4)承载力计算 1)正截面受弯承载力 跨内按T形截面计算,因跨内设有间距小于主梁间距的次梁,翼缘计算宽度按 l/3=2500mm和b+sn=6600mm中较小值确定,取b’f=2.5m。 板的混凝土保护层厚度15mm、板上部钢筋10mm,次梁上部筋直径18mm。假设主梁上部纵筋直径25mm,则一排钢筋时h0=700-15-10-18-25/2=645;两排钢筋时,h0=645-25=620mm。 B支座边的弯矩设计值为MB=MBMAX-V0B/2 =-461.77+210.8*0.3/2=-430.15kN·m正截面受弯承载力的计算过程为下表 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容