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某工业厂房现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计
一、设计资料
1.楼盖梁格布置
楼盖梁格布置如图1所示(楼梯间在此平面外),主梁沿横向布置,次梁沿纵向布置,主梁、次梁的跨度见表1。
图1 楼盖梁格布置平面图
表1 楼面活荷载、主梁、次梁跨度
序号
楼面活荷载标准值(kN/m2)
次梁跨度(mm)
主梁跨度(mm)
12
6
6000
6600
2.楼面做法
水磨石面层,钢筋混凝土现浇板,20mm混合砂浆抹底。
3.楼面荷载
均布活荷载标准值见表1。
4.材料
混凝土强度等级C30;梁钢筋采用HRB400级钢筋,板钢筋采用HPB300级钢筋。
二、楼盖的结构平面布置
主梁沿着横向布置,次梁沿着纵向布置。主梁跨度为6.6m,次梁跨度为6m,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为,,因此按单向板设计。
按跨高比条件,要求板厚,对工业建筑的楼盖板,要求,从安全角度考虑,取板厚。
次梁截面高度应该满足:。考虑到楼面可变荷载比较大,取。次梁的截面宽度:,取。
主梁的截面高度应该满足:,取。主梁截面宽度取。楼盖结构平面布置图如图2所示。
三、板的设计
1.荷载
板的永久荷载标准值
水磨石面层
80mm钢筋混凝土板
20mm混合砂浆
小计
板的可变荷载标准值
永久荷载分项系数取1.2;因楼面可变荷载标准值为,
图2 结构平面布置图
所以可变荷载分项系数应取1.3。于是有板的
永久荷载设计值
可变荷载设计值
荷载总设计值
2.计算简图
按塑性内力重分布设计。次梁截面为,板的设计跨度为:
边跨
中间跨
因为跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图3所示。
图3 板的计算简图
3.弯矩设计值
不考虑板拱作用截面弯矩的折减。
由《混凝土结构-中册》表11-1可查得,板的弯矩系数分别为:端支座-1/16;边跨中1/14;离端第二支座-1/11;离端第二跨跨中1/16;中间支座-1/14;中跨中1/16。故有各弯矩值:
4.正截面受弯承载力计算
环境类别一级,混凝土,板的最小保护层厚度。假定纵向钢筋直径d为10mm,板厚80mm,则截面有效高度:;板宽。混凝土,,;HPB300钢筋,,。板配筋计算的过程见表2。
表2 板的配筋计算
截 面
A
1
B
2
C
-3.14
3.59
-4.57
2.85
-3.26
0.061
0.070
0.089
0.055
0.063
0.073
0.057
200.2
232.0
295.5
181.1
200.6
计算结果表明,支座截面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;且,满足最小配筋率的要求。
四、次梁设计
根据本车间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梁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
次梁自重
次梁粉刷
小计
可变荷载设计设计值
荷载总设计值
2.计算简图
按塑性内力重分布设计。柱梁截面为。计算跨度:
边跨
中间跨
因跨度相差小于10%可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图如图4所示。
图4次梁计算简图
3.内力计算
由《混凝土结构-中册》表11-1,表11-3可查得,板的弯矩系数分别为:端支座-1/24;边跨中1/14;离端第二支座-1/11;离端第二跨跨中1/16;中间支座-1/14;中跨中1/16。剪力系数分别为:A支座内侧:0.50;离端第二支座外侧:0.55;离端第二支座内侧:0.55;中间支座外侧:0.55;中间支座内侧:0.55。故有弯矩设计值:
剪力设计值:
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形截面计算,翼缘宽度取,,三者中的较小值,故取。所有截面钢筋均布置一排。
环境类别一级,混凝土,梁的最小保护层厚度。假定箍筋直径,纵向钢筋直径,则一排纵向钢筋。
混凝土,,,,;纵向钢筋采用HRB400钢,,。因跨内截面均属于第一类T形截面。正截面承载力计算过程见表3。
截 面
A
1
B
2
C
-38.46
65.94
-83.92
56.70
-64.79
=0.064
=0.019
=0.139
=0.016
=0.107
0.019
0.016
241.2
402.7
548.1
339.1
412.9
2C14
308
2C16
402
4C14
615
2C16
402
3C14
461
表3 次梁正截面受弯承载力计算
计算结果表明支座截面的均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则,并且有:。即次梁配筋满足最小配筋率的要求。
2)斜
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