樓蓋的結(jié)構(gòu)和平面布置

1、2. 樓蓋的結(jié)構(gòu)和平面布置主梁沿縱向布置，次梁沿橫向布置。主梁的跨度為6.6m，次梁跨度為6m。主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為6.6/3=2.2m，l02/l01=6.6/2.2=3,因此按單向板設(shè)計(jì)。按跨高比條件，要求板厚h大于等于2200/30=73mm,對(duì)工業(yè)建筑的樓蓋板，要求h大于等于70mm,取板厚h=80mm。次梁截面高度應(yīng)滿足h=l0/18l0/12=6000/186000/12=333500mm.考慮到樓面可變荷載比較大，取h=500mm.截面寬度取為b=200mm。主梁的截面高度應(yīng)滿足h=l0/15l0/10=6600/156600/10=440660mm，取h=650m

2、m.截面寬度取為b=300mm。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖：3. 板的設(shè)計(jì)（1） 荷載板的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值5mm厚1：2水泥砂漿加“108”膠水著色粉面層 0.005x20=0.1kn/m220mm厚水泥砂漿找平 0.02x20=0.4kn/m2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層 0.08x25=2kn/m2紙筋石灰漿頂棚15mm厚 0.015x16=0.24kn/m2小計(jì) 2.74kn/m2板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 6kn/m2永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；因樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kn/m2，所以可變荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值 g=2.74x1.2=3.288kn/m2可變荷載設(shè)計(jì)值 q=6x1.3=7.8

3、kn/m2荷載總設(shè)計(jì)值 g+q=11.088kn/m2，近似取為11kn/m2（2） 計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。次梁截面為200mmx500mm,板的計(jì)算跨度：邊跨l01=ln=2200-200/2=2100mm中間跨l02=ln=2200-200=2000mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計(jì)算。取1m寬板帶作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖：（3） 彎矩設(shè)計(jì)值（4） 不考慮板拱作用截面彎矩的折減。由表11-1可查得，板的彎矩系數(shù)分別為：邊支座1/16；邊跨中，1/11；離端第二支座，1/11；中跨中，1/16；中間支座，1/14。故MA=-(g+q)l012/16=-11x2.12/16=

4、-3.03kn.mM1=(g+q)l012/14=11x2.12/14=3.47kn.mMB=-(g+q)l012/11=-11x2.12/11=-4.41kn.mMC=-(g+q)l022/14=-11x2.02/14=-3.14kn.mM2=M3=(g+q)l022/16=11x2.02/16=2.75kn.m(4) 正截面受彎承載力計(jì)算設(shè)環(huán)境類別一級(jí)，C30混凝土，板的最小保護(hù)層厚度c=15mm。假定縱向鋼筋直徑d為10mm，板厚80mm，則截面有效高度h0=h-c-d/2=80-15-10/2=60mm;板寬b=1000mm。C30混凝土，1=1,fc=14.3kn/mm2,HPB30

5、0鋼筋，fy=270N/mm2。板鋼筋計(jì)算的過(guò)程列表為：截面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kn.m）-3.033.47-4.41-3.142.75s0.0580.0670.0860.0610.0530.054<0.350.0690.090<0.350.0630.054<0.35計(jì)算配筋A(yù)s(mm2)171.6219.3286.0200.2171.6實(shí)際配筋(mm2)6/8200As=1968200As=2518/10200As=3228200As=2516/8200As=196計(jì)算結(jié)果表明：支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；As/bh=251/(1000x80)=0

6、.31%,此值大于0.45Ft/Fy=0.45x1.43/270=0.24%,同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。4. 次梁的設(shè)計(jì)根據(jù)本車間樓蓋的實(shí)際使用情況，樓蓋的次梁和主梁的可變荷載不考慮梁從屬面積的荷載折減。（1） 荷載的設(shè)計(jì)值永久荷載設(shè)計(jì)值板傳來(lái)永久荷載 3.288x2.2=7.23kn/m次梁自重 0.2x(0.5-0.08)x25x1.2=2.52kn/m次梁粉刷 0.02x(0.5-0.08)x2x17x1.2=0.34kn/m小計(jì) 10.09kn/m可變荷載設(shè)計(jì)值： q=7.8x2.2=17.16kn/m荷載總設(shè)計(jì)值： g+q=27.25kn/m（2） 計(jì)算簡(jiǎn)圖按塑性內(nèi)力重

7、分布設(shè)計(jì)。主梁截面為300mmx650mm。計(jì)算跨度： 邊跨L01=Ln=6600-100-300/2=6350mm 中間跨L02=Ln=6600-300=6300mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖：（3） 內(nèi)力計(jì)算由表11-1、表11-3可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。彎矩設(shè)計(jì)值：MA=-(g+q)L012/24=-27.25x6.352/24=-45.78kn.mM1=(g+q)L012/14=27.25x6.352/14=78.48kn.mMB=-(g+q)L012/11=-27.25x6.352/11=-99.89kn.mM2=M3=(g+q)L022/16=2

8、7.25x6.302/16=67.60kn.mMC=-(g+q)L022/14=-27.25x6.302/14=-77.25kn.m剪力設(shè)計(jì)值：VA=0.50(g+q)Ln1=0.50x27.25x6.35=86.52knVBl=0.55(g+q)Ln1=0.55x27.25x6.35=95.17knVBr=Vc=0.55(g+q)Ln2=0.55x27.25x6.3=94.42kn承載力計(jì)算1） 正截面受彎承載力正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，翼緣寬度取bf=L/3=6000/3=2000mm、bf=b+Sn=200+2000=2200mm,b+12hf=200+12x80=11

9、60mm。三者的較小值，故取bf=1160mm.除支座B截面縱向鋼筋按兩排布置外，其余截面均布置一排。環(huán)境類別一級(jí)，C30混凝土，梁的最小保護(hù)層厚度c=20mm。假定箍筋直徑10mm，縱向鋼筋直徑20mm，則一排縱向鋼筋h0=500-20-10-20/2=460mm,二排縱向鋼筋h0=460-25=435mm。C30混凝土，1=1.0,c=1,Fc=14.3n/mm2,Ft=1.43n/mm2;縱向鋼筋采用HRB400鋼，F(xiàn)y=360n/mm2,Fyv=360n/mm2。正截面承載力計(jì)算過(guò)程列于表，經(jīng)判別跨內(nèi)截面均屬于第一類T形截面。截面A1B2C彎矩設(shè)計(jì)值（kn.m）-45.7878.48-

10、99.8967.60-77.25s0.0760.0220.1850.0190.1280.079<0.350.0220.206<0.350.0190.137<0.35As288.7466.3711.9402.7500.7選配鋼筋（mm2）2&14As=3082&14+1&16As=5095&14As=7691&16+1&18As=4553&16As=603計(jì)算結(jié)果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性內(nèi)力重分布的原則；As/（bh）=402/(200x500)=0.40%,此值大于0.45Ft/Fy=0.45x1.43/

11、360=0.18%,同時(shí)大于0.2%，滿足最小配筋率的要求。2) 斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力計(jì)算包括：截面尺寸的復(fù)核、腹筋計(jì)算和最小配筋率驗(yàn)算。驗(yàn)算截面尺寸：hw=h0-hf=435-80=355mm,因hw/b=355/200=1.8<4,截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25cFc.bh0=311.03x103nVmax=95.17kn截面尺寸滿足要求。計(jì)算所需腹筋：采用&6雙肢箍筋，計(jì)算支座B左側(cè)截面。由Vcs=0.7Ft.bh0+Fyv.Asv/s.h0,可得到的箍筋間距：S=Fyv.Asv.h0/(Vbl-0.7Ft.bh0)=360x56.6x435/(95.17x103

12、-0.7x1.43x200x435)= 1097mm調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍內(nèi)將計(jì)算的箍筋面積增加20%或箍筋間距減小20%。線調(diào)整箍筋間距，s=0.8x1097=878mm,截面高度在300-500mm的梁，最大箍筋間距200mm最后取箍筋間距s=200mm。為方便施工，沿梁長(zhǎng)不變。驗(yàn)算配箍率下限值：彎矩調(diào)幅時(shí)要求的配箍率下限為：0.3Ft/Fyv=0.3x1.43/360=0.12%,實(shí)際配箍率psv=Asv/(bs)=56.6/(200x200)=0.14%>0.12%,滿足要求。5. 主梁設(shè)計(jì)主梁按彈性方法設(shè)計(jì)（1） 荷載設(shè)計(jì)值為簡(jiǎn)化計(jì)算，將主梁自重等效為集中荷載。次梁

13、傳來(lái)的永久荷載：10.09x6.6=66.594kn主梁自重（含粉刷）(（0.65-0.08）x0.3x2.2x25+2x(0.65-0.08)x0.02x2.2x17)x1.2=12.31kn永久荷載設(shè)計(jì)值 G=66.594+12.31=78.90kn可變荷載設(shè)計(jì)值 Q=17.16x6.6=113.26kn（2） 計(jì)算簡(jiǎn)圖因主梁的線剛度與柱線剛度之比大于5，豎向荷載下主梁內(nèi)力近似按連續(xù)梁計(jì)算，按彈性理論設(shè)計(jì)，計(jì)算跨度取支承中心線之間的距離，L0=6600mm。主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖：（3） 內(nèi)力設(shè)計(jì)值及包絡(luò)圖1） 彎矩設(shè)計(jì)值彎矩M=k1GL0+K2QL0式中系數(shù)k1、k2由附表6-2相應(yīng)欄內(nèi)查得

14、M1max=0.244x78.9x6.64+0.289x113.26x6.60=382.01kn.mMbmax=-0.267x78.9x6.64-0.311x113.26x6.6=-372.36kn.mM2max=0.067x78.9x6.60+0.200x113.26x6.60=184.39kn.m2) 剪力設(shè)計(jì)值VA,max=0.733x78.9+0.866x113.26=155.92knVBl,max=-1.267x78.9-1.311x113.26=-248.45knVBr,max=1.0x78.9+1.222x113.26=217.30kn3) 彎矩包絡(luò)圖<1>第1、3跨

15、有可變荷載，第2跨沒(méi)有可變荷載由附表6-2知，支座B或C的彎矩值為：MB=MC=-0.267x78.9x6.6-0.113x113.26x6.6=-223.51kn.m在第1跨內(nèi)：以支座彎矩MA=0，MB=-223.51kn.m的連線為基線，作G=78.9kn,Q=113.26kn的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：1/3(G+Q)L0+MB/3=1/3(78.9+113.26)x6.6-223.51/3=348.25kn.m（與前面計(jì)算的M1，max=382.01kn.m接近）1/3(G+Q)L0+2MB/3=1/3(78.9+113.26)x6.6-2x2

16、23.51/3=273.75kn.m在第2跨內(nèi)：以支座彎矩MB=-223.51kn.m,MC=-223.51kn.m的連線為基線，作G=78.9kn,Q=0的簡(jiǎn)支彎矩圖，得集中荷載作用處的彎矩值：1/3GL0+MB=78.9x6.60/3-223.51=-49.93kn.m。<2>第1、2跨有可變荷載，第3跨沒(méi)有可變荷載第1跨內(nèi)：在第1跨內(nèi)以支座彎矩MA=0，MB=-372.36kn.m的連線為基線，作G=78.9kn,Q=113.26kn的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：1/3(78.9+113.26)x6.6-372.36/3=298.63k

17、n.m1/3(78.9+113.26)x6.6-2x372.36/3=174.51kn.m在第2跨內(nèi)：MC=-0.267x78.9x6.6-0.113x113.26x6.6=-223.51kn.m。以支座彎矩MB=-372.36kn.m,MC=-223.51kn.m的連線為基線，作G=78.9kn,Q=113.26kn的簡(jiǎn)支梁彎矩圖，得第1個(gè)集中荷載和第2個(gè)集中荷載作用點(diǎn)處彎矩值分別為：1/3(G+Q)L0+MC+2/3(MB-MC)=1/3(78.9+113.26)x6.6-223.51+2/3(-372.36+223.51)=100.01kn.m1/3(G+Q)L0+MC+1/3(MB-M

18、C)=1/3(78.9+113.26)x6.6-223.51+1/3(-372.36+223.51)=149.63kn.m<3>第2跨有可變荷載，第1、3跨沒(méi)有可變荷載MB=MC=-0.267x78.9x6.6-0.133x113.26x6.6=-223.51kn.m第2跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩為：1/3(G+Q)L0+MB=1/3(78.9+113.26)x6.6-223.51=199.24kn.m(與前面計(jì)算的M2,max=184.39kn.m接近)第1、3跨兩集中荷載作用點(diǎn)處的彎矩分別為：1/3GL0+1/3MB=1/3x78.9x6.6-1/3x223.51=99.08k

19、n.m1/3GL0+2/3MB=1/3x78.9x6.6-2/3x223.51=24.57kn.m彎矩包絡(luò)圖：（4） 承載力計(jì)算1） 正截面受彎承載力跨內(nèi)按T形截面計(jì)算，因跨內(nèi)設(shè)有間距小于主梁間距的次梁，翼緣計(jì)算寬度按l/3=6.6/3=2.2m和b+Sn=6m中較小值確定，取bf=2.2m。主梁混凝土保護(hù)層厚度的要求以及跨內(nèi)截面有效高度的計(jì)算方法同次梁，支座截面因存在板、次梁、主梁上部鋼筋的交叉重疊，截面有效高度的計(jì)算方法有所不同。板混凝土保護(hù)層厚度15mm、板上部縱筋10mm、次梁上部縱筋直徑18mm。假定主梁上部縱筋直徑25mm，則一排鋼筋時(shí)，h0=650-15-10-18-25/2=5

20、95mm;二排鋼筋時(shí)，h0=595-25=570mm?？v向受力鋼筋除B支座截面為2排外，其余均為1排。跨內(nèi)截面經(jīng)判別都屬于第一類T形截面。B支座邊的彎矩設(shè)計(jì)值MB=MBmax-V0b/2=-372.36+192.16x0.4/2=-333.93kn.m。正截面受彎承載力的計(jì)算過(guò)程列表如下：截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值（kn.m）382.01-333.93184.39-49.93s0.0330.2400.0160.031s0.9830.8610.9920.984As1769.71890.1846.4231.1選配鋼筋（mm2）5&22As=19005&20+1&22As=19503&20As=9422&14As=308主梁縱向鋼筋的彎