1 设计资料。
1.1 设计资料
查阅设计资料可知,楼面活荷载标准值为,混凝土强度等级为,,,则此楼板的设计属于单向板设计。楼面活荷载标准值为;楼面面层为20mm水泥砂浆,梁板底抹灰为20mm混合砂浆;材料选用:混凝土(),主梁和次梁均采用级钢筋(),其余均采用级钢筋()。
1.2 楼面梁格布置图。
图1 楼面梁格布置图
2 板的设计。
板按照塑性内力重分布方法设计。查询混凝土设计规范可知,工业厂房房屋楼面的最小厚度为。按照刚度条件可知板厚为,此处取板厚。
次梁截面高度,取,根据梁的高宽比位于,取次梁截面宽度。板的几何尺寸和计算简图见图2。
图2 板的几何尺寸及计算简图。
2.1 荷载计算。
2.1.1 恒荷载。
板自重。楼面面层。
板底抹灰。则。
2.1.2 使用活荷载
根据建筑结构荷载规范规定,对于标准值大于()的工业厂房房屋楼面结构的活荷载应取,此时。
2.1.3 荷载控制组合。
由可变荷载控制组合:
由永久荷载控制组合:
则取 2.2 内力计算。
取1m宽板带作为计算单元,各跨的计算跨度为(两端与梁整体连接)
中间跨: 边跨:
表1 板的弯矩计算。
2.3 正截面承载力计算。
由于混凝土等级为,则取,则板截面的有效高度,各截面的配筋计算见表2,板的配筋见图3,板的钢筋表见表3.
表2 板的正截面计算。
注:表中对于~轴间板带的中间跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用,故弯矩降低20%,板中钢筋直径至少为8mm,当板厚小于或者等于150mm时,间距应小于或者等于200mm,故选为的钢筋。~轴间选择便于施工。
图3 板的配筋图。
注:板厚80mm,分布筋采用。
表3 板的钢筋表。
3 次梁的设计。
主梁的高度,取,根据梁的高宽比为,取梁宽,次梁的截面几何尺寸与支承情况如图4。
图4 次梁几何尺寸及支承情况。
3.1 荷载计算。
3.1.1 恒荷载。
由板传来。次梁自重。
梁侧抹灰(15mm):
则。3.1.2 楼面使用活荷载。
3.1.3 荷载组合设计值。
由可变荷载控制组合:
由永久荷载控制组合:
则取。3.2 内力计算。
按照塑性内力重分布计算次梁内力。计算跨度:
中间跨: 边跨:。故按照等跨连续梁计算内力,计算剪力时取净跨,其计算简图如图5。次梁内力计算见表4、表5.
图5 次梁计算简图。
表4 次梁弯矩计算。
表5 次梁剪力计算。
3.3截面承载能力计算。
3.3.1 确定
次梁跨中截面按照t型截面计算,其翼缘宽度取三者较小值。
按次梁计算跨度考虑
按照次梁净距考虑
按照翼缘高度考虑时恒成立,则不受此限制。
故取。3.3.2 判断t型截面类型和支座截面。
对于t型截面,取,,则令时,
故属于第一类t型截面。
表6 次梁正截面承载力计算。
注: 的计算值大于其限制值,但是考虑跨内正弯矩筋伸入支座对减小受压区高度有利,所以此处不予调整;计算得到的必须满足,以防止超筋破坏;考虑塑性内力重分布要求满足。
对于次梁支座均按照矩形截面进行计算,第一内支座截面采用双排布筋,则取,;中间支座按照单排布筋,则取,。次梁正截面承载力计算见表6,斜截面承载力计算见表7,次梁配筋图见图6。
表7 次梁斜截面承载力计算表。
图6 次梁配筋图。
4 主梁的设计。
按弹性理论计算主梁内力,不考虑塑性内力重分布。取柱截面尺寸为,主梁的几何尺寸与支承情况如图7。
图7 主梁几何尺寸及支承情况。
4.1 荷载计算。
4.1.1 恒荷载
由次梁传来。
主梁自重(折算为集中荷载。
梁侧抹灰(15mm,折算为集中荷载)
则 4.1.2 使用活荷载。
4.1.3 荷载组合设计值。
由可变荷载控制组合:
由永久荷载控制组合:
则取,4.2 内力计算
计算跨度如下中间跨:,边跨:。主梁计算简图如图8。
图8 主梁计算简图。
各种荷载工况下的主梁内力计算见表8,内力计算过程见表9。
表8 各种荷载工况下主梁内力计算。
表9 各种工况内力计算过程。
注:的计算方法如下。
考虑荷载的最不利内力组合见图9,主梁的弯矩包络图与剪力包络图见图10。
4.3 截面承载力计算。
4.3.1 确定。
主梁跨中截面按t型截面计算,其翼缘宽度取下列三值的最小值。
按主梁计算跨度考虑。
按主梁净距考虑。
按翼缘厚度考虑由于恒成立,则不受其限制。故。组合:
组合: 组合:
图9 荷载的组合图。
图10 主梁弯矩和剪力包络图。
4.3.2 判断t型截面的类别。
令,取,则。
则。故属于第一类t型截面。
主梁支座截面按照矩形截面考虑,因支座弯矩较大,布置两排筋,布置在次梁主筋下面。取,则,主梁的正截面承载力及配筋计算见表10和表11。
表10 主梁正截面承载力计算。
注:由钢筋决定,取。
表11 主梁斜截面承载力计算。
4.4主梁吊筋计算。
由次梁传至主梁的全部集中荷载为。
g+q=1.2×37.65+1.3×99.36kn=174.35kn。
则,取2 16()。
主梁配筋图见图11。
图11 主梁配筋图。
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