钢筋混凝土课程设计指导书。
建资学院岩土教研室。
一。 结构布置及构件截面尺寸确定。
1 结构布置。
1.1 主梁沿房屋横向布置。
1.2 主梁沿房屋纵向布置。
2 板厚及梁截面尺寸的确定。
为满足板的刚度的要求,对单向肋梁楼盖中的板厚h应取h>=(1/40-1/35)l,其中l为板的计算跨度,考虑板厚对造价影响较大,应尽可能设计的薄些,板的最小厚度:h>=60mm(一般屋面板),h>=70mm(一般楼面板)。
在肋梁楼盖中,主、次梁通常为连续梁。对连续次梁,截面尺寸取h=(1/18-1/12)l,b=(1/2-1/3)h,当h>=1/18l时,一般可不必做绕度验算。对主梁,可取h=(1/14-1/8)l,b=(1/3.
5-1/3)h。l分别为主、次梁的跨度。
二。 按塑性理论方法计算结构内力。
1) 计算简图。
1.1 单向板:可简化为以次梁为支座的连续梁。
等跨连续梁,当其跨数超过五跨时,可简化为五跨计算,取一米宽的板带作为计算单元,计算跨度:两端与梁整体连接取净跨,一端与梁整体连接另一端支承在墙上,取ln+h/2和ln+a/2种较小值。作用在板上的荷载有恒荷载和活荷载,恒荷载的标准值按几何尺寸和材料的重力密度计算,活荷载标准值按照《建筑结构荷载规范》查取。
1.2 次梁:计算跨度两端与梁整体连接取净跨,一端与梁整体连接另一端支承在墙上,取1.025ln和ln+b/2 两者中取较小值。负荷面积取与相邻梁中心线的一半记取。
2) 用调幅法计算等跨连续梁、板。
2.1 等跨连续梁。
在相等均布荷载和间距相同、大小相等的集中荷载作用下,等跨连续梁各跨跨中和支座截面的弯矩设计值可分别按下列公式计算:
受均布荷载时:m=аm(g+q)lo2v=аv(g+q)lo
受集中荷载时:m=ηаm(g+q)lov=аvn(g+q)
2.2 等跨连续板。
承受均布荷载的等跨连续单向板,各跨跨中及支座截面的弯矩设计值m可按下列公式计算:
m=аm(g+q)lo2
三。 按弹性理论计算主梁内力。
1) 计算简图。
主梁的计算简图根据梁与柱的线刚度比值而定。一般结构中柱的线刚度较小,对主梁的转动约束不大,可将柱作用主梁的不动铰支座,主梁仍按支座支承在柱或砖墙上的连续梁分析,计算跨度按下式计算:
中间跨 l=lc
边跨(边支座为砖墙)l=ln+a/2+b/2<=1.025ln+b/2
式中:lc---支座轴线间的距离,次梁的支座为主梁,主梁的支座为柱子。
ln---梁边跨的净跨。
b---主梁或柱子截面的宽度。
a---梁在砖墙上的支承长度,对次梁通常为240mm,对主梁则为370mm
当结点两侧梁的线刚度支和与上下柱线刚度之和得比小与3时,则主对主梁的约束不应忽略不计,这时应按框架梁进行分析。
主梁上作用有次梁传来的集中荷载,还有主梁自重。为简化计算,可将主梁自重也作为集中荷载处理,主梁自重与次梁传来的集中荷载的个数及作用位置相同。计算次梁对主梁作用的集中荷载值时,可不考虑次梁的连续性,内力分析中,将恒载和活载分开考虑。
2) 板和次梁的折算荷载。
对于多跨连续梁,在各跨恒载的作用下,支座处连续梁的转角很小,特别是等跨及各跨恒载相同时,可不考虑支座抗扭刚度的影响,但某跨有活载作用时,支座处结构转角较大,其影响不能忽视,这时采用折算荷载:
对于板折算恒载g’=g+q/2
折算活载g’=q/2
对于次梁折算恒载g’=g+q/4
折算活载g’=3q/4
3) 活荷载的不利位置。
对于连续梁,某跨的作用对本跨的内力影响较大,对临跨所产生的内力较小,对较远跨的影响更小,因此,对于超过五跨的等跨或跨度差不超过10%且各跨受荷载情况相同的连续梁按五跨连续连计算。
连续梁上恒载每跨度有,活荷载按不利情况布置,布置的原则为:
a) 求某跨跨内最大正弯矩时,应在本跨布置活荷载,然后各跨布置。
b) 求某跨跨内最大负弯矩,本跨不布置活荷载,而在其相邻左右邻跨布置,然后隔跨布置。
c) 求某跨支座绝对值最大的负弯矩时,或者支座左右截面最大剪力时,应在该支座左右两跨布置活荷载,然后隔跨布置。
4) 内力计算。
连续梁在各种荷载作用下,可按一般结构内力的方法计算。当连续梁的各跨跨度相等或相差不超过10%时,在均布荷载活集中荷载作用下可按等跨连续梁直接查表计算。
5) 内力包洛图。
将恒载在各截面所产生的内力与相应截面的最不利活荷载布置时所产生的内力相叠加,便可得出各截面的最不利内力,将各种不利荷载组合下的内力图绘于同一坐标图上,这些图的外包洛线所形成的图形称为内力包洛图。
6) 控制截面及其内力。
所谓的控制截面是指对受力钢筋其控制作用的截面。对于梁跨以内,则分别取包洛图的正弯矩最大值及负弯矩最大值进行计算,弯矩最大值所在的截面为控制截面。
四。 单向板肋梁楼盖配筋计算。
1) 板的配筋计算。
板的配筋计算,考虑板内的压力轴线形成拱效应,对四周与梁整体连接的板,计算所得的弯矩值可根据下列情况予以折减:
a) 中间跨的跨中截面及中间支座截面,计算弯矩可减少20%
b) 便跨的跨中截面及楼板边缘算起的第二支座截面,当lb/l<1.5时,计算弯矩可减少20%;当1.5<=lb/l<=2时,计算弯矩可减少10%;其中垂直板边缘的计算跨度,lb为沿楼板边缘方向的计算跨度。
c) 对角区格,计算弯矩应不折减。
板的斜截面承载力一般能满足要求,可不进行受剪计算。
板内受力钢筋的构造:连续板中受力钢筋的配置,可采用弯起式和分离式,弯起式配筋可按跨中正弯矩确定其钢筋的直径和间距,然后在支座边lo/6处按需要弯起1/2以承受负弯矩,但是最多不超过2/3(隔一弯二)。弯起角度一般采用30度,当板厚〉120mm,可采用45度。
当板厚h>120mm且受动荷较大时,不宜采用分离式配筋。支座处负弯矩钢筋,可在距支座边缘不小于a的距离切断,当q/g<=3时,a=1/4lo,当q/g>3时,a=1/3lo,lo为板的净跨度,如相邻板的跨度相差超过20%或过跨的荷载相差较大时,应按弯矩包洛图确定钢筋的弯起和截断点。
2) 次梁的配筋计算。
在现浇单向板肋梁楼盖中,板与次梁整体相连共同工作,在跨中正弯矩作用下,板按t形梁计算,在支座截面,按矩形梁计算。同时应按斜截面进行抗剪验算。次梁中受力纵向钢筋的弯起和截断,原则上应按包洛图确定,但对于相邻跨的跨度相差不超过20%,承受均布荷载且活荷载与恒载之比不超过3的次梁,可参照已有的设计经验布置钢筋。
3) 主梁的配筋计算。
主梁受力纵向钢筋跨中正弯矩按t形梁计算,支座负弯矩按矩形截面计算。当跨**现负弯矩时,截面也应按矩形截面计算。当主梁负弯矩钢筋为单排时,取h0=h-(50-60)mm,当为双排时,取h0=h-(70-80)mm。
主梁内受力纵筋的弯起和截断应根据弯矩包洛图进行布置,并通过绘制抵抗弯矩图来检查受力筋是否合理。
在次梁与主梁交接处,为了防止梁腹部可能出现斜裂缝,应在交叉处设附加的横向钢筋,优先采用附加箍筋,布置长度为s=2h1+3b的范围内所需附加横向钢筋面积为:
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