力学与工程学院课程设计说明书
板为多跨连续板,对于跨数超过五跨的等截面连续板,其各跨受荷载相同且跨差不超过10%时,均可按五跨等跨度连续板计算。取1m宽板带作为计算单元,计算简图如下图:
图3 板的计算简图(单位:mm)
4.1.3、内力计算及配筋
2M=a(g+q)l0用塑性内力重分布理论计算,,α如下:
弯矩设计值计算
截面位置 1 1/11 1/11×11×1.922=3.69 B -1/11 -1/11×11×1.922=-2.84 2 1/16 1/16×11×1.922=2.48 C -1/14 -1/14×11×1.922=-2.84 ,
a M=a(g+q)L20(kN/m) 已知b=1000mm,设?s?20mm,h0?h?as?80?20?60,fy?360N/mm2fc?11.9N/mm2。
根据各跨跨中及支座弯矩可列表如下:
板的配筋计算
截面 M(kN?m) 1 B 2 C M1 2MB -3.69 M2 2.48 0.8M2 1.984 42.84 MC -2.84 0.8MC -2.272 M??(g?q)L0 2a1fcbh0(kN×m) 3.69 as=Ma1fcbh02 0.086 0.086 0.058 0.046 0.066 0.053 ??1?1?2?s???b?0.518?
0.090 0.090 0.060 0.047 0.068 0.054 4
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As??bh0?1fc/fy 178.5 8@280 6/8@220 178.5 8@280 119 95.2 6@240 134.9 107.92 6@200 钢①~②轴线 选③~④轴线 筋 ②~③轴线 6/8@220 6@300 6@260 对周边与梁整体相连的多跨连续板的中间跨中和中间支座(第一内支
座除外),可按计算所的弯矩降低20%采用;但对边跨跨中的计算弯矩则不应折减。 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;
As/bh?94.2/(1000?80)?0.12%此值小于0.45ft/fy?0.45?1.27/360?0.16%,亦小于
2A?168mm8@300s0.2%,不满足最小配筋率的要求,按构造要求配筋。取,。
4.2、次梁设计(按塑性内力重分布计算)
4.2.1、荷载计算
板传来永久荷载 3.86×2.1=8.11kN/m 次梁自重 0.2×(0.5-0.08)×25×1.2=2.52kN/m 次梁粉刷重 0.015×(0.5? 0.08)×2×17×1.2=0.255kN/m 小 计 g=10.89kN/m 可变荷载: q1=6.5×2.1=13.65kN/m q2=5.0×1.3×0.8×0.2=1.04kN/m 设计值总值: g+q1+q2=25.58kN/m
4.2.2、内力计算与计算简图
次梁在砖墙上的支承长度为240mm,主梁截面为300mm×600mm。 计算跨度:
mm 中跨:l0?ln?6600?300?6300mm?1.025ln?6488mm,取l?6450mm。 边跨:l0?ln?a/2?64500因跨度相差小于10%,可按等跨连续梁计算,计算简图如下:
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图4 次梁计算简图(单位:mm)
2M=a(g+q)l0和V=b(g+q)l0分别计算各跨跨中截面和各支座截面的弯矩内力计算按式
和剪力。
次梁内力计算
截面位置 1 1/11 1/11×25.58×6.452=96.74 A 0.45 0.45×25.58×6.33=72.86 B -1/11 -1/11×25.58×6.452=-96.74 Bl 0.6 0.6×25.58×6.6.33=97.15 2 1/16 1/16×25.58×6.32=63.45 Br 0.55 0.55×25.58×6.33=89.06 a 2M=a(g+q)l0(kN×m) 截面位置 b V=b(g+q)l0(kN) 4.2.3、承载力计算
1、正截面受弯承载力
次梁跨中按T形截面计算,T形截面的翼缘宽度
?bf?b?sn?200?2000?2200mmbf'?l/3?6600/3?2200mm;又
?,故取bf?2200mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布
置外,其余截面均布置一排。
环境类别一级,C25混凝土,梁的最小保护层厚度c=25mm。一排纵向钢筋
h0?500-35?465mm,二排纵向钢筋h0?500-60?440mm。
C25混凝土,?1?1.0,?c?1,箍筋采用HPB235,fyv?210N/mm2,fc?11.9N/mm2
。判定T形截面类型:
M'f?fbh(h0?''cffh'f2)?11.9?2200?80?(465?80)?890.12kN?m?96.74kN?m2
故各跨中截面属于第一类T形截面。
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次梁正截面承载力计算过程见下表:
次梁正截面受弯承载力计算
截面位置 M(kN?m) 1 90.74 14.3×2200×4652=6802×106 0.017 20.017 574.9 18+1183B -90.74 14.3×200×4402=554×106 0.210 0.210<0.35 610.87 18+116(弯) 22 63.45 14.3×2200×4652=6802×106 0.011 0.011 371.97 14+116(弯) ?1fcb'fh02(或?1fcbh02) ?s ??1?1?2?sAs??bh0?1fc/fy(As??bho?1fcfy)'f选配钢筋(mm2) 2、次梁斜截面受剪承载力
(弯)As?763 As?964 As?509 斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸:
hw?h0?hf'?440?80?360mm,因hw/b?360/200?1.8?4,截面尺寸按下式验算:
0.25?cfcbh0?0.25?1?11.9?200?440?261.8kN?Vmax?130.19kN 截面尺寸满足要求。
计算所需腹筋:
采用6双肢箍筋,计算支座B左侧截面。由Vcs?0.7ftbh0?1.25fyv间距
Asvh,可得到箍筋s01.25fyvAsvh01.25?210?56.5?440s???298.13mm
Vbl?0.7ftbh0100.16?103?0.7?1.27?200?440调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距,s=0.8×298.13=238.5mm,最后去箍筋间距s=200mm。为方便施工,沿梁长不变。
验算配箍率下限值:
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弯矩调幅时要求的配箍率下限值为:
0.3ft/fyv?0.3?1.1/210?0.157%,实际配箍率
?sv?Asv/(bs)?56.6/(200?200)?0.14%?0.157%,不满足要求。取s=150mm,?sv?0.189%?0.157%。
4.3、主梁设计(按弹性理论计算)
4.3.1、支承情况
主梁按连续梁计算,端部支撑在砖墙上,支承长度为370mm;中间支撑在400mm×400mm的混凝土柱上。
4.3.2、荷载计算
为简化计算,主梁自重亦按集中荷载考虑。
次梁传来的荷载 10.89×6.6 =71.87kN 主梁自重(含粉刷)
{(0.60?0.08)×0.3×2.1×25+1×[(0.60?0.08)×2+0.3]×0.015×2.1×17}×1.2=10.69kN 恒载设计值 G=71.87+10.69=82.56kN 取G=83kN 活载设计值 Q=14.69×6.6+4×0.3×0.8×1.3×6.312=100.88kN 取Q=101kN
4.3.3、计算跨度及计算简图
主梁计算跨度: 边跨:
ln?6300?200?120?5980mm,因0.025ln?149.5mm?a/2?185mm,故取l0?1.025ln?b/2?1.025?5980?400/2?6329.5mm,近似取l0?6330mm;
中跨:
l0?6300mm。
因跨度相差不超过10%,可按等跨梁计算,计算简图如下:
图5 主梁计算简图(单位:mm)
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