楼盖的结构和平面布置.doc

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1、楼盖的结构和平面布置主梁沿纵向布置，次梁沿横向布置。主梁的跨度为6.6m，次梁跨度为6m。主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为6.6/3=2.2m , 102/101=6.6/2.2=3, 因此按单向板设计。按跨高比条件，要求板厚 h大于等于2200/30=73mm,对工业建筑的楼 盖板，要求h大于等于70mm,取板厚h=80mm。次梁截面高度应满足 h=l0/18l0/12=6000/186000/12=333500mm. 考 虑到楼面可变荷载比较大，取h=500mm.截面宽度取为b=200mm。主梁的截面高度应满足 h=l0/15l0/10=6600/156600/10=440660mm，

2、取h=650mm.截面宽度取为b=300mm。楼盖结构平面布置图：3.板的设计（1）荷载 板的永久荷载标准值5mm 厚 1：2水泥砂浆加“ 108”胶水着色粉面层0.005x20=0.1kn/m220mm 厚水泥砂浆找平0.02x20=0.4kn/m2钢筋混凝土结构层0.08x25=2kn/m2纸筋石灰浆顶棚 15mm 厚0.015x16=0.24kn/m2 小计2.74kn/m2 板的可变荷载标准值6kn/m2永久荷载分项系数取1.2;因楼面可变荷载标准值大于4kn/m2，所以可变荷载分项系数应取1.3。于是板的永久荷载设计值g=2.74x1.2=3.288kn/m2可变荷载设计值q=6x1

3、.3=7.8kn/m2荷载总设计值g+q=11.088kn/m2，近似取为 11kn/m2（ 2）计算简图按塑性内力重分布设计。次梁截面为 200mmx500mm, 板的计算跨度：边跨 l01=ln=2200-200/2=2100mm中间跨 l02=ln=2200-200=2000mm因跨度相差小于 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）弯矩设计值（ 4）不考虑板拱作用截面弯矩的折减。由表 11-1 可查得，板的弯矩 系数分别为：边支座 1/16；边跨中， 1/11；离端第二支座， 1/11；中跨中， 1/16;中间支座，1/14。故 MA=-(g+

4、q)l01A2/16=-11x2.M2/16=-3.03kn.mM1=(g+q)IO1A2/14=11x2.M2/14=3.47k n.mMB=-(g+q)IO1A2/11=-11x2.M2/11=-4.41k n.mMC=-(g+q)I02A2/14=-11x2.0A2/14=-3.14k n.mM2=M3=(g+q)I02A2/16=11x2.0A2/16=2.75k n.m(4)正截面受弯承载力计算设环境类别一级，C30混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm。假定纵向钢筋直径d为10mm，板厚80mm,则截面有效高度h0二h-c-d/2=80-15-10/2=60mm;板宽 b=1000

5、mm。C30 混凝土， a 1=1,fc=14.3kn/mm2,HPB300 钢筋，fy=270N/mm2。板钢筋计算的过程列表 为：计算结果表明：支座截面的E均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；As/bh=251心000x80)=0.31%,此值大于 0.45Ft/Fy=0.45x1.43/270=0.24%, 同时大于 0.2%，满足最小配筋率的要求。4.次梁的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)荷载的设计值 永久荷载设计值板传来永久荷载3.288x2.2=7.23kn/m 次梁自重0.2x(0.5-0.08)x25x1.2

6、=2.52kn/m 次梁粉刷0.02x(0.5-0.08)x2x17x1.2=0.34kn/m 小计10.09kn/m 可变荷载设计值：q=7.8x2.2=17.16kn/m 荷载总设计值：g+q=27.25kn/m (2)计算简图按塑性内力重分布设计。主梁截面为300mmx650mm。计算跨度:边跨 L01=Ln=6600-100-300/2=6350mm 中间跨L02=Ln=6600-300=6300mm因跨度相差小于 10%，可按等跨连续梁计算。 次梁的计算简图：( 3)内力计算由表 11-1、表 11-3 可分别查得弯矩系数和剪力系数。 弯矩设计值：MA=-(g+q )L 01A2/2

7、4=-27.25x6.35A2/24=-45.78k n.mM1=(g+q) L01A2/14=27.25x6.35A2/14=78.48k n.mMB=-(g+q)L01A2/11=-27.25x6.35A2/11=-99.89kn.mM2=M3=(g+q)L02A2/16=27.25x6.30A2/16=67.60kn.mMC=-(g+q)L02A2/14=-27.25x6.30A2/14=-77.25kn.m 剪力设计值：VA=0.50(g+q)Ln1=0.50x27.25x6.35=86.52knVBl=0.55(g+q)Ln1=0.55x27.25x6.35=95.17knVBr=V

8、c=0.55(g+q)Ln2=0.55x27.25x6.3=94.42kn 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bf=L/3=6000/3=2000mm 、bf=b+Sn=200+2000=2200mm,b+12hf=200+12x80=1160mm 。三者的较小值，故取bf=1160mm.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，C30混凝土，梁的最小保护层厚度 c=20mm。假定箍 筋直径10mm，纵向钢筋直径20mm,贝V排纵向钢筋h0=500-20-10-20/2=460mm,二排纵向钢筋 h0=460-2

9、5=435mm。C30 混凝土，a 1=1.0邙 c=1,Fc=14.3n/mm2,Ft=1.43n/mm2;纵向钢筋采用 HRB400 钢， Fy=360n/mm2,Fyv=360n/mm2 。正截面承载力计算过程列于表，经判别跨 内截面均属于第一类 T 形截面。计算结果表明，支座截面的 E均小于0.35，符合塑性内力重分布的原 则；As/ (bh) =402/(200x500)=0.40%,此值大于 0.45Ft/Fy=0.45x1.43/360=0.18%,同时大于0.2%，满足最小配筋率的要求。 2)斜截面受剪承载力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。

10、验算截面尺寸： hw=h0-hf=435-80=355mm, 因 hw/b=355/200=1.8<4,截面尺寸按下式验算： 0.25 B cFc.bh0=311.03x10A3n?Vmax=95.17kn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=0.7Ft.bh0+Fyv.Asv/s.h0, 可得到的箍筋间距：S=Fyv.Asv.h0/(Vbl-0.7Ft.bh0)=360x56.6x435/(95.17x10A3-0.7x1.43x200x435 )= 1097mm调幅后受剪承载力应加强， 梁局部范围内将计算的箍

11、筋面积增加 20% 或箍筋间距减小20%。线调整箍筋间距，s=0.8x1097=878mm,截面高度在 300-500mm的梁，最大箍筋间距 200mm最后取箍筋间距s=200mm。为方 便施工，沿梁长不变。 验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限为：0.3Ft/Fyv=0.3x1.43/360=0.12%,实际 配箍率 psv=Asv/（bs）=56.6/（200x200）=0.14%>0.12%, 满足要求。 5.主梁 设计主梁按弹性方法设计 （1）荷载设计值 为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的永久荷载： 10.09x6.6=66.594kn主梁自重（含粉

12、刷） （ 0.65-0.08） x0.3x2.2x25+2x（0.65-0.08）x0.02x2.2x17）x1.2=12.31kn 永久荷载设计值 G=66.594+12.31=78.90kn可变荷载设计值 Q=17.16x6.6=113.26kn（ 2）计算简图因主梁的线刚度与柱线刚度之比大于 5，竖向荷载下主梁内力近似按 连续梁计算，按弹性理论设计，计算跨度取支承中心线之间的距离， L0=6600mm 。主梁的计算简图如图：（ 3）内力设计值及包络图1）弯矩设计值弯矩 M=k1GL0+K2QL0 式中系数 k1、k2 由附表 6-2 相应栏内查得M1max=0.244x78.9x6.64

13、+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)剪力设计值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)弯矩包络图<1> 第 1、3 跨有可变荷载， 第 2 跨

14、没有可变荷载由附表 6-2 知，支座 B 或 C 的弯矩值为：MB=MC=-0.267x78.9x6.6-0.113x113.26x6.6=-223.51kn.m在第 1 跨内： 以支座弯矩 MA=0 ，MB=-223.51kn.m 的连线为基线， 作 G=78.9kn,Q=113.26kn 的简支梁弯矩图，得第 1 个集中荷载和第 2 个集中 荷载作用点处弯矩值分别为： 1/3(G+Q)L0+MB/3=1/3(78.9+113.26)x6.6-223.51/3=348.25kn.m (与前面计 算的 M1， max=382.01kn.m 接近)1/3(G+Q)L0+2MB/3=1/3(78.

15、9+113.26)x6.6-2x223.51/3=273.75kn.m在第 2 跨内：以支座弯矩 MB=-223.51kn.m,MC=-223.51kn.m 的连线为 基线，作 G=78.9kn,Q=0 的简支弯矩图，得集中荷载作用处的弯矩值： 1/3GL0+MB=78.9x6.60/3-223.51=-49.93kn.m 。<2> 第 1、2 跨有可变荷载， 第 3 跨没有可变荷载第 1 跨内：在第 1 跨内以支座弯矩 MA=0 ，MB=-372.36kn.m 的连线为 基线，作 G=78.9kn,Q=113.26kn 的简支梁弯矩图，得第 1 个集中荷载和第2

16、个集中荷载作用点处弯矩值分别为： 1/3(78.9+113.26)x6.6-372.36/3=298.63kn.m 1/3(78.9+113.26)x6.6-2x372.36/3=174.51kn.m 在第 2 跨内： MC=-0.267x78.9x6.6-0.113x113.26x6.6=-223.51kn.m 。以支座弯矩 MB=-372.36kn.m,MC=-223.51kn.m 的连线为基线，作G=78.9kn,Q=113.26kn 的简支梁弯矩图，得第 1 个集中荷载和第 2 个集中 荷载作用点处弯矩值分别为： 1/3(G+Q)L0+MC+2/3(MB-MC)=1/3(78.9+11

17、3.26)x6.6-223.51+2/3(-372.36+2 23.51)=100.01kn.m1/3(G+Q)L0+MC+1/3(MB-MC)=1/3(78.9+113.26)x6.6-223.51+1/3(-372.36+2 23.51)=149.63kn.m<3> 第 2 跨有可变荷载， 第 1、3 跨没有可变荷载MB=MC=-0.267x78.9x6.6-0.133x113.26x6.6=-223.51kn.m第 2 跨两集中荷载作用点处的弯矩为： 1/3(G+Q)L0+MB=1/3(78.9+113.26)x6.6-223.51=199.24kn.m( 与

18、前面计 算的 M2,max=184.39kn.m 接近 )第 1、 3 跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为： 1/3GL0+1/3MB=1/3x78.9x6.6-1/3x223.51=99.08kn.m 1/3GL0+2/3MB=1/3x78.9x6.6-2/3x223.51=24.57kn.m 弯矩包络图：( 4)承载力计算 1）正截面受弯承载力跨内按 T 形截面计算，因跨内设有间距小于主梁间距的次梁，翼缘计 算宽度按 l/3=6.6/3=2.2m 和 b+Sn=6m 中较小值确定， 取 bf=2.2m 。主梁混凝土保护层厚度的要求以及跨内截面有效高度的计算方法同 次梁，支座截面因存在板、次梁

19、、主梁上部钢筋的交叉重叠，截面有效高 度的计算方法有所不同。板混凝土保护层厚度15mm、板上部纵筋10mm、次梁上部纵筋直径18mm。假定主梁上部纵筋直径 25mm，则一排钢筋时， h0=650-15-10-18-25/2=595mm;二排钢筋时，h0=595-25=570mm。纵向受力钢筋除 B 支座截面为 2 排外，其余均为 1 排。跨内截面经判 别都属于第一类 T形截面。 B 支座边的弯矩设计值MB=MBmax-V0b/2=-372.36+192.16x0.4/2=-333.93kn.m 。正截面受主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。2）斜截面受剪承载力 验算截面尺寸：Hw=h0-

20、hf=570-80=490mm, 因 hw/b=490/300=1.63<4, 截面尺寸按下 式验算：0.25 Bcfcbh0=0.25x1x14.3x300x570=611.33x10A3kn>Vmax=248.45kn,截面尺寸 满足要求。 计算所需腹筋：采用&10-200双肢箍筋，Vcs=0.7Ftbh0+Fyv.Asv/S.H0=0.7x14.3x300x570+360x570x157/200=332.25x10A3kn=332.25kn>Vmax,不需要配置弯起钢筋。验算最小配箍率：Psv=Asv/bs=157/(300x20

21、0)=0.26%>0.24ft/fyv=0.10%, 满足要求。 次 梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力 Fl=66.594+113.26=179.85kn,h1=650-500=150mm,附 加箍筋布置范围 s=2h1+3b=2x150+3x200=900mm。取附加箍筋 &10-200双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，m=900/200+1=6 排，次梁两侧各布置 3 排。由 m.nfyvAsv1=6x2x360x78.5=339.12x10A3kn>Fl, 满足要求。因主梁的腹板高度大于 450mm,需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵 向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的 0.1%，且其间距部大于 200mm。 现每侧配置 2&14， 308/(300x570)=0.18%>0.1%, 满足要求。