中间跨:l02=2178-180=1998mm。
因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算,取五跨。以1m宽板作为计算单元,计算简图如下。
板计算简图
3.板的弯矩设计值 截面位置 板的弯矩设计值的计算 1 B 2 边跨跨中 离端第二支中间跨跨中 座 1/11 -1/11 1/16 C 中间支座 -1/14 弯矩系数?M 计算跨度l0(m) l01=2.018 l01=2.018 l02=1.998 l02=1.998 21/11×-1/11×1/16×10.29-1/14 ×M??M(g?q)l0×10.29××10.29× 10.29(kN.m) 2.0182=3.81 2.0182=-3.81 1.9982=2.57 1.9982=-2.93 4.板正截面受弯承载力计算
对于一类环境,C25混凝土,保护层厚度为15mm,板厚100mm,有效高度为ho =100-20=80mm,C25混凝土 a1=1.0,fc=11.9N/ mm2,HPB300钢筋,fy=270 N/ mm2。对轴线②~⑤间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%,为了方便,近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。
板的配筋计算 截面位置 1 B 2 C 弯矩设计值(kN?m) αs=M/α1fcbh02 3.81 0.050 -3.81 2.57 -2.93 0.050 0.0337 0.0385 0.0513<0.30.0393<0.30.0513 0.0343 ξ?1?1?2?s 5 5 计算配筋(mm2) 181<212181<212121<212138<212轴线 AS=ξbh0α1fc/fy 取212 取212 取212 取212 ①~② 6@130 6@130 6@130 6@130 ⑤~⑥ 实际配筋(mm2) As=218 As=218 As=218 As=218 0.8×121=960.8×138=11计算配筋(mm2) 181<212181<212.8 0.4 AS=ξbh0α1fc/fy 取212 取212 <212取212 <212 取212 轴线②~⑤ 6@130 6@130 6@130 6@130 实际配筋(mm2) As=218 As=218 As=218 As=218 配筋率验算pmin= 0.45ft/fy=0.45x1.27/2P=As/bh P=As/bh P=As/bh P=As/bh 70=0.212% =0.22% =0.22% =0.22% =0.22% 注:对轴线②~⑤间的板带,考虑起拱作用,其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%,为了方便,近似对钢筋面积折减20%。 支座截面受压区高度系数ξ均小于0.35,满足弯矩调幅要求; pmin= (0.2%,0.45ft/fy)= 0.45ft/fy =0.45×1.27/270=0.212% 最少配筋率 0.212%*1000*100=212mm2。
板配筋图
5.板裂缝宽度验算----按塑性内力重分布分析
裂缝宽度验算属于正常使用极限状态,采用荷载标准组合。按弹性方法计算截面弯矩考虑可变荷载的最不利布置,有
M??gg'kl02??gq'kl02
g'k?gk?qk/2?3.155KN/m?5KN/m/2?5.655KN/m q'k?qk/2?5KN/m/2?2.5KN/m
M1k?(0.078?5.655?0.1?2.5)?2.0182KNm?2.81KNm MBk??(0.105?5.655?0.119?2.5)?2.0182KNm??3.63KNm M2k?(0.033?5.655?0.079?2.5)?1.9982KNm?1.53KNm Mck??(0.079?5.655?0.111?2.5)?1.9982KNm??2.89KNm M3k?(0.046?5.655?0.085?2.5)?1.9982KNm?1.89KNm
受弯构件的受力特征系数?cr=1.9,光面钢筋的相对粘结系数v=0.7,C25混凝土抗拉强度指标ftk=1.78N/mm2:
保护层厚度C=15<20,取C=20mm。计算过程如下表,裂缝宽度均小于一类环境规范允许值0.3mm. 截面 1 B 2 C 3 22 M??gg'kl0??gq'kl02.81 -3.63 218 239.24 0.01 0.616 8.57 1.53 218 100.84 0.01 0.200 8.57 -2.89 218 190.47 0.01 0.493 8.57 1.89 218 124.57 0.01 0.200 8.57 218 185.20 ?sk?M/(0.87ASh0)/N/mm2 AS/mm2 ?te?As/Ate 0.01 ??1.1?0.65ftk/(?te?sk) 0.475 deq=Σnidi2/(nividi)/mm 8.57 lm=1.9c+0.08 deq/ρte/mm wmax=αcrψlmσsk/Es/mm 6.板的挠度验算
106.56 0.0848 106.56 0.1421 106.56 0.0194 106.56 0.0905 106.56 0.0240 界面短期刚度由下式确定Bs?6?E?1.15??0.2?1?3.5?'fEsAsh02
式中,?E=Es/Ec=2.1*105/2.8*104=7.5,矩形截面?'f=0.各截面的短期刚度如下表所示。 截面 As/mm2 ψ ρ= As/bh0 Bs/1011N.mm B B=s1 B 2 C 218 218 218 218 0.475 0.616 0.200 0.493 0.0027 0.0027 0.0027 0.0027 3.3765 2.8449 5.3126 3.2978 1.6882 1.4224 2.6563 1.6489 ?11'gk?gk?(?qqk)?3.155?(0.8?5.0)?5.155KN/m
2211'qk?(?qqk)?(0.8?5.0)?2.0KN/m
223 218 0.200 0.0027 5.3126 2.6563 2M1k?0.078g'k?0.1q'k)l01??0.078?5.155?0.1?2.0??2.0182?2.45KNm
第一跨挠度最大,对于等跨连续梁板可只验算该跨挠度。永久荷载gk满布,可变荷载qk在1、3、5跨布置,于是挠度为:
25Mql052.45?106?20182laf???6.23mm??10.09mm(符合要求) 1148B481.6682?102007.绘制板的施工图
板采用分离式配筋。q/g=5.0/3.155=1.28<3,所以钢筋延伸长度a=l0/4=2018/4=505mm,取a=550。分布钢筋采用6@200(As=141mm2)大于受力钢筋的15%;与主梁垂直的附加负筋采用6@200,伸入板中的长度为a=l0/4=2018/4=505mm,取a=550。长跨方向的墙边配置6@200,伸出墙边长度应满足≥l0/7=2018/7=288,取300mm。短跨方向除了利用一部分跨内钢筋外,中间板带配置6@320,边板带配置6@400,伸出墙边300mm。
四.次梁设计
次梁的计算单元宽度为2.178m,按塑性内力重分布设计。根据楼盖的实际使用情况,楼盖次梁和主梁的可变荷载均不考虑从属面积的荷载折减。 1.荷载设计值:
恒荷载设计值
板传来的荷载:3.155×2.178=6.872KN/m
次梁自重: 0.18×(0.4-0.10)×25=1.35 KN/m
次梁粉刷: 2×0.015×(0.4-0.10)×17=0.153 KN/m 小计 g=8.375 KN/m 活荷载设计值: q=5×2.178=10.89 KN/m
荷载总设计值: q+g=8.375×1.2+10.89×1.3=24.21 KN/m
2.次梁计算简图
由次梁实际结构图可知,次梁在墙上的支承长度为a=370mm,主梁宽度为b=250mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定: l01=ln+a/2=(5000-120-250/2)+370/2=4940mm
l01=1.025ln=1.025×(5000-120-250/2) =4873.9mm
故边跨板的计算跨度取lo1=4873.9mm
中间跨: l02=ln=5000-250=4750mm
3.次梁正截面承载力计算
因边跨和中间跨的计算跨度相差(4899.5-4800)/4800=2.1%小于10%,可按等跨连续梁计算。 由表可分别查得弯矩系数?M和剪力系数?V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表:
次梁的弯矩设计值的计算 截面位置 1 B 2 边跨跨中 离端第二支中间跨跨中 座 弯矩系数?M 计算跨度l0(m) 1/11 l01=4.874 -1/11 l01=4.874 1/16 l02=4.750
C 中间支座 -1/14 l02=4.750 1/11×-1/11×1/16×-1/14×24.2124.21×24.21×24.21×M??M(g?q)l02(kN.m) ×4.7524.87424.87424.752=-39.02 =52.28 =-52.28 =34.14 次梁跨中截面按T形截面计算 边跨:bf??l03=4.874/3=1.62m
?bf?b?S0bf?=0.18+1.97=2.15m
取=1.62m
中间跨:bf??l03=4.75/3=1.58m
bf??b?S0=0.2+1.97=2.17m
取
bf?=1.58m
1 B -52.28 180 2 34.14 1580 C -39.02 180 截面 弯矩设计值(kN?m) 52.28 ?bf或b(mm) 1620 ?s?M/(?1fcbh0) 252.28x106/(1x11.9 52.28x106/(1x11.9 34.14x106/(1x11.9 39.02x106/(1x11.x1620x3652)= x180x3652)= x1580x3652)= 9