计算结果表明,支座截面的δ均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则;As/(bh)=402/(200*500)=0.40%,此值大于0.45ft/fy=0.45*1.43/60=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、腹筋的计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸:
hw=h0-h'f=435-80=355mm,因hw/b=335/200=1.8<4,截面尺寸按下式验算:
0.25βcfcbh0=0.25*1*14.3*200*435=311.03*103N>Vmax=117.49kN,截面尺寸满足要求。
计算所需腹筋
采用HRB400 6双肢箍筋,计算支座B侧截面,由Vcs=0.7ftbh0+fyv*Asv*h0/s;可得到箍筋间距
S=fyv*Asv*h0/(Vbl-0.7ft*b*h0)=360*56.6*435/(117.49*1000-0.7*1.43*200*435)=292mm
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%或箍筋间距减少20%,现调整箍筋间距,s=0.8*292=234mm;截面高度在300~500mm的梁,最大箍筋间距200mm最后箍筋取间距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=0.3*1.43/360=0.12%,实际配箍率ρsv=Asv/(bs)=56.6/(200*200)=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 10.20*6.6=67.32kN 主梁自重(含粉刷)
[(0.6-0.08)*0.3*2.33*25+2*(0.6-0.08)*0.015*2.33*17]*1.2=11.65kN
永久荷载设计值 :G=67.32+11.65=78.97kN
可变荷载设计值: Q=22.72*7.2=163.58
(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=7000mm。
主梁的计算简图见图:
(3)内力设计值及包络图
1)弯矩设计值
弯矩 M=k1Gl0+k2Ql0 式子中系数k,k2 可由表查得
M1.max=0.244*78.97*7.0+0.289*163.58*7.0=465.80kN·m MB.max=-0.267*78.97*7.0-0.311*163.58*7.0=-503.70kN·m M2.max=0.067*78.97*7.0+0.200*163.58*7.0=266.04kN·m
2)剪力设计值
剪力 V=k3G+k4Q 式子中系数k3,k4从表内可查得
VA.max=0.733*78.97+0.866*163.58=199.55kN VBl.max=-1.267*78.97-1.311*163.58=-314.51kN VBr.max=1.0*78.97+1.222*163.58=278.86kN
3)弯矩包络图
① 第1、3跨度有可变荷载,第2跨没有可变荷载 查表知,支座B或C的弯矩值为:
MB=MC=-0.267*78.97*7.0—0.133*163.58*7.0=-299.89kN.m 在地1跨内:以支座MA=0,MB=-299.89kN.m的连线为基线,作G=78.97,Q=163.58的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第二个集中荷载作用点出的弯矩值分别为:
(G+Q)*L0/3+MB/3=(78.97+163.58)*7.0/3-299.89/3=466.28(与前面计算M1,max=465.80 接近)
(G+Q)*L0/3+2*MB/3=(78.97+163.58)*7.0/3-299.89*2/3=366.02kN.m
在第2跨内:以支座MB=-299.89,MC=-299.89kN.m的连线作为基线,作G=78.97kN,Q=0的简支弯矩图,得集中荷载作用点处的弯矩:G*L0/3+MB=78.97*7/3-299.89=-115.63kN.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=-503.70 的连线为基线,作G=78.97,Q=163.58的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点出的弯矩值分别为:
(G+Q)*L0/3+MB/3=(78.97+163.58)*7.0/3-503.7/3=398.05kN.m (G+Q)*L0/3+2*MB/3=(78.97+163.58)*7.0/3-503.7*2/3=230.18kN.m 在第2跨内:以支座MC=-0.267*78.97*7.0-0.089*163.58*7.0=-249.51kN.m,以支座弯矩MB=-503.70kN.m,MC=-249.51kN.m的连线作为基线,作G=78.97kN,Q=163.58kN的简支弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处的弯矩分别为: (G+Q)
*L0/3+MC+2*(MB-MC)/3=(78.97+163.58)*7.0/3-249.51+(-503.70+249.51)*2/3=147.01kN.m (G+Q)
*L0/3+MC+(MB-MC)/3=(78.97+163.58)*7.0/3-249.51+(-503.70+249.51)/3=231.74kN.m
③ 第2跨有可变荷载,第1、3跨没有可变荷载 MC=MB=-0.267*78.97*7-0.133*163.58*7=-299.89kN.m 第2跨集中荷载作用点处的弯矩为:
(MC+MB)*L0/3+MB=(78.97+163.58)*7.0/3-299.89=266.06kN.m 第1、3跨两集中荷载作用点处的矩分别为: G*L0/3+MB/3=78.97*7/3-299.89/3=84.3kN.m
G*L0/3+2*MB/3=78.97*7/3-2*299.89/3=-15.66kN.m
弯矩包络图见图示
(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=7/3=2.33m,取b'f=2.33m
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,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=600-15-10-18-25/2=545mm;二排钢筋时,h0=545-25=520mm。
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=-503.70+(78.97+163.58)*0.4/2=-455.19kN.m。正截面受弯承载力的计算过程列于表
主梁正截面承载力计算 αs=M/(γs=(1+sqrt(1-2As=M/选配钢截面 弯矩设计值M α1fAs *αs))/2 (γs*fy*h0) 筋 cbh02) 0.04M1 465.8 0.977 2364.4 5 C 25 2454 5 0.43MB -503.7 0.682 3974.3 5 C 32 4021 4 0.02266.04 0.987 1336.9 3 C 25 1473 5 M2 0.08-115.63 0.955 600.6 2 C 22 760 6
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-h'f=520-80=440mm,因hw/b=440/300=1.47<4,截面尺寸按下式计算: 0.25βcfcbh0=0.25*1*14.3*300*520=557.70*103KN>Vmax=314.51kN,满足尺寸满足要求。
计算所需腹筋:
采用HRB400 10-200双肢箍筋
Vcs=0.7ftbh0+fyvAsvh0/s=0.7*1.43*300*560+360*157*560/200=326.42KN>Vmax 不需要配置弯起钢筋。?
验算最小配筋率:ρsv=Asv/bs=157/(300*200)=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=69.96+163.58=233.54kN,h1=600-500=100mm,附加箍筋布置范围s=2h1+3b=2*100+3*200=800mm。取附加箍筋HRB400 10-200双肢,则在长度s内可布置附加箍筋的排数,m=800/200+1=5排,取6排,次梁两侧各布置3排,由式,mnfyvAsv1=6*2*360*78.5=339.12KN>Fl,满足要求。
因主梁的腹板高度大于450mm,需在粱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%,且其间距不大于200mm。现每侧配2 C 14,308/(300*560)=0.18%>0.1%,满足要求。
6绘制施工图
楼盖施工图包括施工说明,结构平面布置图,板筋配图,次梁和主梁配筋图 施工说明是施工图的重要组成部分,用来说明无法用图来表示或者图中没有表示的内容,完整的施工说明应包括:设计依据(采用的规范标准:结构设计有关的自然条件,如风荷载,雪荷载等基本情况以及工程地质简况等);结构设计一般情况(建筑结构的安全等级、设计使用年限和建筑抗震设防类别);上部结构选型概述,采用的主要结构材料及特殊材料;基础选型。以及需要特别体现施工注意的问题。
本设计示例楼盖仅仅是整体结构的一部分,施工说明可以简单些,详见图