一、结构平面布置
墙、梁、柱的位置要按建筑物的使用要求决定,因本设计无特殊要求,故结构布置要求符合使用、经济和施工方面的原则,楼梯在示意图外。
1、柱网可布置成长方形和正方形;
2、板的跨度:(即次梁的间距)一般为1.7~2.7m比较经济,尽可能等跨布置,由于实际上不易做到等跨布置,所以可把边跨布置的小一些,但跨差不宜大于10%;
3、次梁的跨度:(即主梁的间距)在4.0~6.0m比较合理,尽可能等跨布置,若不能可把边跨布置的小些,但跨差也不宜大于10%;
4、主梁的跨度:(即柱距)一般为5.0~8.0m比较经济,而且为板跨的2~3倍为宜,不等跨布置时,但跨差不宜大于10%。
二、设计内容及步骤
5、选择材料
6、初步确定梁、板截面尺寸
(1)板:一般屋面板厚度mm,民用建筑楼板厚度mm,工业建筑楼板厚度mm,以10mm为模数;
(2)多跨连续次梁:,,以50mm为模数;
(3)多跨连续主梁: ,,以50mm为模数,mm时以100mm为模数;
(注:梁的宽度也必须符合模数,即宜为50mm的倍数。)
7、保护层厚度
一类环境时,板的保护层厚度:mm;梁的保护层厚度:mm。
8、板的计算(板的内力按考虑塑性内力重分布的的计算方法计算)
(1)板的计算简图(取1m宽板带作为计算单元):
①板简化为多跨连续板,当板的跨数大于五跨时,若跨度差<10%时,可按五跨考虑。
②板的计算跨度:中跨(净跨);边跨(为板在砌体墙上的支承长度,为120mm)。
(2)荷载计算
恒载g k: 20mm厚1:2水泥砂浆面层(面层厚×水泥砂浆容重) : kN/m2
板自重(板厚×混凝土容重): kN/m2
15mm厚板底混合砂浆粉刷层重(粉刷层厚度×粉刷层容重): kN/m2
恒载标准值g k=∑
活荷载标准值qk:(qk由自己的题号确定)
总荷载设计值g+q: g+q=(rG g k+rQ qk) ×1= kN/m
(3)内力计算
考虑塑性内力重分布,采用弯矩调幅法计算,按公式(g+q)计算各跨跨中及支座截面的弯矩,各跨跨中及支座截面的弯矩系数见教材30页的表2.3.5所示。
(4)配筋计算:
根据各跨跨中及支座截面的弯矩即可列表求出各截面所需的钢筋面积,见表1 。
; ; ;mm;
表1:板正截面配筋计算表
(5)绘制板的配筋图
本设计采用分离式钢筋,具体构造要求参考有关教材、规范及资料。
9、次梁的设计(次梁的内力按考虑塑性内力重分布的的计算方法计算)
(1)次梁的计算简图:
①次梁简化为多跨连续板,当跨数大于五跨时,若跨度差<10%时,可按五跨考虑。
②次梁的计算跨度:中跨(净跨);边跨(为次梁在砌体墙上的支承长度,为240mm)。
(2)荷载计算
恒载标准值gk :由板传来的恒载(板面恒载×次梁间距) : kN/m
次梁自重=[×()×] = kN/m
次梁两侧面的粉刷层重: kN/m
恒载标准值 g k=∑ kN/m
活荷载标准值qk(板活荷载×次梁间距): kN/m
总荷载设计值g+q: g+q=(rG g k+rQ qk) = kN/m
(3)内力计算
考虑塑性内力重分布,采用弯矩调幅法计算,按公式(g+q)计算各跨跨中及支座截面的弯矩,按公式(g+q)计算各支座截面的剪力。弯矩系数和剪力系数分别见教材表2.3.1和2.3.4所示。
(4)配筋计算:
1)正截面强度计算
①次梁跨中截面为T形截面,支座截面为矩形截面(),T形截面的翼缘宽度取和两者中的较小值(、分别为次梁的计算跨度和净间距)。
②根据各跨跨中及支座截面的弯矩即可列表求出各截面所需的钢筋面积 ,见表2。
; ; ; ; = ;
(一排布置)= 或(二排布置)= 。
2)斜截面抗剪强度计算
①验算各截面:若,截面尺寸满足要求,否则修改、重算;若,按构造要求配置箍筋;
②斜截面配筋计算:可按表3进行计算。
(1)绘制次梁配筋图,构造要求参见有关教材、规范及资料。
10、主梁的设计(主梁内力按弹性理论计算)
(1)主梁的计算简图: 根据实际跨数和次梁布置情况确定。
①主梁同样简化为多跨连续板,当跨数大于五跨时,若跨度差<10%时,可按五跨考虑;当跨数少于五垮时,按实际跨数计算。
②主梁的计算跨度:边跨(边支座为砌体墙),中跨(为主梁在砌体墙上的支承长度,为370mm;为主梁的支座宽度,即柱的截面宽度;为主梁的支座轴线间的距离,即柱轴线间的距离)。
(2)荷载计算(为简化,主梁自重按集中荷载考虑)
恒载标准值Gk: 由次梁传来的恒载(次梁恒载×主梁间距) : kN
主梁自重 kN
主梁两侧面的粉刷层重: kN
恒载标准值 Gk=∑ kN
活荷载标准值k: k =次梁传来的活荷载×主梁间距 kN
恒载设计值G kN
活荷载设计值 kN
总荷载设计值(应考虑不同的荷载效应组合,取较大组合值计算) kN
(3)内力计算
①要求考虑活荷载不利组合,求出不同组合下的弯矩和剪力值并绘制弯矩和剪力包络图及材料的抵抗弯矩图。
②弯矩,剪力(为弯矩或剪力系数,可由教材附表查得)。
③弯矩和剪力计算表格及计算过程参见教材。
(4)配筋计算:
1)正截面抗弯强度计算同次梁
注:支座处负弯矩应取支座边缘截面的弯矩值进行计算;支座边缘截面负弯矩钢筋一排布置时mm,二排布置时mm。纵向钢筋总面积的计算表格参见教材。
2)斜截面抗剪强度计算
①验算各截面:若,截面尺寸满足要求,否则修改、重算;若,按构造要求配置箍筋;②斜截面配筋计算:计算表格参见教材。
3)附加箍筋计算: 按有关资料的规定计算。
4)钢筋的切断和弯起:按教材和有关资料的规定确定。
(5)绘制主梁配筋图,构造要求参见有关教材、规范及资料。 |