混凝土单向板设计

1.结构平面布置高厚比验算：带壁柱墙采用有窗间墙截面1求壁柱截面的几何特征A=240*3000+370*120=764400mm2y=(240*3000*120+120*370*300)/764400=130.45mmy2=360-130.45=229.55 1=(3000/12)*2403+3000*240*(130.45-120)2+(370/12)*1203+370*120*(229.55-60)2=4.9*109mm2 i= J I/A= J4.9*109/764400=80.1mm hT=3.5i=3.5*80.1=280.35mm2确定计算高度H=5000+500=5500mm查表得，H1.2H=1.2*5500=6600mm3整片墙高厚比验算采用M5混合砂浆时，查表得，挣=24。开有门窗洞口时，用的修正系数p 2为p 2=1-0.4* (1500/4500) =0.87自承重墙允许高厚比修正系数p 1=1P = H0/h=6050/280.35=23.54 p 2*p 1*：P =0.87*24=20.884壁柱之间墙体高厚比的验算s=4500mm H=5500mm,查表得，Ho=0.6s=0.6*4500mm=2700mmP = H0/h=2700/240=11.25 p 2P用=0.87*24=20.88因此高厚比满足规范要求解：1确定板梁的截面尺寸。板厚h= ( 1/351/40) *2000mm=50 57mm，因为工业建筑楼盖最小厚度为80mm，板厚为80mm 次梁的截面高度 h=(1/181/12)*l=(1/181/12)*4500mm=250375,考虑本例楼面荷 载较大，故取400mm。次梁的截面宽度 b=(1/31/2)h=(1/31/2)400mm，取b = 200mm。主梁的截面高度(1/141/8)*l=(1/141/8)*6000mm=429750mm，取 600mm。主梁的截面宽度 b=(1/31/2)h=(1/31/2)600mm=200300mm，取b = 250mm。2. 板的计算楼面上无振动荷载，对裂缝开展宽度也无较高要求，故可按塑性理论计算。(1) 荷载计算荷载设计值计算如下：恒载：20 mm 厚水泥砂浆面层1.2*0.02*20=0.48 kg/tf80 mm 厚钢筋混凝土板1.2*0.08*25=2.4 kg/tf15 mm厚板底混合砂浆抹灰1.2*0.015*17=0.306kg/tf恒载总计：g=3.186 kg/tf活载q=1.3*10 kg/ tf=13 kg/tf总荷载g+q=3.186+13=16.186 kg/tf(2)计算简图取1m宽板带作为计算单元，各跨的计算跨度为：边跨：L1=Ln+h/2=2-200/2-0.24/2+0.08/2=1.82mL1=Ln+a/2=2-0.2/2-0.24/2+0.12/2=1.84m取较小者L1=1.82m中跨：L2=Ln=2-0.2=1.8m边跨与中间跨的计算跨度相差（1.82-1.8）/1.8*100%=1.1%10%,故可近似按等跨连续板 计算板的内力。计算跨数：板的实际跨数为九跨，可简化为五跨连续板计算，如图所示。（3）弯矩计算各截面的弯矩设计值列于表1。板的弯矩设计值表1截面边跨中第一内支座中跨中中间支座弯矩系数am1+ 一111111+ 一16114M= a (g+q)*l2/1/11*16.186-1/11*16.181/16*16.186-1/14*16.186*1*1.82*1.82=6*1.82*1.82*1.8*1.8=3.8*1.8=-3.7（kg.m）4.87=-4.87285（4）正截面承载力计算b=1000mm, h=80mm , ho=80-25=55mm. 0.35ho=0.35*55=19.25各截面配筋计算见表2。板正截面承载力计算表2截面1B2CI-I板 带II-II板带I-I板带II-II板带弯矩 M/(N.mm)4.87* 1000000-4.87*10000003.28*10000000.8*3.28*1000000-3.75*1000000-0.8*3.75*1000000x=ho-Vho2-2M/a1fcb/mm8.038.030.35ho5.264.176.060.35ho4.790.35hoAs=a1*fc*b*x/fy/m m2455455298236343271选用钢筋I-I板带。8110。8110。695。8145/ m m2II - II 板带88110881108 61208 8180注:处于正常环境下的板，混凝土强度等级为C25时，混凝土保护层最小厚度为20 mm，故 h0 = 80 - 20 - 5 = 55mm.(5)考虑构造要求，绘制施工图。除按计算配置受力钢筋外，设置下列分布钢筋选用8 6240，沿板长跨方向均布;选用8 8200 的板边构造钢筋，设置在板的上部，并双向配置于板四角上部；主梁顶部构造负筋，在板与 主梁连接处的顶面，设置8 8200的构造负筋。楼面结构布置及板的施工详图见附图3. 次梁设计一般楼盖次梁，可按塑性理论计算。(1)荷载计算荷载设计值计算如下：的荷载3.186*2.0KN/m=6.372KN/m1.2 x 25 x 0.2 x(0.4 - 0.08)= 1.923 / m次梁自重板传来次梁侧面粉刷(梁底粉刷，已计入板的荷载中) 1.2*0.015*(0.4-0.08)*2*17=0.196KN /m恒载小计g=8.488KN/m活载设计值q=1.3*10*2=26KN/m总荷载g+q=34.488KN/m(2) 计算简图计算跨度:边跨 Lo=Ln+a/2=4.5-0.25/2-0.24/2+0.24/2m=4.375mLo=1.025Ln=1.025*(4.5-0.25/2-0.24/2)m=4.361m取 Lo=4.361m中跨：Lo=Ln=4.5-0.25=4.25m边跨和中间跨的计算跨度相差(4.361-4.25)/4.25*100%=2.61%10%，故可近似按等跨连续次梁计算次梁内力。计算简图如图所示。（3）内力计算次梁的内力计算列于表3、表4。次梁弯矩计算表3截面边跨中第一内支座中跨中中间支座弯矩系数am1/11-1/111/16-1/14M =a (g + q)l 2(kN - m)1/11*34.488 *6.361*4.36 1 =59.63-1/11*34.488*4.361*4.361=-59.631/16*34.488*4.25*4.25 =38.93-1/14*34.488*4.25*4.25=-44.5次梁剪力计算表4截面边支座第一内支座左第一内支座右剪力系数aV0.450.60.550.55V =a （g + q ）l（kN）0.45*34.488*4.255 =66.040.6*34.488*4.255 =88.050.55*34.488*4.250 =80.620.55*34.488*4.250 =80.62(4) 正截面承载能力计算次梁的跨中截面按T形截面计算，其翼缘的计算宽度按下列各项的最小值取用。边跨b；=Lo/3=4.361/3=1.453m39.63 边跨中，38.93 中跨中故各跨中截面均属第一类T形截面。支座截面按矩形截面计算，第一内支座截面按两层钢筋考虑，取 h0=400-60=340mm, 0.35ho=119mm.其他中间支座按布置一排纵向钢筋考虑，取ho=400-35=365mm. 0.35ho=127.75mm.次梁正截面承载力计算表5截面1B2,3C弯矩M/（ kN - m）59.63-59.6338.93-44.5x=ho-Vho2-2M/a1fc bf（跨中） x=ho-Vho2-2M/a1fcb （支座）9.5784.090.35ho6.3855.44V0.25*11.9*200*340N=202.3KNV0.25*11.9*200*340N=202.3KNV0.25*11.9*200*365N=217.2KNV0.7 fbh(N ) 00.7*1.27*200*365N=64.9KNV0.7*1.27*200*340N=60.5KNV0.7*1.27*200*340N=60.5KNV0.7*1.27*200*365N =64.9KNV箍筋肢和直径2 62 62 62 6A = nA 1 (mm 2)56.656.656.656.6s = I，V - 0.7 fbh t 01.25*210*56.6*365/(66040-0.7*1.27*20 0*365)=1.25*210*56.6*340/(88050-0.7*1.27*20 0*340)=2081.25*210*56.6*340/(80620-0.7*1.27*20 0*340)=2501.25*210*56.6*365/(80620-0.7*1.27*200*365)=331实配箍筋间距200200200200（6）考虑构造要求，绘制施工图。4. 主梁的设计主梁为楼盖的重要构件，应按弹性理论计算。（1）荷载计算为简化计算，主梁自重按集中荷载考虑。次梁传来的恒载主梁自重（扣除板重）主梁粉刷（扣除梁底粉刷）使用活载总何载（2）计算简图1）计算跨度8.884*4.5=38.196KN1.2*0.25*(0.6-0.08)*2*25=7.8KN1.2*0.015*(0.6-0.08)*2*2*17=0.64KN恒载 G=46.63KNQ=26*6=156KNG+Q=202.63KN边跨：l =6-0.12+0.37/2=6.07molo=1.025*(6-0.12-0.25/2)+0.25/2=6.02m 取较小者：l0=6.02m中跨 6m跨度差：（6.02-6） /6*100%=0.33%10% ;因跨度差小于10%,计算时可采用等跨连续梁弯矩及剪力系数。2）跨数主梁的实际跨数为三跨，按三跨连续梁计算，计算简图如图所示。（3）弯矩、剪力计算值及其叠合图1）弯矩M = KGl + KQ10式中系数K1、K2可查等跨连续梁在集中荷载作用下的弯矩系数表。边跨：Gl46.63*6.02= 280.7KN.MQl0=156*6.02=939.12 KN.M中跨：Gl46.63*6=279.78 KN.MQl0=156*6=936 KN.M主梁弯矩计算弯矩计算列于表7项次荷载简图边跨中弯矩 /KN.M中跨中弯 矩/KN.M支座弯矩/KN.MMM1GG G GG Gv y V/W/Wmy-0.244/690.067/19-0.267/-802QQ Q QQ QUyU779/7/Z0.244/2290.067/63-0.267/-2513QQ QQ7777 ZV70.289/271.4-0.133/-1254QQ%：6 q 早77Y777,70.200/18-0.133/-1255Q Q QQ y g77V7 WT /5V70.229/2570.170/159-0.311/-2926Q Q防 7?7rWZ0.244/2290.044/41最 不 利 弯 矩 组 合(1) + (2)29882-331(1) + 34019-205(1) + 69206-205(1) + 284178-372(1) + 32619-392）剪力V = KG + KQ式中系数K3、可查等跨连续梁在集中荷载作用下的剪力系数表。剪力计算列于表8主梁剪力计算表8序号荷载简图边支座/KN中间支座/KNK/VAK/VB1GG G GG Gq-y.v 窣mv0.733/34-1.267/-592QQ Q QQ Q0O(Jo779/0.733/114-1.267/-1983QQ QQj)所 77 7 /7V70.866/135-1.134/-1774QQyooy4Jyr 77 my W70.133/21-1.000/-1565Q Q QQOQO0d：77w/7?t /W70.689/107-1.311/-20560.822/128-1.178/-184XI(1) + (2)148-257最不(1) + 169-236利剪 力(1) + 55-215(1) + 组合141-264(1) + 162-243（3）正截面承载力计算主梁的跨中截面按T形截面计算，其翼缘的计算宽度七按下列各项中的最小值取用。即：bf,=l /3=6000/3mm=2000mmM=340KN.m1 c f f 0 f1故在各跨跨中截面均属第一类T形截面。主梁支座截面按矩形截面计算，取h=600-60=540mm,（因支座弯矩较大，考虑布置两层钢筋，并布置在次梁负筋下面）。主梁正截面承载力计算列于表下：主梁正截面承载力计算表9截面边跨中中跨中支座M (kN - m )340206-372V - (kN ) o 2202.63*0.25/2=25Mb= M - V0 (kN )347X （跨中）X （支座）2716336AS214212693332选配钢筋4。283巾257。25实配钢筋截面面积（mm 2）246314733436（4）斜截面受剪承载力计算主梁斜截面受剪承载力计算列于表9主梁斜截面抗剪承载力计算表10截面边支座中支座V（kN）1692640.25 fbh N）401625V401625V0.7 fph0（N ）120015V120015V278977V（5）施工详图。