1.1 材料与尺寸
楼板采用I级钢筋,C30混凝土现浇,四边与圈梁整体浇筑,因n=2/1=6/3.9=1.54 <2,故按四边固定双向板设计,进深尺寸2=6m,开间尺寸1=3.9m,板厚h=l20mm。
1.2 荷载计算
水泥楼面设计值 1.2×1.65=1.98kN/m2
现浇楼板l20厚设计值 1.2×0.10×25=3.00kN/m2
楼面可变荷载设计值 1.4×2.0=2.80kN/m2
合计 q=7.78kN/m2
1.3 配筋
根据长宽比n=2/1=6/4.5=1.54<2,判断该板属于双向板。
据n=1.54,查《建筑结构》“双向板系数”得
=0.70 β=1.9 k=8.21×10-3
并取弯矩折减系数为=0.8,板的有效高度为h01=120-20=100mm。
As1=2/k1h0=0.8×7.78×3.92/8.21×10-3×100=115.3mm2/m
选Φ8@200(As=251mm2)。
As2=a As1=0.7×115.3=80.7mm2/m
选Φ8@250(As=201mm2)。
AsⅠ=β As1=1.9×115.3=219mm2/m
选Φ8@200(As=251mm2)。
AsⅡ=aβAs1=0.7×1.9×153.3=153.3mm2/m
选Φ8@250(As=201mm2)。
双向板配筋示意图
其它房间楼板结构的计算方法与以上相同。
2、现浇雨棚计算设计
设计对象是首层两侧旁门上的雨棚板及雨棚梁。计算简图见附图。
雨棚板及雨棚梁计算简图和配筋图
1、雨棚板计算设计
(1)材料;
材料选用钢筋Ⅰ级,y=210 N/m2,混凝土强度等级为C坐式安全带20,c=9.6N/mm2,t=1.10N/mm2。
(2)尺寸:
雨棚板悬挑长度 =1.2m=1200mm
雨棚板宽 b=2.1m=2100mm
根部板厚按[h=(1/12)0计] h=1200/12=100mm
端部板厚 hd=60mm
雨棚梁尺寸 bh=2400mm×400mm
(3)荷载。
雨棚板端部作用施工荷载标准值,沿板宽每米Pk=1kN/m,板上永久荷载标准值:
板上20mm防水砂浆 0.02×20=0.4kN/m2
板重(按平均80mm厚计) 0.08×25=2.0kN/m2
板下20mm水泥砂浆 0.02×20=0.4kN/m凝胶材料2
合计 qk’=2.8kN/m2
取板宽1m计算,则
qk=2.8kN/m2×1=2.8kN/m2
(4)内力。
M=qk2G +pkq =×2.8×1.22×1.2+1.2×1.4
=4.1kN·m
(5)配筋。
查《建筑结构设什实用手册》选h=100列,当M=4.55 kN·m时,需钢筋面积As=280mm2。
选Φ8@180,(As=279mm2),将钢筋置于板的上部,并伸入支座内不小于30d=30×8=240mm[注:30d查《混凝土结构设计规范(GBJ50003—2001)》表6.1.4“纵向受拉钢筋的最小锚固长度”而得,选分布钢筋选Φ6@250。
2.雨棚梁计算设计
(1)计算雨棚梁的弯矩和剪力设计值。
①荷载设计值;
雨棚梁净跨为1.2m,计算跨度按2.5m计算。
雨棚梁上墙体线荷载设计值,按取高度为三分之-净跨范围内墙重的原则计算,即 0=×2.4=0.8m范围内的墙重,于是墙重设计值为:
1.2×0.8×7.61=7.31kN/m
雨棚板传来的线荷裁设计值为
Gqk’b+qPk=1.2×2.8×1.20+1.4×1=5.43kN/m
雨棚梁上线荷载设计值为:
q=7.31+5.43=12.74kN/m
②弯矩:
雨棚梁设计弯矩设计值为
①计算由板上均布荷载在梁的单位长度上产生的力偶设计值为:
M=q2 =×12.74×2.52=9.95KNm
②剪力
V=q0=×12.74×2.4=15.29kN
(2)计算雨棚梁设计弯矩设计值为
①计算由板上均布荷载在梁的单位长度上产生的力偶设计值。涂锡焊带
mq=Gqk’z=1.2 ×2.8×=3.15KN·m/m
其中,qk’z是将面荷载变为线荷载,Z为力偶臂。
②计算由板端施工集中线荷裁在梁的单位长度上产生的力偶设计值:
Mp=QPkz=1.4×1×(1.20+)=1.93kN·m/m
③计算作用在梁上的总力偶设计值:
m=3.15+1.93=5.08 kN·m/m
④计算在雨棚支座截面内的最大扭矩设计值,
T=m0=×5.08×2.4=6.096KN=6.096×106N·mm
(3)校核雨棚梁截面尺寸。
①计算雨棚梁受扭塑性抵抗矩:
根据《混凝土结构设汁规范(GBJ50003—2001)》中式(4.3.2-1),矩形截面爱扭塑性抵抗矩Wt
Wt=(3h-b)=(3×360-240)=8.064×106mm2
②计算梁的有效高度,
h=h0-35=240-35=205mm
③校核截面尺寸:根据《混凝土结构设汁规范(GBJ50003—2001)》的规定,判断截面尺寸满足要求。由于
+=+=0.963N/mm2
<0.25fc=0.25×9.6=2.4 N/mm2
故截面尺寸满足要求。
(4)确定是否考虑剪力的影响。
根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003—2001)》的规定进行判断。由于
V=15290N<0.035fcbh0=0.035×10×360×205=25830N
故不需考虑剪力的影响。
(5)确定是否考虑扭矩的影响。
根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003—2001)》的规定进行判断。
T=6096000N>0.175ftWt=0.175×1.1×8064000=1552320N
故需考虑扭矩的影响。
(6)确定是否进行剪扭承载力计算。
根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003—2001)》的要求进行判断。由于
+=+=0.963N/mm2
<0.7ft=0.7×1.1=0.77 N/mm2
故需进行剪扭承载力验算。
(7)计算箍筋。
①计算剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数βt;
根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003—2001)》计算-般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数βt,按第4.3.6条的规定,βt大于1.0时取βt=1.0。
βt = = =1.32>1.0
故取βt=1.0。
②计算单侧受剪箍筋数量:
根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003—2001》的规定计算单侧受剪箍筋数量。
V=0.07×(1.5-βt)fcbh0+1.5fyvh0
15290=0.07×(1.5-1.0) ×9.6× 360× 205+1.5×210× 205
=-0.192
取=0,即不需考虑剪力的影响。
③计算单侧受扭箍筋数量:
根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003-2001)》的规定计算单侧受剪箍筋数量。
T=0.35双挂调法+1.2
6.096×106=0.35×1.0×1.1×8.064×106+1.2 ×
=0.184mm2/mm
上式中受扭构件纵向钢筋与箍筋的配筋强度比是根据经验取=1.2。
上式中的截面核心部分的面积按下式计算:
==(240-2×25)×(360-2×25)=5890 mm2
④计算单侧箍筋的总数量并选用箍筋:
=+=0+0.184=0.184mm2/mm
选用箍筋Φ8,=50.3mm2,则其间距为
s==273mm
取s=100mm。
(8)复核配箍率,
根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003-2001)》中第7.2.10条的规定,在弯剪扭构件中箍筋的配筋率应不小于最小配筋率,=0.02a,其中a=1+1.75(2βt-1),于是
a=1+1.75(2×1-1)=2.75
=0.02×2.75×=0.0025
按所选的箍筋Φ8@100计算配筋率为
===0.0028>=0.0025
满足最小配筋率的要求。
(9)计算受扭纵筋。
根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003—2001)》的规定,将上述计算的单侧受扭箍筋数量代入式=,即可求得受扭纵向钢筋的截面面积,其中截面核心部分的周长按下式计算:
=2(bc0r+hc0r)=2[(360-2×25)+(240-2×25)]=l000mm
于是
==×0.184=221 mm2
(10)校核受扭纵筋率
汽车拉紧器根据《混凝土结构设计规范(GBJ50003—2001)》的规定。在弯剪扭构件中,纵向钢筋的配筋率应不小于最小配筋率,=0.08(2βt-1),于是
=0.08×(2×1-1)×=0.00367
水泥锥按上述纵向钢筋的用量=22lmm2,计算实际配筋率为
===0.0026<=0.00367
不满足构造要求。现选6Φ10,=471mm2,上下各布置3根d=10mm的钢筋,这时的配筋率为
===0.00548>=0.00367
满足要求。
(11)计算受弯纵筋的截面面积。
根据弯矩设计值M=9.95kN·m,C20混凝土,I级钢筋,截面尺寸bh=360×240mm,有效高度为h0=205mm,按正截面受弯承载力计算纵向受弯钢筋用量。