截面设计
本工程框架抗震等级为三级。根据延性框架设计准则,截面设计时,应按照“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则,对内力进行调整。
框架梁
框架梁正截面设计
非抗震设计时,框架梁正截面受弯承载力为:
M u 1 s f c bh02(9-1-1)抗震设计时,框架梁正截面受弯承载力为:
M
u E 1 s f c bh02 / RE(9-1-2)因此,可直接比较竖向荷载作用下弯矩组合值M 和水平地震作用下弯矩组合值M 乘以抗震承载力调整系数后RE的大小,取较大值作为框架梁截面弯矩设计值。即
M Max M u , RE M uE(9-1-3)比较 39 和表 43 中的梁端负弯矩,可知,各跨梁端负弯矩均由水平地震作用
控制。故表 39 中弯矩设计值来源于表 43,且为乘以RE后的值。
进行正截面承载力计算时,支座截面按矩形截面计算;跨中截面按T 形截面计算。 T 形截面的翼缘计算宽度应按下列情况的最小值取用。
AB 跨及 CD 跨:
b f 1 3l0
=7.5/3=2.5m;
b f b s n0.3 [ 4.20.5 (0.25 0.3)] 4.2m b f b12h f0.3 12 0.3 1.86m
h f h00.1 ,
故取b f
=1.86m
判别各跨中截面属于哪一类T 型截面:一排钢筋取 h0=700-40=660mm,
两排钢筋取 h0=700-65=635mm,
则
f c b f h f h0h f 2=14.3×1860×130×(660-130/2) =2057.36kN.m 该值大于跨中截面弯矩设计值,故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。BC 跨:
b f 1 3l0
=3.0/3=1.0m;
b f b s n
=0.3+8.4-0.3=8.4m;
b f b12h f 0.312 0.131.86m ;
h f h00.1,
故取b
f =1m
判别各跨中截面属于哪一类T 型截面:
取h0=550-40=510mm,
则
f c b f h f h0 h f 2=14.3 ×1000×130×( 510-130/2)=827.26kN.m
该值大于跨中截面弯矩设计值,故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。各层各跨框架梁纵筋配筋计算详见表 49 及表 50。
表格 49 各层各跨框架梁上部纵筋配筋计算
层号
AB 跨BC 跨CD 跨
-MABz-MABy-MBCz-MBCy-MCDz-MCDy 负弯矩 M ( kN·m)-213.6-181.8-188.86-188.86-181.18-213.6
M bh0.1140.0970.1010.1010.0970.114
1 f c0
s2
1(12s )
0.1210.1020.1070.1070.1020.121
4
0.9710.9490.9470.9470.9490.971
s 0. 5 1(12s
)
配筋 As(m m2)925.84803.52839.35839.35803.52925.84实配钢筋3C203C203C203C20 3 负弯矩 M ( kN·m)-370.84-319.2-347.48-347.48-319.92-370.84
3 2 1
层号
M
s f
c bh
2
10
1(12s)
s 0 .5 1(12s )
配筋 As(mm2)
实配钢筋
负弯矩 M (kN·m)
M
s f c bh2
10
1(12s
)
s 0 .5 1(1 2 s )
配筋 As(mm2)
实配钢筋
负弯矩 M (kN·m)
M
s
f c bh2
10
1(12s
)
s 0 .5 1(1 2 s )
配筋 As(mm2)
实配钢筋
续表 49
AB 跨BC 跨CD 跨
-MABz-MABy-MBCz-MBCy-MCDz-MCDy
0.1980.1710.1860.1860.1710.198
0.2230.1890.2080.2080.1890.223
0.8880.9060.8960.8960.9060.888
1757.631486.61632.211632.211486.161757.63
4C254C254C254C25
-452.60-445.3-500.02-500.02-445.63-452.60
0.2600.2580.2890.2890.2580.262
0.3100.3040.350.350.3040.31
0.8450.8480.8250.8250.8480.845
2343.052298.12651.292651.292298.812343.05
4C 25+2C 204C25+2C224C25+2 C22
4C 25+2C2
-610-491.9-557.04-557.04-491.69-610
0.3530.2840.3220.3220.2840.353
0.4580.3430.4030.4030.3430.458
0.7710.8290.7980.7980.8290.771
3460.982594.43053.5630530562594.543460.98
4C 25+4C 224C25+4C204C25+4 C20
4C 25+4C2
2
表格 50 各层各跨框架梁下部纵筋配筋计算
层号
AB 跨
BC 跨
CD 跨
M ABz
M ABy M AB 中 M
BCz
M BCy M CDz M CDy M CD 中
正弯矩 M ( kN ·m ) 113.53
42.92
196.27
78.39 78.39
42.92
113.53
196.27
M
s
f c bh
2 1
1 (1 2
s )
4
0.061 0.023 0.105 0.07 0.07 0.023 0.061 0.105 0.063
0.023
0.111
0.073
0.073
0.023
0.063
0.111
s 0 .5 1(1 2
s
)
0.988 0.944 0.962 0.962 0.988 0.968 0.944
0.968 配筋 A s ( mm 2)
493.62 182.83
875.06
443.83
443.83 182.83
493.62 875.06
实配钢筋
3C 20
3C18
3C 20
正弯矩 M ( kN ·m ) 212.59 147.58
253.44 218.57 218.57 147.58 212.59 253.44
M
s
f c bh
2 1
1 (1 2
s )
3
0.114 0.079 0.136 0.196 0.196 0.079 0.114 0.136 0.121
0.082
0.147
0.220 0.220 0.082 0.121 0.147
s 0 .5 1(1 2
s
)
0.949
0.906 0.874
0.874
0.949
0.939
0.906
0.939
配筋 A s ( mm 2)
952.86
647.68
1177.34 1362.09 1362.09 647.68 952.86
1177.34
实配钢筋
2C25+1C 20 3C25
2C 25+1C 20
正弯矩 M ( kN ·m ) 297.13
273.37
254.36 371.00 371.00 273.37 297.13 254.36
M
s
f c bh
2 1
2
1
(1 2
s )
0.159
0.146 0.136 0.368 0.368 0.146 0.159 0.136
0.174
0.921 0.927 0.757 0.757 0.921 0.174 0.927
s
0 .5 1
(1 2 s )
0.913
0.921
0.927
0.757
0.757
0.921
0.913
0.927
配筋 A s ( mm 2) 1369.71 1349.24 1154.84 2669.35 2669.35 1349.24 1369.71 1154.84
实配钢筋3C254C25+2C223C 25
1 正弯矩 M( kN·m) 455.71 321.43256.51428.13 428.13 321.43 455.71256.51
续表 50层号AB跨BC跨CD跨
M ABz M ABy M AB中M BCz M BCy M CDz M CDy M CD中M
s
1 f c bh
2 0
11(1 2s )
0.2630.1860.1480.3490.3490.1860.2630.148
0.3120.2080.9120.7750.7750.2080.3120.912
s
0 .5 1(1 2 s )
0.8960.9120.7750.7750.8960.8440.912
0.844
配筋 A ( mm2) 2361.94 1569.291230.362868.252868.251569.292361.941230.36 s
实配钢筋4C25+2C204C25+4 C204C 25+2C 20
注: 1. 表中弯矩带“* 者”由竖向荷载控制,弯矩设计值均来源于表39。
2. 表中弯矩不带“ *者”均由水平地震作用控制,弯矩设计值来源于表43,且为乘以RE 后的值。
3. BC 跨跨中弯矩较小,表中未列出。
9.1.2框架梁斜截面设计
按照“强剪弱弯” 原则,考虑地震作用组合时的梁剪力设计值应按式(9-1-4)计算,为简化计算,近似按下式确定梁剪力设计值。
V b1.1 M
b
l M
b
r V Gb
l n(9-1-4)
1.11.2V G0.6V Q 1.3V E
也即将表 45 中的剪力组合值放大 1.1 倍,作为梁端剪力设计值。1)剪压比验算
无地震作用组合时,
AB 跨及 CD 跨梁的最大剪力在 CD 跨首层左端, Vmax=183.62kN;BC 跨各层梁的最大剪力在五层右端, Vmax= 29.99kN,
根据式( 9-1-5),有
AB 跨及 CD 跨:
V
max
183.62 103
0.065 0.25
c f c
bh 0
1.0
14.3 300 660
BC 跨:
V
max
29.99 103 0.014 0.25
c f c
bh 0
1.0 14.3 300 510
有地震作用组合时,
AB 跨及 CD 跨梁的最大剪力在 CD 跨首层左端,
V E max =353.07 ×1.1 =388.38kN ;
BC 跨各层梁的最大剪力在首层右端
,
V E max =469.48 ×1.1=516.43kN ,
各梁跨高比均大于 2.5,
根据式( 9-1-6),有
AB 跨及 CD 跨:
V
Emax
388.38 103
0.20
c f c
bh
1.0
14.3 300 0.137
0.267
660
RE
BC 跨:
V
Emax
516.43 103
0.236
0.20
c f c
bh
1.0 14.3 300 0.267
510
RE
各跨层各层梁剪压比均满足要求。
2)箍筋计算
为简化计算, 先根据 “强剪弱弯 ”的要求, 按加密区构造要求设置箍筋, 计算其受剪承载能力,然后与最大剪力设计值进行比较,不足者再作调整。
加密区箍筋取双肢
,8@100,各跨受剪承载能力计算如下:
无地震作用组合时,根据 (9-1-7) 式即 :
AB 跨及 CD 跨:
V
0.7 f bh
1.25 f
A
sv
h
u
t0
y
s
0.7 1.43 300 660 1.25 270 2 50.3
660 422.28KN V183.62KN 100
BC跨:
V
u 0.7 f bh 1.25 f
y
A
sv h t0s0
0.7 1.43300510 1.25
250.3
270510 326.31KN V 29.99KN 100
有地震作用组合时,根据公式(9-1-8) AB跨及 CD跨:
V0.42 f bh 1.25 f A
sv h
uE t0y s0
0.421.43300660 1.25270250.3660343.00KN
100
RE V E0.75353.071.1291.28KN
BC 跨:
V
uE 0.42 f bh 1.25 f
y
A
sv h t0s0
0.42 1.43300510 1.25270250.3510265.05KN
100
RE V
E0.75469.48 1.1 387.32KN
即,除 BC 跨外,各跨各层梁箍筋均满足要求。
进一步分析计算可知, BC 跨首层及二层需加大箍筋直径,采用双肢
,10@100。其余各层仍采用双肢 ,8@100。
AB 跨及 CD 跨非加密区箍筋取双肢,8@200,BC 跨全长加密。最小配箍率根据公式 (9-1-9):
sv A
sv250.30.168% 0.26
f
t0.138% bs300200
f
yv
满足最小配箍率要求。
9.2 框架柱
按照“强柱弱梁”原则,考虑地震作用组合时的柱端弯矩设计值计算,实际就是
将表 46~表 49 中的柱端弯矩设计值乘以放大系数 1.1。
9.2.1 轴压比验算
考虑地震作用组合时,
底层柱最大轴力为 C 柱, N max3075.59KN ;
混凝土强度: C30
轴压比
N
max3075.59 1030.439 [u
c ] 0.75
c
14.3 7002
f c A c
柱轴压比满足要求。
9.2.2 正截面受弯承载力计算
根据柱端内力组合值选取最不利内力设计值,并选取柱上端和下端内力设计
值的较大值作为截面配筋的计算依据。
选取内力时,应先求得柱的界限受压轴力,以确定柱各截面的偏心受压状态。柱同一截面分别承受正反向弯矩,故采用对称配筋。
混凝土强度: C30;钢筋强度: HRB400,因此界限相对受压区高度根据公式(9-2-1)计算 ,即:
ξbβ10.80.55
f y 11
360
E
s ε
cu 2.01050.0033
则界限受压轴力为:
N b 1 f c bh0b 14.37006600.55 3633.63KN 本工程中,柱截面控制内力均来自于有地震作用组合工况。因此,荷载组合
效应需乘以承载力抗震调整系数RE 。
当截面轴力设计值RE N N b时,截面为大偏心受压状态;当截面轴力设计值RE N N b时,截面为小偏心受压状态。但无论哪种偏心受压状态,轴力相近,则弯矩越大,配筋量越大。
因此,大偏心受压时,应选取弯矩较大、而轴力较小的内力组;小偏心受压
时,应选取轴力较大且弯矩也较大的内力组。此外,对不能明显判断的内力组,
则应进行配筋量的比较。
对于多层框架,顶层或顶部两层柱常属于大偏心受压状态,其配筋由计算确
定;中间若干层也属于大偏心受压状态,但配筋一般是构造配筋,底层或底部两
层柱在不同的内力组合工况下,偏心受压状态可能不同,应分别计算其配筋量,
并取最大值。
1、大偏心受压状态
对称配筋的大偏心受压柱,配筋按下式计算:
当 x ≤2as ′时,
A s
RE N
e i
0.5h a A s
h 0
a
f y
当 x > 2as ′时,
A s
RE Ne 1 f c bx h 00.5x
A s
h 0 a s
f y
2、小偏心受压状态
对称配筋的小偏心受压柱,配筋按下式计算:
RE
N
b 1 f c
bh
b
RE Ne 0.43 1 f c bh 02
1 f c bh 0
b h 0
a s
1
A s
RE
Ne
1 0.5 1 f c bh 02
A s
h 0 a s
f y
各柱配筋计算详见表 51~表 54。
(9-2-1)
(9-2-2)
(9-2-3)
(9-2-4)
表格 51 A 柱正截面控制内力及配筋计算
层号
4 3 2 1
内力 弯矩 M 151.37 277.02 279.30 811.90
轴力 N274.71593.83927.171189.36轴压比 u c0.0390.0850.1320.170 RE0.750.750.750.8 e0 c M / N (mm)606.12513.15331.36750.90
e a=max (20, h/30)( mm)
e i = e0 + e a
l0=1.25H , 1.0H (首层 )(mm )
1 = 0.5 f c A/(RE N)(≤1.)0
2 =1.15 - 0.01l0/h(≤ 1.0)23.3323.3323.3323.3
3 629.45536.48354.69774.23 4875487548755200 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
1l02
112 1.039 1.046 1.069 1.036 1300 e i / h0h
x
RE
N
(mm)(2a
s
′=80)20.58<2a
s′44.49<2a s′69.47<2a s′95.05>2a s′
f c b
偏心受压状态大偏压大偏压大偏压大偏压
A s (mm 2)317.54501.16190.06<0
min A c(mm2 )980980980980初选钢筋4C 204C 204C 204C20
表格 52 B 柱正截面控制内力及配筋计算
层号4321
内力弯矩 M195.79524.50671.28672.54
轴力 N
轴压比u c
RE
e0c M / N(mm)
e a=max ( 20, h/30)( mm )
e i = e0 + e a
l 0=1.25 H, 1.0H( 首层 )( mm)
1 = 0.5f c A/(RE N)(≤1.)0
2=1.15 - 0.01 l0/h(≤1.)0
1
2
l0
2
11 1300e i / h0h
x RE
N
(mm )(2a s′ =80)
f c b
偏心受压状态
2
A s (mm )
min A c(mm2)
初选钢筋
322.95647.59885.051108.54
0.0460.0920.1260.158
0.750.750.750.80
666.88890.92834.31667.36
23.3323.3323.3323.33
690.21914.25857.64690.69
4875487548755200
1.0 1.0 1.0 1.0
1.0 1.0 1.0 1.0
1.036 1.027 1.029 1.040
24.2< 2a s′48.5< 2a s′66.3< 2a s′88.5>2a s′
大偏压大偏压大偏压大偏压
439.561368.591702.621529.77
980980980980
4C204C 224C254C 25
表格 53 C 柱正截面控制内力及配筋计算
层号4321
内力弯矩 M195.79524.50671.28672.54
轴力 N
轴压比 u c
RE
e0c M / N(mm)
e a=max ( 20, h/30)( mm)
e i = e0 + e a
l 0=1.25 H, 1.0H (首层 )( mm)
1 = 0.5 f c A/(RE N)(≤1.)0
2 =1.15 - 0.01 l0/h(≤1.)0
1
2
l 0
2
11 1300e i / h0h
x RE
N
( mm)( 2a s′ =80)
f c b
偏心受压状态
A s (mm 2)
min A c(mm2)
初选钢筋
322.95647.59885.051108.54
0.0460.0920.1260.158
0.750.750.750.80
666.88890.92834.31667.36
23.3323.3323.3323.33
690.21914.25857.64690.69
4875487548755200
1.0 1.0 1.0 1.0
1.0 1.0 1.0 1.0
1.036 1.027 1.029 1.040
24.2< 2a s′48.5< 2a s′66.3<2a s′88.5> 2a s′
大偏压大偏压大偏压大偏压
439.561368.591702.621529.77
980980980980
4C204C224C254C 25
表格 54 D 柱正截面控制内力及配筋计算
层号4321
内力弯矩 M151.37277.02279.30811.90
轴力 N
轴压比 u c
RE
e0c M / N(mm)
e a=max ( 20, h/30)( mm)
e i = e0 + e a
l0=1.25H, 1.0H(首层 )( mm)
1 = 0.5f c A/(RE N)(≤1.)0
2=1.15 - 0.01 l0/h(≤ 1.0)
12
1
l0
2 1300e i / h0
1
h
x RE
N
( mm)( 2a s′ =80)
f c b
偏心受压状态
A s (mm2)
min A c(mm2)
初选钢筋
274.71593.83927.171189.36
0.0390.0850.1320.170
0.750.750.750.8
606.12513.15331.36750.90
23.3323.3323.3323.33
629.45536.48354.69774.23
4875487548755200
1.0 1.0 1.0 1.0
1.0 1.0 1.0 1.0
1.039 1.046 1.069 1.036
20.5< 2a s′ 44.4<2a s′ 69.4< 2a s′ 95.0> 2a s′
大偏压大偏压大偏压大偏压
317.54501.16190.06<0
980980980980
4C204C204C204C 20
9.2.3 斜截面受剪承载力计算
按照“强剪弱弯”原则,考虑地震作用组合时的柱端剪力设计值计算,实际就是将表 45~表 48 中的柱端剪力设计值先按柱端弯矩设计值的调整系数 1.1 进行放大(满足强柱弱梁),再乘以“强剪弱弯”的放大系数 1.1,即放大 1.1 ×1.1=1.21 倍。
1、剪压比验算
二层 C 柱剪力最大: |Vmax| =315.01 1×.21=381.16kN。
取h0=700-40=660mm,则
H n3900800
2.352
2h02660
1
0.2
c f c bh010.21.0 14.3 700 660 1554.9KN V max
RE0.75
柱截面尺寸满足要求。
2、箍筋配置
抗震设计时,各柱最大轴压比、配箍特征值、最小体积配筋率见表
55。
表格 55 柱体积配箍率
层 号
4 3 2 1
最大轴力 N max (kN ) 2393.19 1711.37 1086.71 498.91 A 最大轴压比 u c =N max /(f c A)
0.342
0.244
0.155
0.071
柱
最小配箍特征值
V
0.09 0.08 0.08
0.08
最小体积配箍率
V min
v f
c
/ f yv
0.48% 0.42% 0.42% 0.42% 最大轴力 N max (kN ) 3075.59 2191.94 1343.13 593
最大轴压比 u =N max /(f c A)
0.439
0.313
0.192
0.085 B c
柱
最小配箍特征值
V
0.11 0.09 0.08
0.08
最小体积配箍率
V min
v f
c
/ f yv
0.58% 0.48% 0.42% 0.42%
最大轴力 N max (kN ) 3075.59 2191.94 1343.13 593 C 最大轴压比 u c =N max /(f c A)
0.439
0.313
0.192
0.085
柱
最小配箍特征值
V
0.11 0.09 0.08
0.08
最小体积配箍率
V min
v f
c
/ f yv
0.58% 0.48% 0.42% 0.42%
最大轴力 N max (kN )
2393.19 1711.37 1086.71 498.91 D 最大轴压比 u c =N max /(f c A)
0.342
0.244
0.155
0.071
柱
最小配箍特征值
V
0.09 0.08 0.08
0.08
最小体积配箍率
V min
v f
c
/ f yv
0.48% 0.42% 0.42% 0.42%
根据柱端加密区的箍筋配置要求,初步确定柱加密区箍筋取井字箍 ,8@100,
非加密区取 ,8@200。则加密区实际体积配筋率为:
nA sv1l
8 50.3 630
v
630 630 0.64%
b cor
h cor s
100
对照表 55,可知,除 C 柱首层外,上述箍筋配置均可满足要求。实际配箍时
为简化类型,略作调整后,配置如下:
各柱首层加密区箍筋取井字箍 ,,10@100,非加密区取 ,,10@200,二层以上
加密区箍筋取井字箍,,8@100,非加密区取,,8@200。
各柱加密区范围按构造要求:首层柱底端取基础顶面至±0.000 以上 1260mm,柱顶端取 850mm,其它各层柱柱端均取 700mm。
3、箍筋验算
按最大剪力设计值计算。二层 C 柱剪力最大: |Vmax| =315.01 1×.21=381.16kN。剪跨比=2.35,相应轴力:
N=936.65kN<0.3fcA=0.3 14×.3 ×7002=2102.1kN,取 N=2102.1kN。
柱剪力在整个层高范围内是不变的,故验算柱斜截面强度时应取非加密区的
箍筋间距。
1 1.05
f yv A
sv
h00.056N
f t bh0
s RE1
1 1.05
1.43700660450.3
0.0562102100
0.852.351270660
200
=593.01kN>|Vmax| =381.16kN(满足要求)
非抗震设计时,各柱剪力较小,不需计算,按上述构造配置即可满足要求。10.4 现浇板设计
本工程采用梁板整体现浇结构,板厚130mm,混凝土采用C30,钢筋采用HRB400 级钢筋,在设计中,按弹性理论计算,各板区格的弯距而进行配筋计算。
10.4.1 楼面板的内力及截面配筋计算
6
6
4
2
6
6
420045004500
图 1 现浇板区格布置图( 部分 )
1、设计参数
边横梁:300mm× 700mm、中横梁:300mm× 600mm、纵梁 300mm× 800mm。钢筋混凝土现浇板,厚130mm,混凝土采用C30( fc=14.3N/ mm2),Ⅲ级钢筋fy=360N/ mm2
表格 57 楼面板荷载设计值
区格g+q/2q/2g+q
A、 C 5.58+4.55/2=7.86 4.55/2=2.28 5.58+4.55=10.13
B、D 、E 4.91+3.25/2=6.54 3.25/2=1.62 4.91+3.25=8.16
F 5.74+3.25/2=7.36 3.25/2=1.62 6.89+3.25=10.14
计算跨度内跨l
l c轴线间距离,
边跨 l0 l c 300 / 2 l01为短边方向,l02为长边方向
A区格板 l01 / l02 3 / 8.4 0.357 周边固支,查表可得l01l02方向跨中弯矩系数分
别为0.04、0.0038,支座弯矩系数分别为-0.0829、-0.0570;周边简支时跨中弯矩系数为 0.0965、0.0174。
m10.040.20.00387.86320.09650.20.0174 2.2832
4.93KN .m
m20.00380.20.0407.86320.01740.20.0965 2.2832
1.59KN .m
m1m10.082910.13327.56KN .m
m2m20.057010.1332 5.20KN .m
对边区格板的简支边,取m 或 m0 。
表格 58 按弹性理论计算的弯矩值
A B C D E F
l01m3 4.23 3.85 3.8 4.2
l02 m8.47.75 3.857.757.757.75
l 01 /l
020.3570.5420.7800.4970.4900.541
m1 4.937.29 3.788.24 6.227.88
m2 1.59 2.55 2.27 2.59 1.93 2.73
m1-7.56-11.86-6.43-15.49-9.83-14.74
m2-5.2000000
m1-7.56-11.86-6.430-9.83-14.74
m2-5.20-8.20-5.18-10.33-6.70-10.2
2、截面设计
截面有效高度:一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15mm,假定选用 ,10
钢筋l
01方向
h
01
130 15 10 / 2110mm l
02 方向
h
02
110 10
100mm 支座截面的
h0 110mm。
截面设计弯矩因楼盖周边有梁与板整浇,故所有区格的弯矩减少20%。
截面配筋计算结果及配筋结果列于下表中。
表格 59 双向板截面配筋
截面h0m A s最小配筋配筋实际
面积A s
A l 01方向1100.8×4.93=3.9499.89260 C 8@180
279
l02方向1000.8×1.59=1.2735.89260 C 8@180279
B l 01方向1100.8×7.29=5.83147.81260
C 8@180279
跨
l02方向1000.8 ×2.25=1.850.10260279
C 8@180
C l 01方向1100.8 ×3.78=3.0276.49260 C 8@180279
中l02方向1000.8×2.27=1.8256.66260 C 8@180279
D l 01方向1100.8 ×8.24=6.59167.25260 C 8@180279
l02方向1000.8×2.59=2.0757.62260 C 8@180279
E l 01方向1100.8×6.22=4.98138.89260 C 8@180279
l02方向1000.8×1.93=1.5442.86260 C 8@180279
F l 01方向1100.8×7.88=6.30159.89260 C 8@180279
l02方向1000.8×2.73=2.1860.68260 C 8@180279 A-B1100.8×7.56=6.05153.70260 C 8@180279
A-A1000.8×5.20=4.16105.47260 C 8@180279
A-C1000.8×5.18=4.14104.96260 C 8@180279支
B-E1100.8 ×15.49=12.39316.04260335
C 8@150
C-E1000.8 ×10.33=8.26210.06260 C 8@180279
座
B-G1100.8×9.83=7.86199.68260279
C 8@180
A-G1000.8×6.70=5.36135.90260 C 8@180279
B-H1100.8 ×14.74=11.79326.81260 C 8@150335
A-H1000.8 ×10.20=8.16207.30260 C 8@180279
10.4.2 屋面板的内力及截面配筋计算
g 6.19 KN / mm2q 0.5KN / mm2
g q / 2 6.44KN / mm2 q / 2 0.25KN / mm2 g q 6.69KN / mm2
计算跨度内跨l
l c轴线间距离,
边跨 l0 l c 300 / 2 l01为短边方向,l02为长边方向
A区格板 l01 / l023 / 8.40.357
周边固支,查表可得
l
01
l
02方向跨中弯矩系数分
别为 0.04、0.0038,支座弯矩系数分别为 -0.0829、-0.0570;周边简支时跨中弯矩系
数为 0.0965、0.0174。
m 1
0.04 0.2 0.0038 6.44 32 0.0965 0.2 0.0174 0.25 32
3.26KN.m
m 2 0.0038
0.2 0.040 6.44 32
0.0174 0.2 0.0965 0.25 32
0.78KN.m
m 1 m 1 0.0829 6.69
32
4.99KN.m
m 2 m 2
0.0570 6.69 32 3.43KN .m
对边区格板的简支边,取 m 或 m
0 。
表格 60
按弹性理论计算的弯矩值
A
B
C
D E F l
01
m 3
4.2
3 3.85 3.8 4.2
l 02
m
8.4 7.75 3.85 7.75 7.75 7.75 l 01
/ l
02
0.357 0.542 0.780 0.497 0.490 0.541 m 1 3.26 4.99 2.01 5.12 4.21 4.99 m 2 0.78 1.58 1.21 1.71 1.18 1.58 m 1 -4.99 -9.72
-4.24
-10.22
-8.06 -9.72 m 2 -3.43
0 0 0 0 m 1 -4.99 -9.72 -4.24
0 -8.06 -9.72
m 2
-3.43
-6.73
-3.42
-6.81
-5.50
-6.73
屋面板弯矩小于楼面板弯矩二者相差很小所以屋面板配筋与楼面板配筋相
同。
梁 梁的平面表示方法: 集中标注- 1、梁编号 2、截面尺寸 3、箍筋 4、上部贯通筋或架立钢筋 5、侧面纵向构造钢筋或受扭钢筋 6、梁顶面标高高差 原位标注 7、梁支座上部筋 8、梁下部钢筋 9、吊筋、附加钢筋及构造钢筋 钢筋公式 上部通长筋:长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固 当hc-保护层(直锚长度)>=LaE时,取Max(LaE ,0.5hc+5d) 当hc-保护层(直锚长度) 第一排长度=左或右支座锚固+净跨长/3 第二排长度=左或右支座锚固+净跨长/4 如有第三排筋伸入跨内1/5,如果一共两排,第一排为通长筋,则第二排按LN/3计算 中间支座负筋长度 上排长度=2*净跨长/3+支座宽 下排长度=2*净跨长/4+支座宽 注:净跨长为左右较长的跨 架立筋长度=净跨-左负筋伸入长度-右负筋伸入长度+ 150*2 注:当贯通筋和架立筋同时存在时,搭接值取150MM。 构造筋长度=净跨长+2*15d 抗扭筋长度=净跨长+2*锚固长度 拉筋长度=梁宽-2*保护+2*1.9d+2*max(10d,75mm) 根数=【(净跨长-50*2)/非加密间距*2+1】*排数 当梁宽≤350时,拉筋直径为6mm;梁宽>350时,拉筋直径为8mm。拉筋间距为非加密区箍筋间距的两倍。当设有多排拉筋时,上下两排拉筋竖向错开设置。 下部钢筋 下部通长钢筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固 下部不伸入支座钢筋长度=净跨长-0.1*2*净跨长 下部非通长钢筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固 箍筋长度=(梁宽-保护层*2 +梁高-保护层)*2+1.9d*2+max(10d,75mm)*2 矩形截面偏心受压构件正截面受拉承载力计算 1、支撑类型:SGL1 2、杆件编号:7 3、已知计算数据 混凝土强度等级C30,f c=14.3N/mm2 受拉钢筋为HRB335级,f y=300N/mm2,受压钢筋为HRB335级 f'y=300N/mm2,弯矩设计值:M=1693*1.35=2285kN.m,轴向压力设计值:N=8775*1.35*1.2=14215kN 截面:矩形:b=800mm,h=3900mm,面积:3120000mm2,构件计算长度l0=11000mm αs=35mm,αs'=35mm,ξb=0.55mm 4、求初始偏心距e i即e i=e0+e a: e0=M/N=2285000000.00/14215000.00=160.75mm 取e a=130.00mm 依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002 第7.3.3条P50 e i=160.75+130.00=290.75mm 5、计算偏心距增大系数:η: 依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002 第7.3.10条P58 ξ1=0.5f c A/N=0.5×14.30×3120000.00/14215000.00=1.57>1,故:ξ1=1.00 由于l0/h=2.82<15故取ξ2=1.00 1 =1.08 6、判断大,小偏心受压 N b=α1f c bh0ξb =1.00×14.30×800.00×3865.00×0.550 =24318580.00N≥N=14215000.00N 故,按大偏心计算7、求纵向钢筋面积A S和A S' 依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002 第7.3.4条P50 x=N/(α1f c b)=14215000.00/(1.00×14.30×800.00)=1243mm≥2αS'=70mm 依据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002 第7.3.4条P50 e=ηe i+0.5h-αs=1.08×290.75+0.5×3900.00-35.00=2227.71mm =[14215000.00×2227.71-1.00×14.30×800×1243×(3865-0.5×1243)]/[300.00×(3865-35)] =-12569.66mm2<ρmin bh=6240.00mm2故取 A s=6184.00mm2 受压钢筋选用:13Φ25(A s=6382mm2)。 受拉钢筋选用:13Φ25(A s'=6382mm2)。 1 梁式楼梯配筋计算书一、设计示意图 二、基本资料 1.设计规范: 《建筑结构荷载规范》(GB50009—2002) 《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002) 2.几何参数: 楼梯类型:梁式C型楼梯( / ̄) 约束条件:两端简支 斜梯段水平投影长度:L1 = 3000 mm 楼梯上部平台水平段长度:L2 = 500 mm 梯段净跨:L n = L1 + L2 = 3000 + 500 = 3500 mm 楼梯高度:H = 1650 mm 楼梯宽度:W = 1200 mm 踏步高度:h = 150 mm 踏步宽度:b = 300 mm 楼梯级数:n = 11(级)梯段板厚:C = 100 mm 平台板厚:C1 = 80 mm 面层厚度:C2 = 30 mm 上部平台梯梁宽度:b1 = 200 mm 下部平台梯梁宽度:b2 = 200 mm 楼梯梁宽度:b3 = 200 mm 楼梯梁高度:h3 = 300 mm 3.荷载参数: 楼梯混凝土容重:γb = 25.00 kN/m3 楼梯面层容重:γc1 = 25.00 kN/m3 楼梯顶棚抹灰容重:γ c2 = 25.00 kN/m3 楼梯栏杆自重:q f = 0.50 kN/m 楼梯设计可变荷载标准值:q = 2.50 kN/m2 可变荷载组合值系数:ψc = 0.70 可变荷载准永久值系数:ψq = 0.50 4.材料参数: 混凝土强度等级:C25 混凝土抗压强度设计值:f c = 11.90 N/mm2 混凝土抗拉强度标准值:f tk = 1.78 N/mm2 混凝土抗拉强度设计值:f t = 1.27 N/mm2 混凝土弹性模量:E c = 2.80 ? 104 N/mm2 主筋强度等级:HPB235(Q235) f y = 210.00 N/mm2 主筋弹性模量:E s = 210000 N/mm2 其他钢筋强度等级:HPB235(Q235) f yv = 210.00 N/mm2 其他钢筋弹性模量:E s = 210000 N/mm2 受拉纵筋合力点到梯梁底边的距离:a s = 15 mm 梁 摘要: 本文总结了8*8m、6*6m 梁的线荷载设计值、梁的宽度、高度取值、梁箍筋肢距及复 合箍筋、梁弯矩算法、梁钢筋根数、定量性分析不同跨度、截面大小梁的配筋、梁的抗剪能力,总结了梁的配筋公式及设计中要注意的要点、腰筋、剪力墙连梁、pkpm 建模及梁的布置方法。 本文章总结于:刘铮“建筑结构设计快速入门”、朱炳寅“建筑结构设计问答与分析”、“建筑地基基础设计方法及实例分析”、郁彦“高层建筑结构概念设计”、杨星“pkpm 结构 软件从入门到精通”、钢结构论坛、文献以及网上别人经验总结。共13 页。 注:本文中的一些估计并不精确,可能存在一定或较大的误差,估计荷载大小,只是 为了在设计时,心中有底,更好的去进行概念设计。在估计过程中有些公式表达得并不清楚,可以直接看结果。 2011-11-20---12-28 1.荷载: 1.1:例 假设一个8m*8m 的框架,传给梁的荷载标准值为15 2 kN / m ,沿x 方向设置一根次梁,分割成2 个同样大小的双向板,则单边板传给主梁的线荷载标准值为22.5 KN /m,如果 是两边都有板,则主梁的线荷载标准值为45 KN /m.设计值为56 KN /m(包括填充墙);假设一个6m*6m 的框架,传给梁的荷载标准值为15 2 kN / m ,沿x 方向设置一根次梁,分割成2个同样大小的双向板,,则单边板传给主梁的线荷载标准值为16.9 KN /m,如果是两边都有板,则主梁的线荷载标准值为34 KN /m.设计值为42 KN /m(包括填充墙. 1.2.定量分析: 1.2.1.假设120 厚板,活荷载为3.5,梁300*800mm,填充墙高度3m,240 厚墙时,柱 子尺寸8m*8m,中间设一道次梁时,梁线荷载设计值为:(1.2*(0.12*25+2)+1.4*3.5)*1.5m *2+1.2*5.24*3m *0.7+25*0.3*0.8=52 KN /m 120 厚墙时:(1.2*(0.12*25+2)+1.4*3.5)*1.5m *2+1.2*2.96*3m =25*0.3*0.8=50 KN /m 1.2.2.假设120 厚板,活荷载为3.5,梁250*600mm,填充墙高度3m,240 厚墙时,柱 子尺寸6m*6m,中间设一道次梁时,梁线荷载设计值为:(1.2*(0.12*25+2)+1.4*3.5)*1.125m *2+1.2*5.24*3m *0.7+25*0.25*0.6=42 KN /m 120 厚墙时:(1.2*(0.12*25+2)+1.4*3.5)*1.125m *2+1.2*2.96*3m +25*0.25*0.6=40KN /m。 1.2.3.总结: 一般来说,大跨度(8m)梁上线荷载设计值(包括自重,填充墙等)可以用50 KN /m 来估计;6m 跨度梁的线荷载设计值可以用40 KN /m来估计,以上估计荷载设计值均考虑了双向板传递给梁的荷载。 一般3m 高填充墙传递给梁的线荷载设计值在10-15 KN /m范围内,可以用13 KN /m来近似估计;300*800 的梁自重线荷载为6 KN /m ,250*600 的梁线荷载为 4 KN /m;梁上线荷载设计值超过了40 KN /m就可以认为是较大荷载,梁的截面应该 取大值。梁上线荷载设计值时,可以近似按每平方18 2 kN / m 的荷载大小传递给梁。 根据SATWE计算结果手工配筋 一、SATWE梁的计算结果的含义: 1、加密区和非加密区箍筋都是按用户输入的箍筋间距计算的,并按沿梁全长箍筋的面积配 筋率要求控制。 若输入的箍筋间距为加密区间距,则加密区的箍筋计算结果可直接参考使用,如果非加密区与加密区的箍筋间距不同,则应按非加密区箍筋间距对计算结果进行换算; 1)用户输入的箍筋间距信息在SATWE参数设置框中 2)沿梁全长箍筋的面积配筋率要求,见《混规》11.3.9 梁端设置的第一个箍筋距框架节点边缘不应大于50mm。非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。沿梁全长箍筋的面积配筋率ρsv应符合下列规定: 3)如何进行换算? 保持总的配箍率不变,当加密区间距为100,非加密区间距为200,则应对非加密区箍筋面积进行换算,假设换算前后面积分别为ASV1、ASV2,间距分别为S1、S2,则有:ASV1/ S1= ASV2/ S2. 2、算例 下面的梁为百盛米厂第三层右边数过来第四根边梁。 该梁有关信息如下: 截面参数(m) B*H = 0.250*0.600 保护层厚度(mm) Cov = 30.0 箍筋间距(mm) SS = 100.0 混凝土强度等级RC = 30.0 主筋强度(N/mm2) FYI = 360.0 箍筋强度(N/mm2) FYJ = 210.0 抗震构造措施的抗震等级NF = 4 1、梁顶纵筋和梁底纵筋 1)配置原则: 框架梁、次梁单侧纵筋不得多于两层,底筋根数不少于3根; 同侧纵筋布置中,不同直径的钢筋,直径相差不大于2级; 框架梁、次梁通长纵筋直径可小于支座短筋直径。尽量使通长面筋不大于支座 纵筋面积的60%,但不宜小于30%。 2)手工配置: 板式楼梯配筋计算书 说明:xxxxxxxxx中学现浇板式楼梯,楼梯平面布置图如下:层高3、600米踏步尺寸150mmx300mm。采用混凝土强度等级C25,钢筋为Ⅰ级。楼梯上均布活荷载标准值q=3、5KN/m2、 (1)楼梯板计算 板倾斜度tgα=150/300=0、5 cosα=0、894 设板厚h=130mm,约为板斜长的1/30、 取1m宽板带计算 1)荷载计算 荷载分项系数γg=1、2 γq=1、4 荷载种类荷载标准值(KN/m) 恒载 水磨石面层 三角形踏步 斜板 板底抹灰 (0、3+0、15)x0、65x1/0、3=0、975 1/2x0、3x0、15x25x1/0、3=1、88 0、13x25x1/cosα=3、635 0、02x17x1/cosα=0、380 小计6、87 活载3、5 2)截面设计 板水平计算跨度L n=3、3m 弯矩设计值M=1/8pL n2=1/8x13、144x3、32=17、892KN、m h0=130-20=110mm αs=M/f cm bh02=17、892x106/11、9x1000x1102 =0、124 查表得γs=0、933 As=M/γs f y h0=17、892x106/0、933x210x110 =830.17mm2 选φ12@125 A s=904mm2 分布筋φ8,每级踏步下一根 (2)平台板计算 设平台板厚h=100mm,取1m宽板带计算。 总荷载设计值 p=1、2x3、49+1、4x3、5=9、088KN/m 2)截面设计 板的计算跨度 L0=2、220-0、2/2+0、12=2.24m 弯矩设计值M=1/8pL02=1/8x9、088x2、242=5、70KN、m h0=100-20=80mm αs=M/f cm bh02=5、70x106/11、9x1000x802 =0、0748 查表得γs=0、9611 As=M/γs f y h0=5、7x106/0、9611x210x80 =353.02mm2 选φ8@125 A s=402mm2 1 .设计规范梁式楼梯 、设计示意图 《建筑结构荷载规范》( GB50009—2001) 《混凝土结构设计规范》( GB50010—2002) 2 .几何参数 楼梯类型:梁式D型楼梯(—/ —) 约束条件: 两端固定 斜梯段水平投影长度: L1 = 3000 mm 楼梯上部平台水平段长度: L2 = 500 mm 楼梯下部平台水平段长度: L3 = 500 mm 梯段净跨:Ln = L1 + L2 + L3 = 3000 + 500 + 500 = 4000 mm 楼梯高度:H = 1650 mm 楼梯宽度:W= 1200 mm 踏步高度:h = 150 mm 踏步宽度: b = 300 mm 楼梯级数:n = 11 (级) 梯段板厚:C= 100 mm 平台板厚:C1 = 80 mm 面层厚度:C2 = 30 mm 上部平台梯梁宽度: b1 = 200 mm 下部平台梯梁宽度: b2 = 200 mm 楼梯梁宽度: b3 = 200 mm 楼梯 梁高度: h3 = 300 mm 3 .荷载参数 楼梯混凝土容重: b = 25.00 kN/m3 楼梯面层容重: c1 = 20.00 kN/m3 楼梯栏杆自重: qf = 0.50 kN/m 楼梯均布活荷载标准值: q = 3.50 kN/m2 可变荷载组合值系数: c = 0.70 可变荷载准永久值系数: q = 0.50 4 .材料参数 混凝土强度等级: C25 混凝土抗压强度设计值: f c = 11.90 N/mm2 混凝土抗拉强度标准值: f tk = 1.78 N/mm2 混凝土抗拉强度设计 值: f t= 1.27 N/mm2 混凝土弹性模量:Ec = 2.80 X 104 N/mm2 主筋强度等级: HRB335(20MnSi) fy = 300.00 N/mm2 截面设计 本工程框架抗震等级为三级。根据延性框架设计准则,截面设计时,应按照“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则,对内力进行调整。 框架梁 框架梁正截面设计 非抗震设计时,框架梁正截面受弯承载力为: M u 1 s f c bh02(9-1-1)抗震设计时,框架梁正截面受弯承载力为: M u E 1 s f c bh02 / RE(9-1-2)因此,可直接比较竖向荷载作用下弯矩组合值M 和水平地震作用下弯矩组合值M 乘以抗震承载力调整系数后RE的大小,取较大值作为框架梁截面弯矩设计值。即 M Max M u , RE M uE(9-1-3)比较 39 和表 43 中的梁端负弯矩,可知,各跨梁端负弯矩均由水平地震作用 控制。故表 39 中弯矩设计值来源于表 43,且为乘以RE后的值。 进行正截面承载力计算时,支座截面按矩形截面计算;跨中截面按T 形截面计算。 T 形截面的翼缘计算宽度应按下列情况的最小值取用。 AB 跨及 CD 跨: b f 1 3l0 =7.5/3=2.5m; b f b s n0.3 [ 4.20.5 (0.25 0.3)] 4.2m b f b12h f0.3 12 0.3 1.86m h f h00.1 , 故取b f =1.86m 判别各跨中截面属于哪一类T 型截面:一排钢筋取 h0=700-40=660mm, 两排钢筋取 h0=700-65=635mm, 则 f c b f h f h0h f 2=14.3×1860×130×(660-130/2) =2057.36kN.m 该值大于跨中截面弯矩设计值,故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。BC 跨: b f 1 3l0 =3.0/3=1.0m; b f b s n =0.3+8.4-0.3=8.4m; b f b12h f 0.312 0.131.86m ; h f h00.1, 故取b f =1m 判别各跨中截面属于哪一类T 型截面: 取h0=550-40=510mm, 则 f c b f h f h0 h f 2=14.3 ×1000×130×( 510-130/2)=827.26kN.m 该值大于跨中截面弯矩设计值,故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。各层各跨框架梁纵筋配筋计算详见表 49 及表 50。 表格 49 各层各跨框架梁上部纵筋配筋计算 层号 AB 跨BC 跨CD 跨 -MABz-MABy-MBCz-MBCy-MCDz-MCDy 负弯矩 M ( kN·m)-213.6-181.8-188.86-188.86-181.18-213.6 M bh0.1140.0970.1010.1010.0970.114 1 f c0 s2 1(12s ) 0.1210.1020.1070.1070.1020.121 4 0.9710.9490.9470.9470.9490.971 s 0. 5 1(12s ) 配筋 As(m m2)925.84803.52839.35839.35803.52925.84实配钢筋3C203C203C203C20 3 负弯矩 M ( kN·m)-370.84-319.2-347.48-347.48-319.92-370.84 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 摘要:本文介绍了钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计,是土木工程学生设计学习的"居家良药". 关键词:单向板肋梁楼盖设计 1.设计资料 本设计为一工业车间楼盖,采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖,楼盖梁格布置如图T-01所示,柱的高度取9m,柱子截面为400mm×400mm。 (1)楼面构造层做法:20mm厚水泥砂浆面层,20mm厚混合砂浆顶棚抹灰。 (2)楼面活荷载:标准值为8kN/m2。 (3)恒载分项系数为1.2;活荷载分项系数为1.3(因为楼面活荷载标准值大于4kN/m2)。 (4)材料选用: 混凝土:采用C20(,)。 钢筋:梁中架立钢筋、箍筋、板中全部钢筋采用HPB235()。 其余采用HRB335()。 2.板的计算。 板按考虑塑性内力重分布方法计算。 板的厚度按构造要求取。次梁截面高度取 ,截面宽度,板的尺寸及支承情况如图T-02所示。 (1)荷载: 恒载标准值: 20mm水泥砂浆面层; 80mm钢筋混凝土板; 20mm混合砂浆顶棚抹灰; ; 恒载设计值; 活荷载设计值; 合计; 即每米板宽设计承载力。 (2)内力计算: 计算跨度: 边跨; 中间跨; 跨度差,说明可以按等跨连续板计算内力。取1m宽板带作为计算单元,其计算简图如图T-03所示。 各截面的弯矩计算见表Q-01。 ,(根据钢筋净距和混凝土保护层最小厚度的规定,并考虑到梁、板常用的钢筋直径(梁设为20mm,板设为10mm),室内正常环境(即一类环境)的截面有效高度h。 和梁板的高度h有以下关系: 对于梁: h。=h-35mm (一排钢筋) 或 h。=h-60mm (两排钢筋);对于板 h。=h-20mm 、h。=h-(最小保护层厚度+d/2) ,其中最小保护层厚度依据环境类别和混凝土强度等级定, d 为纵向受力钢筋的直径。一般的,对于梁可取20,板可取10),各截面的配筋计算见表Q-02。 中间板带②~⑤轴线间,其各区格板的四周与梁整体连接,故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用,其弯矩降低20%。 3.次梁的计算。 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。 取主梁的梁高,梁宽。 荷载: 构件配筋的简单操作 一、梁配筋(纵筋、箍筋、腰筋、扭筋、吊筋) (梁纵筋以三级钢计算,梁箍筋以一级钢计算,截面为350x700mm): 图中G0.7-0.7为梁箍筋配筋面积,单位为cm2。前一个0.7表示箍筋加密区面积,后一个0.7表示箍筋非加密区面积。 以350mm宽的梁需要配四肢箍为例:箍筋加密区为0.7x2/4=0.35 cm2,表示加密区箍筋单肢需要的面积为0.35 cm2。箍筋非加密区为0.7/4=0.175cm2, 表示非加密区箍筋单肢需要的面积为0.175cm2。所以配置8@100/200(4)。 图中12-0-11,12-0-14为梁上部纵筋配筋面积,单位为cm2。梁支座处面筋应取两数值中的大值。以图中为例11 cm2和12 cm2就应该取12cm2配筋,配筋时查钢筋公称截面面积表。图中8-5-8,7-7-7为梁下部纵筋配筋面积,单位为cm2。梁下部纵筋应取三数值中的大值。以图中为例第一跨处梁就应该配8cm2,第二跨处梁就应该配7cm2,配筋时查钢筋公称截面面积表。 当梁抗扭需要时,会出现图中数值VT字样,如VT1-0.1,VT1需要均衡的加到梁四周需要的纵筋中去,面积为cm2。配筋时查钢筋公称截面面积表。 0.1表示表示抗扭箍筋沿周边布置的单肢箍面积最小值,不必与Asv 或者Asv0 再相加,只要梁截面最外侧的箍筋单肢面积不小于此值即可 梁箍筋计算示意: 二、板配筋(板配筋以三级钢计算): 图中板块中间横竖向数字240为板底筋配筋面积,单位为mm2。查每米板宽度配筋面积表得可配:8@200 (251 mm2>240 mm2)。 图中板块边横竖向数字为板支座负筋配筋面积,单位为mm2。配筋时取每边板支座负筋处两数值的大值,配筋时方法同板底筋配筋面积,查每米板宽度配筋面积表。 三、柱配筋(柱纵筋和箍筋均按三级钢计算): 图中(0.19)为柱的轴压比。 图中2.6为柱子角筋的面积,单位为cm2,按照单偏压计算时候不需要按2.6 cm2配置角筋,按照双偏压计算事应该取不小于2.6cm2配置角筋。(计算时按照单偏压计算,双偏压验算,双偏压计算无定解)配筋时查钢筋公称截面面积表。 图中12和14为柱包含角筋计算面积时柱单侧所需的纵筋,单位为cm2。配筋时查钢筋公称截面面积表。 图中G1.5-0.3为柱所需箍筋,单位为cm2。 1.5表示柱箍筋加密区的面积,为X向和Y 向的较大值。计算为1.5/柱子箍筋肢数=柱单肢箍所需面积,配筋时查钢筋公称截面面积表。 0.3表示柱箍筋非加密区的面积,计算同柱子加密区方法。 图中1.8表示梁柱节点核心区所需要的箍筋面积,单位为cm2。计算同柱子加密区方法。 3.4 梁式楼梯设计计算例题 3.4.1 设计资料 某现浇梁式楼梯结构布置图如图3-22 所示,楼梯踏步尺寸150mm ×300mm 。 楼梯采用C25混凝土(2/9.11mm N f c =, 2/27.1mm N f t =)。梁采用HRB335钢筋 (2/300mm N f y =),其余钢筋采用 HPB300钢筋(2/270mm N f y =)。楼梯 上的均布荷载标准值2/5.3m kN q k =。试 图3-22 楼梯结构布置图 设计该楼梯。 3.4.2 踏步板设计 (1)确定踏步板板底底板的厚度 底板取mm 40=δ,踏步高度mm c 150= 894.0335 300300150300 cos 22==+=α 踏步板厚取 mm c h 120894 .0402150cos 2=+=+=αδ 梯段斜梁尺寸取mm mm h b 300150?=?。 踏步板计算跨度 m b l l n 6.115.045.10=+=+= (2) 荷载计算 恒荷载 20mm 厚水泥砂浆面层m kN /18.02002.0)5.13.0(=??+ 踏步板自重 m kN /9.0253.012.0=?? 板底抹灰 m kN /114.0894.0/3.002.017=?? 恒荷载标准值 m kN /194.1114.09.018.0=++ 恒荷载设计值 m kN /433.1194.12.1=? 活荷载 活荷载标准值 m kN /05.13.05.3=? 活荷载设计值 m kN /47.105.14.1=? 荷载总计 荷载设计值 m kN q g p /903.247.1433.1=+=+= (3)内力计算 跨中弯矩 m kN pl M ?=??== 743.06.1903.210 1101220 (4)配筋计算 板保护层厚度15mm ,有效高度mm h 100201200=-=。 021.0100 3009.110.110743.026 201=????==bh f M c s αα 则 614.0021.002.0211211=<=?--=--=b s ξαξ 270 100021.03009.110.10 1????==y c s f h b f A ξα28.27mm = %2.0%212.0%270/27.145%/45>=?=y t f f 因此踏步板最小配筋率为%212.0。 此时2min 3.7612030000212.0mm A s =??= m i n s s A A <,取m in s s A A =,踏步 板应按构造配筋。选配每踏步2 8(223.76101mm mm A s >=),且满 足踏步板配筋不少于2 6的构造 要求。 另外,踏步内斜板分布钢筋选用 8@250。 踏步板的配筋见图3-23。 图3-23 踏步板配筋 3.4.3 梯段斜梁设计 (1)梯段斜梁计算参数 板倾斜角5.0300/150tan ==α, 6.26=α,894.0cos =α,m l n 9.3= 梁式楼梯计算 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、工程名称: LT-6 二、示意图 三、基本资料 1.依据规范: 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012) 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010) 2.几何参数: 楼梯类型:梁式楼梯(╱ 型)支座条件:上端铰支下端固定 斜梯段水平长度: L1 = 4420 mm 梯段净跨: L n = L1 = 4420 mm 楼梯高度:H = 2733mm 楼梯宽度:W = 1700 mm 梯板厚:t = 100 mm 楼梯级数:n = 18(阶) 踏步宽度: b = 260 mm 踏步高度:h = 152 mm 上平台楼梯梁宽度: b1 = 300 mm 下平台楼梯梁宽度: b2 = 300 mm 楼梯梁高度:h3 = 650 mm 楼梯梁宽度: b3 = 300 mm 3.荷载标准值: 可变荷载:q = 3.50kN/m2面层荷载:q m = 0.80kN/m2 栏杆荷载:q f = 0.20kN/m 永久荷载分项系数: γG = 1.20 可变荷载分项系数: γQ = 1.40 准永久值系数: ψq = 0.50 4.材料信息: 混凝土强度等级: C30 f c = 14.30 N/mm2 f tk = 2.01 N/mm2f t = 1.43 N/mm2 梯梁纵筋强度等级: HRB400 E S = 200000 N/mm2 f y = 360.0 N/mm2 受拉区纵向钢筋类别:带肋钢筋 其余钢筋选用HPB300钢f yv = 270.0 N/mm2 目录 1、工程概况 (2) 2、主要技术标准 (2) 3、采用规范 (2) 4、主要材料 (2) 5、计算参数 (2) 6、结构计算模型 (3) 7、持久状况承载能力极限状态计算 (4) 8、持久状况正常使用极限状态计算 (6) 9、横梁的计算 (8) 10、构件构造要求 (10) 11、结论 (10) 1、工程概况 本桥是黑龙江省伊绥高速公路南互通E匝道桥第四联钢筋混凝土箱梁桥。采用3-20米等高度现浇钢筋混凝土箱梁桥。 2、主要技术标准 设计荷载:公路—I级 桥面宽度:B=10.5m 2个车道 设计安全等级二级 3、采用规范 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003) 4、主要材料 主梁材料:C40混凝土 普通钢筋: HRB335钢筋,抗拉强度设计值为280MPa; 5、计算参数 (1)、采用空间有限元杆系将主梁离散为35个节点, 34个单元。荷载组合及验算内容一律按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)相关条文执行。 (2)、活载布置采用外侧偏载最不利方式布载。 (3)、荷载取值: ●恒载:一期恒载混凝土容重为26kN/m3;二期恒载为10cm沥青 铺装,容重为26kN/m3,防撞栏杆为9.6kN/m; ●活载:荷载标准为公路I级,并考虑汽车荷载引起的冲击力, 冲击系数的取值参照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)计算,由程序计算出此结构的自振频率为9.8Hz, 得到冲击系数 =0.36; ●汽车引起的离心力:取值参照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); ●汽车引起的制动力:取值参照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),如果有离心力参与荷载组合是制动力取值按照0.7 倍考虑; ●基础变位:基础作用按照支座不均匀沉降考虑,支座的沉降量 为0.5cm; ●温度梯度:依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 4.3.10 第3 条,对结构的梯度温度引起的效应进行考虑,取 值参照表4.3.10-3竖向日照正温差计算温度基数表混凝土铺 装的结构类型取值。混凝土上部结构竖向日照反温差为正温差 乘以-0.5。铺装为10cm沥青,T1取14 ℃,T2取 5.5℃; ●均匀温度:依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004), 取升温为30℃,降温38℃。 6、结构计算模型 采用空间杆系将上部主梁离散成51个节点,50个单元。结构离散图如下所示: 10 行车道板计算 考虑到主梁翼缘板配筋是连续的,故行车道板可按悬臂板(边梁)和两端固结的连续板(中梁)两种情况来计算。 10.1 悬臂板荷载效应计算 由于横隔梁宽跨比大于2,故悬臂板可按单向板计算[6],悬臂长度为1.15m ,计算时取悬臂板宽度为1.0 m 。 10.1.1 永久作用 (1)主梁架设完毕时 桥面板可看成80cm 长的单向悬臂板,计算图式见图10-1 b 。 计算悬臂根部一期永久作用效应为: 弯矩: 22g1111 M =0.121250.70.081250.7232 -????-????? 0.898=-(kN·m) 剪力: 11 0.121250.70.081250.45 3.52 g V =???+????=(kN·m) (2)成桥后 桥面现浇部分完成后,施工二期永久作用,此桥面板可看成跨径为0.9m 的悬臂单向板,计算图式如图10-1c 、d 所示。图中:g 1=0.12×1×25=3.0(kN/m ),为现浇部分自重;P =1.5kN ,为防撞栏重力。计算二期永久作用效应如下: 弯矩: 2 3.00.20(0.90.2/2) 1.5g M =-??--?(0.9-0.10)=-1.643(kN·m) 剪力: V g2=3.0×0.20+1.5=2.1(kN) (3)总永久作用效应 综上所述,悬臂根部永久作用效应为: 弯矩:M g =-0.898-1.643=-2.541(kN·m) 剪力:V g =3.5+2.1=5.6(kN) a) c)g 1 b) d) '1 q r=3.5kN/m 图10-1 悬臂版计算图式(尺寸单位:mm ) 10.1.2 可变作用 在边梁悬臂版处,只作用有人群,计算图式为10-1d 弯矩: M r =21 3.50.652 -??=-0.74(kN·m) 剪力: V r =3.5×0.65=2.275(kN) 10.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 按《桥规》4.1.6条: M d =1.2M g +1.4×0.8×Mr=-(1.2×2.541+1.4×0.8×0.74)=-3.878(kN·m) V d =1.2Vg+1.4×0.8×Vr=1.2×5.6+1.4×0.8×2.275=9.268(kN) 10.2 连续板荷载效应计算 对于梁肋间的行车道板,在桥面现浇部分完成后,行车道板实质上是一个支承在一系列弹性支承上的多跨连续板,实际受力很复杂。目前,通常采用较简便的近似方法进行计算。对于弯矩,先计算出一个跨度相同的简支板在永久作用和活载作用下的跨中弯矩M 0,再乘以偏安全的经验系数加以修正,以求得支点处和跨中截面的设计弯矩。弯矩修正系数可视板厚t 与梁肋高度h 的比值来选用。本设计 121115813.1674 t h ==<,即主梁抗扭能力较 手工计算钢筋公式大全 第一节框架梁 一、首跨钢筋的计算 1、上部贯通筋 上部贯通筋(上通长筋1)长度=通跨净跨长+首尾端支座锚固值 2、端支座负筋 端支座负筋长度:第一排为Ln/3+端支座锚固值; 第二排为Ln/4+端支座锚固值 3、下部钢筋 下部钢筋长度=净跨长+左右支座锚固值 注意:下部钢筋不论分排与否,计算的结果都是一样的,所以我们在标注梁的下部纵筋时 可以不输入分排信息。 以上三类钢筋中均涉及到支座锚固问题,那么,在软件中是如何实现03G101-1中关于支 座锚固的判断呢? 现在我们来总结一下以上三类钢筋的支座锚固判断问题: 支座宽≥Lae且≥0.5Hc+5d,为直锚,取Max{Lae,0.5Hc+5d}。 钢筋的端支座锚固值=支座宽≤Lae或≤0.5Hc+5d,为弯锚,取Max{Lae,支座宽度-保护 层+15d}。 钢筋的中间支座锚固值=Max{Lae,0.5Hc+5d } 4、腰筋 构造钢筋:构造钢筋长度=净跨长+2×15d 抗扭钢筋:算法同贯通钢筋 5、拉筋 拉筋长度=(梁宽-2×保护层)+2×11.9d(抗震弯钩值)+2d 拉筋根数:如果我们没有在平法输入中给定拉筋的布筋间距,那么拉筋的根数=(箍筋根 数/2)×(构造筋根数/2);如果给定了拉筋的布筋间距,那么拉筋的根数=布筋长度/布筋 间距。 6、箍筋 箍筋长度=(梁宽-2×保护层+梁高-2×保护层)+2×11.9d+8d 箍筋根数=(加密区长度/加密区间距+1)×2+(非加密区长度/非加密区间距-1)+1 注意:因为构件扣减保护层时,都是扣至纵筋的外皮,那么,我们可以发现,拉筋和箍筋在每个 保护层处均被多扣掉了直径值;并且我们在预算中计算钢筋长度时,都是按照外皮计算的,所以软件自动会将多扣掉的长度在补充回来,由此,拉筋计算时增加了2d,箍筋计算时增 加了8d。(如下图所示) 7、吊筋 吊筋长度=2*锚固+2*斜段长度+次梁宽度+2*50,其中框梁高度>800mm 夹角=60° ≤800mm夹角=45° 二、中间跨钢筋的计算 1、中间支座负筋 中间支座负筋:第一排为Ln/3+中间支座值+Ln/3; 第二排为Ln/4+中间支座值+Ln/4 注意:当中间跨两端的支座负筋延伸长度之和≥该跨的净跨长时,其钢筋长度: 第8章 框架柱正、斜截面配筋计算 §8.1 框架柱的截面设计 §8.1.1框架柱截面设计 一. B 柱截面设计: 1. 轴压比验算: 底层柱:max 2392.28N KN = []32/2392.2810/(14.3/600600)0.4650.8N c c N f A N N mm mm mm μ=?=???=≤则底层柱B 的轴压比满足要求。 2. 截面尺寸复核: 取060040560h mm mm mm =-=,max 114.35V KN = 因为/560/6000.933w h b ==≤,所以 200.250.25 1.014.3/6005601201.2114.35c c f bh N mm mm mm KN KN β=????=> 满足要求. 3. 正截面受弯承载力计算 由于柱同一截面分别承受正反弯矩,故采用对称配筋。 一层: B 轴柱: 21014.3/6005600.552642.64b c b N f bh N mm mm mm KN αξ==???= 从柱内力组合表可见: 最不利组合为:M=470.8KN.m N=2392.28KN N=2392.28KN<2642.64b N KN = 0/470.8./2392.28196.8e M N KN m KN mm === (20,600/3020)20a e max mm mm mm === 0196.820216.8i a e e e mm mm mm =+=+= 0/4550/6007.68L h ==< ,考虑偏心矩增大系数 100.2 2.7/ 2.7 2.7216.8/560 1.25i e h ξ=+?=+?= ,取 1 1.0ξ= 201.150.01/ 1.150.017.6 1.074L h ξ=-?=-?= , 取 2 1.0ξ= 201201(/)/(1400/)i L h e h ηκξξ=+????= 板式楼梯配筋计算书 说明:xxxxxxxxx中学现浇板式楼梯,楼梯平面布置图如下:层高 3.600米踏步尺寸150mmx300mm。采用混凝土强度等级C25,钢筋为I级。楼梯上均布活荷载标准值q=3.5KN/m2. (1)楼梯板计算 板倾斜度tg a =150/300=0.5 cos a =0.894 设板厚h=130mm约为板斜长的1/30. 取1m宽板带计算 1)荷载计算 荷载分项系数丫g=1.2 丫q=1.4 梯段板的荷载 基本组合的总荷载设计值 2)截面设计 板水平计算跨度L n=3.3m 弯矩设计值M=1/8pL n =1/8x13.144x3.3 =17.892KN.m h0=130-20=110mm r\ r\ a s=M/f cm bh0 =17.892x10 /11.9x1000x110 =0.124 查表得丫s=0.933 6 As=M/ 丫s f y h0=17.892x10 /0.933x210x110 =830.17mm2 选? 12@125 A s=904mm2 分布筋? 8,每级踏步下一根 (2)平台板计算 设平台板厚h=100mm,取1m宽板带计算。 1) 荷载计算总荷载设计值 2) 截面设计 板的计算跨度 L o=2.22O-O.2/2+O.12=2.24m 弯矩设计值M=1/8pL o22=5.7OKN.m h o=1OO-2O=8Omm r\ r\ a s=M/f cm bh O =5.70x10/11.9x1000x80 =O.O748 查表得丫s=0.9611 As=M/ Y s f y h0=5.7x106/0.9611x210x80 =353.02mm2 选? 8@125 A s=402mm2 ⑶平台梁(TL-1)计算 设平台梁截面b=200mm h=350mm 1) 荷载计算总荷载设计值 2) 截面设计梁的计算跨度 L0=1.05L n=1.05x(4.2-0.37)=4.0215m 内力设计值M=1/8pL 022=66.743KN.m V=1/2pL n 截面按倒L形计算 I I b f =b+5h f =200+5x100=700mm h0=350-35=315mm a s=M/f cm bh02=66.743x106/11.9x700x3152 =0.08075 查表得丫s=0.9577 As=M/ 丫s f y h0=66.743x106/0.9577x300x315 =737.47mm2 选用U钢筋 选 3 巾18 A s=763?5mm2 斜截面受剪承载力计算 配置箍筋巾6@200 则Vcs=O.O7f c bh o+1.5f yv A sv h o/s 桩配筋计算书 桩配筋计算依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)。 一、配筋参数 桩按均匀方式配筋. 受拉钢筋圆心角为120度,受压钢筋圆心角为90度. 砼标号为C30,弯曲抗压强度为14.3MPa. 钢筋级别为HRB 400级,直径20,强度设计值为360MPa. 桩直径为800mm,砼保护层厚50mm. 螺旋筋级别为HRB 335级,直径10@200 加强筋级别为HRB 335级,直径16@2000 二、内力参数 正弯矩计算值为0kN-m,弯矩放大系数为1.25,故正弯矩设计值=0 x 1.25=0 kN-m. 负弯矩计算值为1282kN-m,弯矩放大系数为1.25,故负弯矩设计值=1282 x 1.25=1603 kN-m. 轴力设计值为0kN. 剪力设计值为427kN. 三、配筋计算结果 计算依据如下: 分别按最大正负弯矩计算配筋,取钢筋面积的最大值并满足0.2%的最小配筋率. 先按最大正弯矩配筋: 先按a<=0.62的公式计算a 将相关数据代入(3)式,得到关于砼受压区圆心角a的方程: 2/3×(3a-1.25)×sin3(3.14159×a)+350.00/400.00×[sin(2×3.14159×a)/(2×3.14159)-a]×{sin(3.14159×a)+sin[3.14159×(1.25-2a)]}-3.14159×0.0×1.25/(14.30× 502654.80×400.00)×(3a-1.25)=0 用牛顿迭代法计算,得a为: a=0.000 砼受压区圆心角=0.170(度) b=0.53 由于a≤0.62,所以应按(4)式计算配筋率p,有: p=14.30/[(3×0.000-1.25)×360.00]×{-0.000×[1-sin(2×3.14159×0.000)/(2×3.14159×0.000)]} 计算得p的值为: p=0.00% 根据(7)式计算得As的值为: As=0.000000×502654.80=0.00mm2 由于Asr<0.002×3.14159×400.00×400.00=0.002×502654.80=1005.31,故应按最小配筋率配筋,即: As=1005.31mm2 再按最大负弯矩配筋: 先按a<=0.62的公式计算a 将相关数据代入(3)式,得到关于砼受压区圆心角a的方程: 2/3×(3a-1.25)×sin3(3.14159×a)+350.00/400.00×[sin(2×3.14159×a)/(2×3.14159)-a]×{sin(3.14159×a)+sin[3.14159×(1.25-2a)]}-3.14159×1282300000.0×1.25/(14.30×502654.80×400.00)×(3a-1.25)=0 用牛顿迭代法计算,得a为: a=0.335 砼受压区圆心角=120.779(度) b=0.53 由于a≤0.62,所以应按(4)式计算配筋率p,有:【深基坑 精】支撑配筋计算书
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