注:括號內為活荷載值,未用括號的為恆載值。
為了簡化計算,作用在外牆面上的風荷載可近似用作用在屋面梁和樓面梁處的等效集中荷載替代。作用在屋面梁和樓面梁節點處的集中風荷載標準值:
wk =βsμsμzω0 (hi +hj )b / 2
由《建築結構荷載規範》(gb50009—2012),該工程所在地南寧 50 年一遇的基本風壓ω0 =0.35kn/m。
風載體型係數由《建築結構荷載規範》(gb50009—2012)第 7.3 節查得: 迎風面取 0.8,背風面取 0.5,合計為 μs =1.3
因建設地點位於有密集建築群的城市市區,所以地面粗糙度為 c 類, 根據樓層離地面高度查表分別取值。
基本自振週期對於鋼筋混凝土框架結構可用 t1=0.08n(n 是建築層數)估算,大約為 t1=0.08×7=0.56s>0.25s,應考慮風壓脈動對結構發生順
風向風振的影響, β=1+ξνz ,由ωt 2 =(0.62×0.35)×0.562=0.068,
z 0 1
z查表的ξ=1.20;由 h/b=24/5.15=4.7,h≤30m,查表的ν=0.47;βz 的計算結果見表 2。
表 2 風振係數βz
表 3 各層樓面處集中風荷載標準值計算
⑧軸橫向框架在風荷載作用示意圖(左右風荷載大小相同)
第四章樓板設計
所選計算的樓板為標準層 s-p、5-8 軸間的樓板,位如圖 4.1 所示 b1
區格板。
5000
b1b2
b2圖 4.1 所選 b1 雙向板位置示意圖根據《混凝土結構設計規範》(gb50010—2010),樓板長邊與短邊之
比小於 2 時,宜按雙向板計算。樓板長邊與短邊之比大於 2,但小於 3.0 時,宜按雙向板計算,當按沿短邊受力的單向板計算時,應沿長邊方向布置足夠的構造鋼筋。
樓板 b1 按雙向板計算,樓板按照彈性方法進行。 雙向板按彈性理論的計算方法:
①多跨連續雙向板跨中最大正彎矩: 為了求得連續雙向板跨中最大正彎矩,荷載分布情況可以分解為滿布
荷載 g+q/2 及間隔布置 ±q/2 兩種情況,前一種情況可近似認為各區格板都固定支承在中間支承上,對於後一種情況可近似認為在中間支承處都是簡支的。沿樓蓋周邊則根據實際支承情況確定。分別求得各區格板的彎矩,
然後疊加得到各區格板的跨中最大彎矩。
②多跨連續雙向板支座最大負彎矩: 支座最大負彎矩可按滿布活荷載時求得。
標準層樓面荷載(板厚 100mm)
恆荷載設計值:g=1.2×3.14=3.77(kn/m2) 活荷載設計值:q=1.4×2.0=2.8(kn/m2)
g+q/2=3.77+2.8/2=5.17(kn/m2) q/2=2.8/2=1.4kn/m2) g+q=3.77+2.8=6.57(kn/m2)
計算跨度:
lx =5.0m , ly =2.4m , lx ly =2.08 。按雙向板計算,沿
長邊方向布置足夠的構造鋼筋。查得四邊嵌固時的彎矩係數和四邊簡支時的彎矩係數如下表:
l支承條件 ax a y x y
x0.48
四邊嵌固 0.0038 0.0400 -0.0570 -0.0829
四邊簡支 0.0174 0.0956
取鋼筋混凝土的泊松比為 0.2,則可求得 a 區格板的跨中和支座彎矩如下:
單位板寬跨中彎矩 mx=(0.0038×5.17+0.
0174×1.4)×2.42=0.
25(kn·m/m) my=(0.0400×5.17+0.
0956×1.4)×2.42=1.
96(kn·m/m)
(μ)x
=0.25+0.2×1.96=0.64(kn·m/m)
(μ)y
=1.96+0.2×0.25=2.01(kn·m/m)
單位板寬支座彎矩
' 2
mx =-0.0570×6.57×2.4 =-2.16(kn·m/m)
' 2
my =-0.0829×6.57×2.4 =-3.14(kn·m/m)
板保護層厚度取 20mm,選用φ8 鋼筋作為受力主筋,則 lx 短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向鋼筋放置在長跨方向鋼筋的外側,以獲得較
大的截面有效高度)
hox=h-c-d/2=100-20-4=76(mm)
loy 方向跨中截面有效高度
hoy=h-c-3d/2=100-20-3×8/2=68(mm)
支座處 h0 為 76mm
截面彎矩設計值不考慮折減。計算配筋量,取內力臂係數 rs=0.95, as=m/0.95h0fy,板筋選用 hprb400,fy=360n/mm2,配筋計算結果見表 41。
表 41 雙向板配筋計算
該工程中採用雙跑平行現澆板式樓梯 , 選用 c25 混泥土 ,
fc=11.9n/mm2,hrb400 鋼筋,fy=360n/mm2。
考慮到第一跑樓梯梯段斜板兩端與混凝土樓梯梁的固結作用,斜板跨度可按淨跨計算。對斜板取 1m 寬作為其計算單元。
斜板的水平投影淨長 ln =2860mm,斜板的斜向淨長
斜板厚度
' ln =
n cosα
260 /
2860
2602 +1502
=3301mm
取 t=120mm
t=(1/25~1/30) l ' =110~132(mm)
表 42 樓梯梯段斜板的荷載計算
由可變荷載效應控制的組合
p=1.2×4.6+1.4×3.5=10.42(kn/m2)
由永久荷載效應控制的組合
p=1.35×4.6+1.4×0.7×3.5=9.64(kn/m)
所以選可變荷載效應控制的組合來進行計算,取 p=10.64(kn/m)
斜板的計算簡圖可用一根假想的跨度為 ln 的水平梁替代,其計算跨度取水平投影淨長 ln =2.86m.
斜板內力一般只需計算跨中最大彎矩即可,考慮到斜板兩端均與梁整澆,對板有約束作用,所以跨中最大彎矩取
m=1/10×10.64×2.862=8.52(kn·m)
αs =
h0=t-20=120-20=100mm
m 8.52 106
= =0.088
α1 fcbh0
1.0 11.9 1000 100
γs =0.5(1+
1-2αs ) =0.5×(1+
1-2 0.088 )=0.954
as =
mf yγs h0
8.52 106
=360 0.954 100
=303(mm2)
選用受力鋼筋10@200,as=393(mm2);選用分布鋼筋8@260。
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