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结构布置


1、结构布置 1)根据结构施工图布置现浇板设计为 l1 × l2 = 5300mm × 6200mm ,四周与梁整体现浇。 由 l2 / l1 =6200/5300=1.17<2,按双向板算。

2)支撑梁截面尺寸确定: L1 方向

h = (1 / 10 ~ 1 / 15)l0 = (1/10~1/15)6200=620~413,

b=(1/2~1/3)h=310~138
因此我们取截面尺寸为 b=300mm,h=600mm L2 方向

h = (1 / 10 ~ 1 / 15)l0 = (1/10~1/15)5300=530~353,b=(1/2~1/3)h=265~118
因此我们取截面尺寸为 b=200mm,h=400mm 3)板截面尺寸确定: 一般取 90mm,100mm 因需不小于跨长 1/50 即 106mm 因此板截面取 110mm 二、结构内力计算 1、双向板板内力计算 四周与梁现浇 l x / l y =5300/6200=0.85

f c = 11.9 N / mm 2 , f y = 210 N / mm 2
1)荷载计算 板承受的恒荷载标准值 楼面、梯面面层 30 厚水磨石地面 0.03X0.65=0.0195kN/ m
2

板底抹灰 20 厚混合砂浆
钢筋混凝土板 110 厚

0.02×17=0.34kN/ m 2
0.11×25=2.75kN/ m
2

小计

3.1095kN/ m 2

板承受的活荷载标准值 教室: 2.0KN/m2 教学楼走廊、楼梯、厕所: 2.5 KN/m2 上人的钢筋混凝土屋面: 0.5 KN/m2 小计 恒荷载设计值 活荷载设计值 2)跨中正弯矩 5.0KN/m2 g=1.2×3.1095=3.73KN/m q=1.3×5.0=6.5KN/m

g′=g +q/2=3.73+6.5/2=6.98kN/ m q′= ± q/2=3.25kN/ m 3)支座负弯矩 恒、活荷载满布各区格板 4)查附录 4 计算板的内力
2

2

p=g+q=10.23kN/ m

2

A 区格板 L1=5.3-0.3=5.0m,L2=6.2-0.3=5.9m

l2 / l1 =5.9/5.0=1.18<2
因此跨中、 支座弯矩为

q q M x = mx max ( g + )l 2 + mx l 2 2 2 2 =0.0506×(6.98+3.25)×5
=12.94kN.m(mx 查表①)

q q M y = my max ( g + )l 2 + my l 2 (my 2 2 2 =0.0348×(6.98+3.25)×5 =8.9kN.m(my 查表①)
( M x v ) = M x + 0 .2 M y

=12.94+0.2×8.9 =14.72kN.m (跨中弯矩)
( M y v ) = M y + 0 .2 M x

=8.9+12.94×0.2 =11.49kN.m (跨中弯矩) 支座最大负弯矩可按四面固定的双向板计算查附表 4.6 可知
' ' M x = ? mx ( g + q )l 2

=-0.0626 ×10.23×52 =-16kN.m (支座负弯矩)
' ' M y = ?m y ( g + q )l 2

=-0.0551 ×10.23×52 =-14.09kN.m (支座负弯矩)
B 区隔 L1=5.03,L2=5.93; l2 / l1 =1.18 查附表 4.4

q q M x = mx max ( g + )l 2 + mx l 2 2 2 2 2 =0.0328×6.98×5.03 +0.0322×3.25×5.03 =8.44kN.m q q M y = m y max ( g + )l 2 + m y l 2 (m y 2 2 2 2 =0.0229×6.98×5.03 +0.0215×3.25×5.03 =5.82kN.m
( M x v ) = M x + 0 .2 M y

=8.44+0.2×5.82

=9.6kN.m (跨中弯矩)
( M y v ) = M y + 0 .2 M x

=5.82+8.44×0.2 =7.5kN.m (跨中弯矩) 支座最大负弯矩
' ' M x = ? mx ( g + q )l 2

=-0.0829 ×10.23×5 =-21.2kN.m (支座负弯矩)
' ' M y = ?m y ( g + q )l 2

2

=-0.0733 ×10.23×52 =-18.75kN.m (支座负弯矩)
C 区隔 L1=5,L2=5.93; l2 / l1 =1.19 查附表 4.3

q q M x = mx max ( g + )l 2 + mx l 2 2 2 2 2 =0.0355×6.98×5 +0.0355×3.25×5 =9.08kN.m q q M y = my max ( g + )l 2 + my l 2 (my 2 2 2 2 =0.0118×6.98×5 +0.0118×3.25×5 =3.02kN.m
( M x v ) = M x + 0 .2 M y

=9.08+0.2×3.02 =9.68kN.m (跨中弯矩)
( M y v ) = M y + 0 .2 M x

=3.02+9.08×0.2 =4.84kN.m (跨中弯矩) 支座最大负弯矩
' ' M x = ? mx ( g + q )l 2

=-0.0693 ×10.23×52 =-17.72kN.m (支座负弯矩)
' ' M y = ?m y ( g + q )l 2

=-0.0567 ×10.23×52 =-14.5kN.m (支座负弯矩)
D 区隔 L1=5.03,L2=5.9; l2 / l1 =1.18

查附表 4.3

q q M x = mx max ( g + )l 2 + mx l 2 2 2 2 2 =0.0355×6.98×5.03 +0.0355×3.25×5.03 =9.09kN.m q q M y = my max ( g + )l 2 + my l 2 (my 2 2 2 2 =0.0118×6.98×5.03 +0.0118×3.25×5.03 =3.03kN.m
( M x v ) = M x + 0 .2 M y

=9.09+0.2×3.03 =9.7kN.m (跨中弯矩)
( M y v ) = M y + 0 .2 M x

=3.03+9.09×0.2 =4.85kN.m (跨中弯矩) 支座最大负弯矩
' ' M x = ? mx ( g + q )l 2

=-0.0693 ×10.23×5.032 =-17.74kN.m (支座负弯矩)
' ' M y = ?m y ( g + q )l 2

=-0.0567 ×10.23×5.032 =-14.68kN.m (支座负弯矩)
3)双向板配筋计算 H01=110-20=90mm,h02=h01-35=75mm,我们可近似的按照公式 As = 面面积,计算结果见下表。 双向板跨中配筋计算 截面 A 区 隔 L1 方 向 L2 方 向 B 区 隔 L1 方 向 L2 方 向 C 区 隔 L1 方 向 M/kN.m 14.72 11.49 9.6 7.5 9.68 H0/mm 90 75 90 75 90 AS/mm2 573.8 537.5 374.2 350.8 377.38 选配钢筋
Φ10 @ 130 Φ10 @ 150 Φ10 @ 200 Φ10 @ 200 Φ10 @ 200

M 来计算钢筋截 0.95 f y h0

实配面积 /mm2 604 523 393 393 393

L2 方 向 D 区 隔 L1 方 向 L2 方 向

4.84 9.7 4.85

75 90 75

353.79 377.4 353.8

Φ10 @ 200 Φ10 @ 200 Φ10 @ 200

393 393 393

双向板支座配筋计算 截面 M/kN.m H0/mm AS/mm2 选配钢筋 实配面积 /mm2 714 714 714 870 628 826

A?C

17.72 14.68 17.74 18.75 16 21.2

90 75 90 75 90 90

691 687 692 877.2 624 826

Φ10 @ 110 Φ10 @ 110 Φ10 @ 110 Φ12 @ 130 Φ10 @ 125 Φ10 @ 95

A? D D?D
B ?C

A? A D?B

2、双向板支撑梁计算 ! )荷载计算 梁自重 1.2×25×(0.6-0.11)×0.3=4.41kN/ m
2

梁侧抹灰 梁底抹灰 小计

2×1.2×17×(0.6-0.11)×0.02=0.4kN/ m 2 1.2×17×0.3×0.02=0.12kN/ m 2 4.93kN/ m 2

双向板传给两个方向支撑梁的荷载,可按下述近似方法计算:从板的四角作 450 线,将 每一区隔板分为四块,每块面积内的荷载传给与其响亮的支撑梁上(见上图 a) 。因此,板 传给长边支撑梁的荷载为梯形分布(见上图 b) ,传给短边支撑梁的荷载为三角形分布(见 上图 c) 。 承受梯形或三角形分布荷载的连续梁(见上图 d) ,其内力分析可根据固定端弯矩相等 的条件,换算成等效的均布荷载 q(换算公式见上图 e) 。然后按单跨简支梁来计算。其中短 边 2a=5.3m,长边 2b=6.2m 三角形荷载的等效均布荷载

Pequ =

5 p =0.625×10.23=6.39kN/ m 2 8

梯形荷载的等效均布荷载
Pequ = (1 ? 2a 2 + a 3 ) p 其中 α =

a 2.65 = =0.43 l0 6.2

= (1 ? 2 × 0.432 + 0.433 ) × 10.23 = 7.26kN / m 2 按单跨简支梁来计算。

L1 方向 q = 6.39 × 5.3 + 7.93 = 41.8 kN/ m 2
1 在均布荷载作用下梁跨中最大弯矩为 M = ql 2 8 1 最大剪力为 V = ql 2 1 按单跨简支梁计算 边跨最大弯矩为 M = × 41.8 × 5.32 =146.8kN.m 8 1 最大剪力为 V = × 41.8 × 5.03 =105kN 2 L1 弯矩计算表 截面 跨中 1 弯矩系数 α 8

M = α ( g + q )l 2 (kN ? m )

146.8 L1 的剪力计算表

截面 剪力系数 β V = β ( g + q )l n (kN )
105

边支座 0.50

L1 截面承截力计算 L1 跨中按 T 形截面计算,其翼缘计算宽度为: l 1 b 'f = n = × 5300 = 1766.7 mm, 取b 'f = 1800mm mm 3 3 h0=400-35=365mm L1 正截面承载力计算
截面 跨中

弯矩 M ( N ? mm )
x = h0 ? h0 ?
2

146800000

α1 f c b f ′

2M

(mm )
2

19.2

As =

α1 f cb f ′ x
fy

(mm ) )

1347.8
2Φ 20 + 2Φ 22 760+628=1388

选用钢筋 实配钢筋面积 mm 2

(

L1 斜截面承载力计算

截面

V (kN )
0.25β c f c bh0 (kN ) Vc = 0.7 f t bh0 (kN )

边支座 105
213 .5 > V 108 .3 > V

选用箍筋

Φ8 @ 100

L2 的内力计算

L2 方向 q = 6.39 × 6.2 + 7.93 = 47.55 kN/ m 2
1 在均布荷载作用下梁跨中最大弯矩为 M = ql 2 8 1 最大剪力为 V = ql 2 1 按单跨简支梁计算 边跨最大弯矩为 M = × 47.55 × 6.2 2 =228.5kN.m 8 1 最大剪力为 V = × 44.55 × 5.97 =142kN 2

L2 弯矩计算表 截面 弯矩系数 α M = α ( g + q )l 2 (kN ? m )
228.5 L2 的剪力计算表

跨中 1 8

截面 剪力系数 β V = β ( g + q )l n (kN )
142

边支座 0.50

L2 截面承截力计算 L2 跨中按 T 形截面计算,其翼缘计算宽度为: l 1 b 'f = n = × 6200 = 2100mm, 取b 'f = 2100mm 3 3 h0=600-35=565mm
L2 正截面承载力计算

截面 弯矩 M ( N ? mm )

跨中 228500000

x = h0 ? h0 ?
2

2M

α1 f c b f



(mm )
2

16.4

As =

α1 f cb f ′ x
fy

(mm ) )

1366.12 2Φ 20 + 2Φ 22 760+628=1388

选用钢筋 实配钢筋面积 mm 2

(

L2 斜截面承载力计算
截面

V (kN )
0.25β c f c bh0 (kN )
Vc = 0.7 f t bh0 (kN )

边支座 142

504 .6 > V 150 .68 > V

选用箍筋

Φ8 @ 100

(二)承重纵墙的计算 1、 确定房屋静力计算方案; 因为横墙的间距为 s=15.9m,s<32m,因此该房屋承重墙应按刚性方案来计算 2、 确定计算单元及计算简图; 取一个开间宽度的纵墙为计算单元,其受荷面积为 3.6×3.3=11.88m .由于内纵墙
2

的受力情况较外纵墙好,所以只需验证外纵墙承载力。 3、选择计算截面

2、3、4 层为带壁柱墙,墙厚 240,壁柱截面 370*370,采用 MU10 砖、M5 混合 砂浆砌筑。选择第二层 1-1,2-2 截面进行承载力验算。 第二层截面计算面积为 A2=1.8×0.24+0.37×0.13=0.48m2
计算简图如下:

1、 荷载计算 1)屋面荷载 屋面恒荷载标准值 Gk1=0.11×25+0.02×17=3.09kN/m2 屋面活荷载标准值 qk1=0.5 KN/m2 2)楼面荷载 楼面恒荷载标准值 g2=3.74kN/m2 楼面活荷载标准值 q2=4.5kN/m2 3)构件自重 楼面梁自重标准值 25×0.25×0.5+17×0.015×(2×0.5+0.25)=3.44kN/m 墙体自重标准值:240mm 墙(外墙采用贴外墙砖)标准值为 0.24×19+0.5=5.06kN/m2 240mm 墙 (内墙采用双飞粉) 标准值为 0.24×19+0.34×2=5.24kN/m2 钢框玻璃窗自重标准值:0.45kN/m2 由于梁的从属面积为 6.6×3.6=23.76<50,故活荷载不折减。

依据表 10.2.2,本工程外纵墙不考虑风荷载影响。 4)计算单元的荷载标准值如下: 女儿墙自重 5.24×0.9×3.6=17kN 2、3、4 层墙体自重(窗口尺寸 1.8×1.8)标准值为: 0.45×1.8×1.8+5.24(3.3×3.6-1.8×1.8)+5.06×3.3×0.13=48.9kN

屋面传来的竖向永久荷载标准值为 3.09×3.6×(3.3-0.12)+3.44×3.3=46.7kN 屋面传来的竖向可变荷载标准值: 0.5×3.6×(3.3-0.12)=5.7kN 楼面传来的竖向荷载: 3、4 层每层永久荷载标准值为: 3.74×3.6×(3.3-0.12)+3.44×3.3=54.17kN 3、4 层每层传来的可变荷载标准值为: 4.5×3.6×(3.3-0.12)=51.52kN 5)内力计算 先对 2 层墙体的内力计算。上层传来的轴心荷载标准值为: N=17+48.9×2+46.7+5.7+54.17+51.52=272.89kN 3 层楼面传来的偏心荷载标准值 N2=54.17+51.52=105.69kN 三层楼面传来的偏心荷载设计值为:
S 可变荷载控制时: γ 0 (1.2 S Gk +1.4 Q1k +1.4 i =2

∑ψ

n

ci S Qik



=1.2×54.17+1.4×51.52

=137.13kN 永久荷载控制时: γ 0 (1.35 S Gk +1.4 i =1

∑ψ

n

ci

S Qik


=1.35×54.17+1.4×0.7×51.52

=123.6kN 因此三层楼面传来的荷载设计值取 137.13kN 1-1 截面以上 2 层墙体自重为: G2=5.06×3.6×0.6+5.24×0.1×0.13=11kN 根据已知条件求得壁柱截面的几何特征为: y1=139mm,y2=231mm,ht=304mm 对 1-1 截面 N=272.89+105.69+11=389.58kN 由 MU10 与 M5 的砂浆砌筑而成的砌体,其抗压强度设计值 f=1.50MPa,已知梁高 h=600mm,则梁的有效支撑长度为
a0 = 10 hc 600 = 10 = 200 < a = 370 mm f 1 .5

三层楼面荷载作用与墙体的偏心距 e13 = y2 ? 0.4a0 =231-0.4×200=151mm 1-1 截面弯矩设计值 M1=137.13×0.151×3.2/3.3=20kN.m 2-2 截面以上本层窗间墙和窗重 G=0.45×1.8×1.8+5.24×1.8×1.8=18.4

N=389.58+18.4=408 2-2 截面弯矩设计值 M2=137.13×0.151×1.4/3.3=8.73kN.m 有荷载产生的内力分别是:
S 可变荷载控制时 N= γ 0 (1.2 S Gk +1.4 Q1k +1.4 i =2

∑ψ

n

ci S Qik



=1.2×(17+48.9×2+46.7+5.7+54.17×2+11)+1.4(×5.7+51.52×

2)
=337+152.24=489.23kN

永久荷载控制时: γ 0 (1.35 S Gk +1.4 i =1 (5.7+51.52×2) =430.35kN 取 N=489.23kN

∑ψ

n

ci

S Qik


=1.35 × ( 17+48.9 × 2+46.7+5.7+54.17 × 2+11 ) +1.4 × 0.7 ×

N2=N1+1.35×18.4=514.07kN 各截面荷载偏心距为 e1 =
6) 验算截面承载力 截面 1-1 N/kN e/h、e/ht y2(y)/mm e/y2(e/y)
β

M1 11 M 8.73 = =0.022m, e2 = 2 = =0.017m N1 489.23 N 2 514.07

截面 2-2 514.07 17/304=0.0560 231 12/231=0.052 10.86 e/mm
α

1-1 22 0.74 480000 1.5 532 489.23<532

2-2 17 0.764 480000 1.5 612 514.07<612

489.23 22/304=0.07 24 231 29/231=0.12 6 3.3/0.304=1 0.86

A/mm2 f/MPa
αAf / kN

比较

由上表可知截面都满足要求。 7)高厚比验算 (1) 计算高度 H 0 的确定 取首层纵墙为研究对象纵墙高度为 H=3.75m,横墙间距为 s=15.9m 此方案按照刚性方案来计算查表 10.1.7 结合上述数据

因此 H0=1.2H=4.5m (2) ?1 的确定 纵墙为承重墙因此 ?1 = 1.0 (3) ? 2 的确定 纵墙 B、C 轴线之间窗 bs=1500,s=2700 因此由 ? 2 = 1 ? 0.4bs / s 可得

? 2 =1-0.4×1500/2700=0.78
(4) [β ] 可由砂浆强度等级确定 采用 M5 混合砂浆时,查表 10.1.6 可得 [β ] = 24 (5)整片墙高厚比验算

β=

H0 =4500/304=14.8< ?1? 2 [β ] =1.0×0.78×24=18.72 ht

(6)壁柱之间墙体高厚比验算 S=15.9>2H,查表 10.1.7 得,H0=1.0H=3.75m

β=

H0 =3750/240=15.63< ?1? 2 [β ] =1.0×0.78×24=18.72 h

因此该承重纵墙高厚比满足规范要求。 7.砌体局部承压计算 采用钢筋砖过梁,故拱的跨度取 1.8m,砖的强度取 Mu10,砂强度取 M10。高 度取 240mm,钢筋砖地面砂浆层处的钢筋直径 6mm,间距 100mm,钢筋伸入支座 砌体内的长度取 240mm,砂浆层的厚度取 35mm。

过梁计算简图 作用在过梁上的荷载 荷载设计值计算 (1) 、第一种组合
q = 1.2 × 5.24 × 1.8 = 3.77 KN /m 3

因 hw=0.6m>ln/3=1.8/3=0.6m

取 hw=0.6m

(2)、第二种组合
q = 1.35 × 5.24 ×

1.8 = 4.24 KN /m 3

因此取

q=3.54KN/m

1 1 弯矩 M= qln 2 = × 3.54 × 1.82 = 1.433 KN ? m 8 8 1 1 剪力 V= ql n = × 3.54 × 1.8 = 3.186KN 2 2 钢筋计算
M 1.433 × 106 As ≥ = = 16.92mm2 0.85ho f y 0.85 × ( 500 ? 20 ) × 210

选用 3Ф6(As=85mm2)

抗剪承载力验算 查表得 fvo=0.17Mpa=170KN/m 则 bzfvo=0.24× 满足要求
2、门洞口过梁 2 ×0.5×170=13.6KN> V=3.186KN 3

因 hw=0.6m>ln/3=1.8/3=0.6m 板传来的荷载 荷载设计值计算 (1) 、第一种组合

取 hw=0.6m

hw=0.6m< ln=1.0m 应计入由

q=1.2×(5.24×0.6+3.675)+1.4×2.2=8.18+3.08=11.26KN/m (2) 、第二种组合 q=1.35×(5.24×0.6+3.675)+1.4×0.7×2.2=9.2+2.156=11.356KN/m 所以 取 q=11.356KN/m

弯矩 M=11.356×1.02 /8=1.42KN/m 剪力 V=11.356×1.0/2=5.678KN 钢筋计算
As ≥ M 1.33 × 106 = = 15.52mm2 0.85ho f y 0.85 × ( 500 ? 20 ) × 210
2

选用 3Ф6(As=85mm ) 抗剪承载力验算 查表得 fvo=0.17Mpa=170KN/m 则 bzfvo=0.24×
2 ×0.5×170=13.6KN> V=5.33KN 3

满足要求


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结构方案确定与结构平面布置_建筑/土木_工程科技_专业资料。1.框架结构体系的选择(与其它结构相比较)框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的...
结构布置的合理与不合理处
结构布置的合理与不合理处_建筑/土木_工程科技_专业资料。高层结构介绍 结构布置的合理与不合理处( 1. 皖西学院建筑与土木工程学院,郑路班级土木 1203 ,学号 ...
结构布置
1页 免费 结构形式和结构布置 9页 免费结​构​布​置 ...? 0.1? f c ( ? ? 0.1) f c G —— 结构单位面积的重量(竖向荷载...
结构竖向构件布置原则
结构竖向构件布置原则 1. 根据结构单元平面的长宽比确定主受力方向——由风力控制的以受风面大的为主受力 方向,抗震设防结构要使两主轴方向的动力特性(刚度)...
第04章 结构布置
混合结构屋楼盖结构布置基本上可分为横墙承重、纵墙承重和纵横墙承重三种。 横墙承重方式的楼板或屋面板支承于房屋横向的砖墙上。楼板是主要水平承重构件,沿 房屋...
课程设计 结构布置方法
第一讲 结构布置 (一)对建施图中初定的结构选型进行验算 1.验算高宽比:例框架,6、7 度,H/B≤5 2.验算平面和竖向布置的规则性 结构平面应尽量设计成规则,...
框架―剪力墙结构布置一般原则
框架―剪力墙结构布置一般原则_建筑/土木_工程科技_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 框架―剪力墙结构布置一般原则_建筑/土木_工程科技_专业资料。...
楼盖结构分类及布置
2.1.2 楼盖结构布置 楼盖结构是建筑结构的主要水平受力体系,其结构的布置情况决定了建筑物各种作用力的传递 路径,也影响到建筑物的竖向承重体系。不同的梁板结构...
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