来源:工程知新笔记 一、设计依据 根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中9.1.1规定 9.1.1 混凝土板应按下列原则进行计算:
来源:工程知新笔记
一、设计依据
根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中9.1.1规定
9.1.1 混凝土板应按下列原则进行计算:
1 两对边支承的板应按单向板计算;
2 四边支承的板应按下列规定计算:
1)当长边与短边长度之比小于或等于 2.0 时,应按双向板计算;
2)当长边与短边长度之比大于 2.0,但小于 3.0 时,宜按双向板计算;当按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;
3)当长边与短边长度之比大于或等于 3.0 时,可按沿短边方向受力的单向板计算。
二、设计原理
双向板按弹性理论的内力计算可分为单块双向板和多跨连续双向板
1、单块双向板
需要说明的是,表中系数是根据材料的泊松比ν=0制定的,当泊松比ν≠0时,可按下式计算:
m1(ν)=m1+νm2
m2(ν)=m2+νm1
对混凝土,可取ν=0.2。
【TIPS】上述公式中,跨度均采用lo1,即短跨长度。
2、多跨连续双向板
(1)为了求连续双向板跨中最大正弯矩,活荷载应按下图所示的棋盘式布置。当采用满布荷载时,近似认为各区格板固定支承在中间支承上,按四边固支查表,对于间隔布置±q/2的荷载情况,近似认为各区格板在中间支承都是简支的,按四边简支查表。
(2)支座最大弯矩可近似按满布活荷载时求得。认为各区格板都固定在中间支座上,即按四边固支查表。楼盖周边仍按实际支承情况确定(PKPM可选择边跨梁、剪力墙算法,可按简支计算或按固支计算)。
连续双向板的计算图式
3、构造要求
(1)双向板的厚度不宜小于80mm。由于挠度另作验算,双向板的板厚与短跨跨长的比值h/lo1应满足刚度要求:h/lo1≥1/40。
(2)双向板的配筋形式有弯起式和分离式两种。
(3)按弹性理论方法设计时,所求得的跨中正弯矩钢筋数量是指板的中央处数量,靠近板的两边,其数量可逐渐减少。考虑到施工方便,可按下述方法配置:将板在l01和l02方向分为三个板带,如下图所示。
两个方向边缘板带宽度均为l01/4,其余则为中间板带。在中间板带上,按跨中最大正弯矩求得的单位板宽内的钢筋数量均匀布置;而在边缘板带上,按中间板带单位板宽内的钢筋数量一均匀布置。
(4)支座上承受负弯矩的钢筋,按计算值沿支座均匀布置,并不在板带内减少。
(5)受力钢筋的直径、间距及弯起点、切断点的位置等规定,与单向板的有关规定相同。
三、案例
1、基本资料
(1)计算简图
计算跨度Lx=4200mm;计算跨度Ly=7500mm;
板厚H=100mm;截面有效高度h0=100-15-4=81mm
(2)荷载
楼面板的荷载:(参考荷载计算章节)
永久荷载标准值:g=3.83kN/m2,
可变荷载标准值:q=2.00kN/m2。
(3)材料
砼强度等级:C30;钢筋强度等级:HRB400,
(4)计算方法
泊松比:μ=1/5,考虑活荷载不利组合,按弹性算法计算。
2、内力及配筋计算步骤
(1)按lx/ly=4.2/7.5=0.56查双向板弯矩、挠度系数
四边固支查表利用线性内插法得l01、l02方向的底部跨中弯矩系数分别为0.03814、0.00600。
四边固支查表利用线性内插法得l01、l02方向的顶部支座弯矩系数分别为-0.08098、-0.05710。
四边简支查表利用线性内插法得l01、lo2方向的底部跨中弯矩系数分别为0.08776、0.02164。
满布荷载设计值1.2g+1.4q/2及间隔布置荷载1.4q/2。
(2)计算弯矩值及配筋
3、实际计算
按弹性理论计算
(1)底部跨中X向弯矩及配筋
Mx=(0.03814+0.00600×0.2)×(1.20×3.83+1.40×1.00)×4.2×4.2=4.16kN·m
(【tips】g+q/2满布,按四边固支查表)
考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩:
Mxa=(0.08776+0.02164×0.2)×(1.4×1.00)×4.2×4.2=2.27kN·m
(【tips】q/2间隔布置,按四边简支查表)
Mx=4.16+2.27=6.44kN·m
Asx=231.77mm2,实配φ8@200(As=251.0mm2)
ρmin =0.179%,ρ=0.251%
(2)底部跨中Y向弯矩及配筋
My=(0.00600+0.03814×0.2)×(1.20×3.83+1.40×1.00)×4.2×4.2=1.44kN·m
考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩:
Mya=(0.02164+0.08776×0.2)×(1.4×1.00)×4.2×4.2=0.97kN·m
My=1.44+0.97=2.41kN·m
Asy=200.00mm2,实配φ8@200(As=251.0mm2)
ρmin=0.179%,ρ=0.251%
(3)顶部支座X向弯矩及配筋
Mx'=0.08098×(1.20×3.83+1.40×2.00)×4.2×4.2=10.57kN·m
(【tips】g+q满布,按四边固支查表)
Asx'=390.62mm2,实配φ10@200(As=393.mm2)
ρmin=0.179%,ρ=0.393%
(4)顶部支座Y向弯矩及配筋
My'=0.05710×(1.20×3.83+1.40×2.00)×4.2×4.2=7.45kN·m
Asy'=270.12mm2,实配φ8@180(As=279.0mm2)
ρmin=0.179%,ρ=0.279%
4、绘制配筋图