向板肋形楼盖例题.ppt

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1、现浇单向板肋梁楼盖设计（例题）设计任务书：某多层厂房的楼盖平面如图1所示，楼面做法见图2，楼盖采用现浇的钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，试设计之。设计要求：1 板、次梁内力按塑性内力重分布计算；2 主梁内力按弹性理论计算；3绘出结构平面布置图、板、次梁和主梁的模板及配筋图。进行钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计主要解决的问题有：（1）计算简图；（2）内力分析；（3）截面配筋计算；（4）构造要求；（5）施工图绘制,图 1 楼盖平面图,图2 楼盖做法详图,整体式单向板肋梁楼盖设计步骤：设计资料楼面均布活荷载标准值：qk=10kN/m2。楼面做法：楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（=20kN/m3），板底及

2、梁用15mm厚石灰砂浆抹底（=17kN/m3）。材料：混凝土强度等级采用C30，主梁和次梁的纵向受力钢筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其余均采用HPB235。楼盖梁格布置及截面尺寸确定结构布置 确定主梁的跨度为6.9m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m。楼盖结构的平面布置图如图3所示。确定板厚：按高跨比：hl/40=2300/40=57.5mm；按最小厚度要求：工业建筑的楼板最小厚度80mm；设计取值：h=80mm。,次梁截面确定：截面高度h，满足高跨比：h=l/18l/12=6600/186600/12=367550，取h=550mm；

3、截面宽度b，满足宽高比：b=h/3h/2=550/3550/2=185275，取b=250mm。主梁高度h，满足高跨比：h=l/14l/8=6900/146900/8=493863，取h=650mm；截面宽度b，满足宽高比：b=h/3h/2=650/3650/2=217325，取b=300mm。柱的截面尺寸bh=400400 mm。,图3楼盖结构平面布置图,板的设计按考虑塑性内力重分布设计 荷载计算 恒荷载标准值 小计：gk=2.655kN/m2 活荷载标准值：qk=10kN/m2 荷载分项系数：g=1.2 q=1.3（工业楼面活荷载，标准值大于4kN/m2）,计算简图 取1m板宽作为计算单元

4、，板的实际结构如图4所示，由图可知：次梁截面为b=250mm，现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：,由此确定，板的计算简图如图5。,图4 板的实际结构图,图5 板的计算简图,弯矩设计值 边跨与中跨的计算跨度相差（2095-2050）/2050=2.1%10%，可按等跨连续板计算。由表10.1（教科书）可查得板的弯矩系数 m，板的弯矩设计值计算过程见下表：,板的弯矩计算表,配筋计算正截面受弯承载力计算 构件尺寸：板厚h=80mm，h0=80-20=60mm,b=1000mm,材料强度：C30混凝土：fc=14.3N/mm2,ft=1.43 N/mm2;

5、HPB235钢筋：fy=210 N/mm2;界限相对受压区高度：b=0.614 最小配筋率：min=MAX(0.2%,0.45ft/fy%)=0.31%minh/h0=0.413%对轴线间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见板配筋计算表。,板配筋计算表,（续上表）,板的配筋图绘制 板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋以及主梁部位的附加钢筋。板的配筋图如下图所示。,图6 板配筋图,次梁设计按考虑塑性内力重分布设计 1、荷载设计值：恒荷载设计值 合计：g=11.1404kN/

6、m,2、计算简图 次梁实际结构图见图7，由次梁实际结构图）可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁计算跨度：边跨：ln=6600-120-300/2=6330mm l01=min（ln+a/2，1.025ln）=min（6450,6489）=6450mm,中间跨：l02=ln=6600-300=6300mm,图7 次梁实际结构图,图8 次梁计算简图,3、弯矩设计值和剪力设计值的计算（l01-l02）/l02=（6450-6300）/6300=2.4%10%，可按等跨连续 梁计算。由表10.1、10.2（教科书）可分别查得弯矩系数和剪 力系数。次梁的弯矩设计值和

7、剪力设计值计算如下：,次梁弯矩设计值计算表,次梁剪力设计值计算表,4、正截面抗弯承载力计算 确定次梁截面类型 次梁跨中截面按T形截面，确定T形截面宽度bf 按计算跨度求：bf=l0/3=6300/3=2100mm 按梁净距考虑：bf=b+sn=250+2300-250=2300mm。,按翼缘高度考虑：hf/h0=80/（550-35）=0.160.1,按以上两种方案的较小值计算，所以最终取值bf=2100mm。判别跨中截面属于哪一类T形截面：,支座截面按矩形截面计算。正截面承载力计算过程见下表：材料：C30混凝土，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；纵筋HRB335，fy=30

8、0N/mm2；箍筋HPB235，fyv=210N/mm2；h0=h-35=550-35=515mm；b=0.614，min=MAX(0.2%,0.45ft/fy%)=0.2145%；minh/h0=0.2145%*550/515=0.2291%,次梁正截面受弯承载力计算表,5、斜截面受剪承载力计算,箍筋间距调整：调幅后抗剪要求加强，此时最小配箍率sv,min=0.3ft/fyv,6、次梁施工图的绘制 次梁的施工图见图9 L-xx配筋图。负弯矩钢筋锚固长度确定如下：取la=650mm。梁底纵筋伸入支座长度：las=5d（V0.7ftbh0），由此，边支座las=5x22=110mm；las=12

9、d（V0.7ftbh0），由此中间支座las=12x20=240mm。纵筋截断点距支座的位置：由于：（l01-l02）/l02=（6450-6300）/6300=2.4%20%，q/g=29.9/11.14=2.683 可按教科书图10.12确定钢筋断点。同时，由于支座负弯矩钢筋根数只有三根，通常只考虑一根 钢筋截断，断点距支座距离：l=ln/5+20d=6330/5+20 x22=1706mm，取l=1750mm。,图9 L-xx配筋图（次梁配筋图）,注：材料：C30混凝土；HRB335钢筋（）；HPB235钢筋（）。,主梁设计主梁内力按弹性理论计算1、荷载设计值（为简化计算，主梁自重等效为

10、次梁处集中荷载）,2、计算简图由主梁实际结构图知：端支座为砖柱，支承长度a=370mm；边支座为混凝土柱，b=400mm；计算跨度确定：l01=1.025ln1+b/2=1.025x6580+200=6945mm l02=lc=6900mm。由此，主梁的计算简图如图11示。,图10 主梁的实际结构,图11 主梁的计算简图,3、内力计算及包络图绘制 因为（l01-l02）/l02=（6945-6900）/6945=0.65%10，所以可按等跨连续梁计算内力。弯矩值计算 通过查教科书159页表格，可以求出恒荷载以及活荷载各种不 利布置时的内力。弯矩见主梁弯矩设计值计算表。剪力计算 通过查教科书15

11、9页表格，剪力见主梁剪力设计值计算表。,主梁弯矩计算表,主梁剪力计算表（kN）,弯矩、剪力包络图绘制、荷载组合+时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此时：MA=0 MB=-160.1-181.2=-341.3kNm 以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载（G+Q=86.2+197.4=283.6kN）作用下的简支梁弯矩图：第一个集中荷载下的弯矩值为：,主梁取脱离体时弯矩图,第二集中荷载作用下弯矩值为：,中间跨跨中弯矩最小时，两支座弯矩值均为341.3KNm，以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为：,、荷载组合+时支座最大负弯矩：,其它两个支座的弯矩为：,

12、在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中：461kNm，265.5kNm，167.3KNm，268.7KNm；,、荷载组合+时支座最大负弯矩：MC=-586.5kNm；,其它两个支座的弯矩为：MD=0，MB=-282.1kNm;,在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第二跨、第三跨分别叠加集中：268.7KNm，167.3KNm，265.5kNm，461kNm。,、荷载组合+时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时：MB=MC=-342.4kNm；MA=MD=0 第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为 85.4kNm，-28.7kNm；第二跨在集中荷载

13、作用下的弯矩值为 312.3kNm，312.3kNm。所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。,、荷载组合+时，VA,max=234.1kN；至第一荷载处剪力降为 234.1-283.6=-49.5kN；至第二荷载处剪力降为-49.5-283.6=-333.1kN。、荷载组合+时，VB最大，其VBL=-368kN，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为-84.4kN,199.2kN（从右到左）。、其余剪力值均可按此计算。由此，可绘制主梁的剪力包络图如下图。,4、配筋计算（承载力计算）材料参数：h0=h-40=610mm(正弯矩)；h0=h-70=

14、580mm(负弯矩)C30混凝土，1=1.0，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；纵筋HRB400，fy=360N/mm2；箍筋HPB235，fyv=210N/mm2。b=0.518;minh/h0=max(0.2%,45ft/fy%)h/h0=0.2241%；正截面受弯承载力计算 确定主梁截面类型 主梁跨中截面（抵抗正弯矩）按T形截面，确定T形截面宽度：按计算跨度求：bf=l0/3=6900/3=2300mm 按梁净距考虑：bf=b+sn=300+6600-300=6600mm hf/h0=80/（650-35）=0.130.1，bf按以上两种情况取小 值，bf=2300mm

15、。支座截面按矩形截面计算。支座B截面弯矩修正：主梁正截面受弯承载力计算过程见下表。,主梁正截面承载力及配筋计算表,斜截面受剪承载力计算,集中力处附加横向钢筋计算,1 18，,1 18，,5、主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断 按比列绘出主梁的弯矩包络图 按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图），并满足以下构造要求：a、弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax；b、钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于h0/2，如 2、3和5号钢筋。,c、按第四章所述的方法绘材料图，并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的交点，确定钢筋的理论截断点（即按正截面抗弯承载力计算

16、不需要该钢筋的截面）。d、当V0.7ftbh0时，其实际截断点到理论截断点的距离不应小于h0或20d，钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于1.2la+h0。e、若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于1.3h0或20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于 1.2la+1.7h0。如5号钢筋的截断计算：V=368kN0.7ftbh0=174kN，且钢筋截断后仍处于负弯矩区，所以钢筋的截断点距充分利用点的距离应大于等于 1.2la+1.7h0，即：,且距不需要点的距离应大于等于1.3h0或20d，即：,通过作图：从断点距充分利用点距离1.2la+1.7h0减去理论断点到充分利用点距离后的长度为1840mm（754、500），取距离柱边1960mm截断5号钢筋。其它钢筋的截断如图所示。主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定：a、梁顶面纵筋的锚固长度：,b、梁底面纵筋的锚固长度：12d=12*25=300mm。,检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构 造要求。主梁的材料图和实际配筋图如下图所示,