某多层厂房的楼盖单向板肋梁楼盖设计

11单向板肋梁楼盖设计某多层厂房的楼盖平面如图 1-31 所示，楼面做法见图 1-32 ，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 1 板、次梁内力按塑性内力重分布计算；2 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 1-31 楼盖平面图22图 1-32 楼盖做法详图整体式单向板肋梁楼盖设计步骤：1设计资料（1）楼面均布活荷载标准值：q k=10kN/m2。（2）楼面做法：楼面面层用 20mm 厚水泥砂浆抹面（ =20kN/m3） ，板底及梁用 15mm 厚石灰砂浆抹底（ =17kN/m3） 。（3）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。2、楼盖梁格布置及截面尺寸确定确定主梁的跨度为 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 1-33 所示。按高跨比条件要求板的厚度 57.m230/4l/h，对工业建筑的楼板，要求 mh80，所以板厚取 8。次梁截面高度应满足 l61/8，取 50h，截面宽 b)3/12(，取 b25。主梁截面高度应满足 mlh904/,取 6，33截面宽度取为 30mb，柱的截面尺寸 bh=400400 mm2。图 1-33 楼盖结构平面布置3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计（1） 、荷载计算恒荷载标准值 22/5.017.152880/42mmkN板 底 石 灰 砂 浆 ：钢 筋 混 凝 土 板 ：水 泥 砂 浆 面 层 ：小计 2/6.活荷载标准值： 2/因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于 2kN/0.4，所以活荷载分项系数取 3.1， 22/.16/186.0/.352mkNmkNgq， 近 似 取荷 载 总 设 计 值 ：活 荷 载 设 计 值 ：恒 荷 载 设 计 值 ： 44（2） 、计算简图取 1m 板宽作为计算单元，板的实际结构如图 1-34（a）所示，由图可知：次梁截面为 b= m250，现浇板在墙上的支承长度为 a=m120，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为： mllalhnn 2052391)10( 2095852032/0101 中 跨所 以 边 跨 板 的 计 算 取 确 定 ：边 跨 按 以 下 二 项 较 小 值板的计算简图 1-34（b）所示。图 1-34（a）板的实际结构 图 1-34 (b)板的计算简图（3） 弯矩设计值因边跨与中跨的计算跨度相差 %1.20529小于 10%，可按等跨连续板计算55由表 12-2 可查得板的弯矩系数 M,，板的弯矩设计值计算过程见表1-8表 1-8 板的弯矩设计值的计算截面位置 1边跨跨中B离端第二支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数 M1/11 -1/11 1/16 -1/14计算跨度 l0(m)l01=2.095 l01=2.095 l02=2.05 l02=2.0520)(lqgM(kN.m)1/95.62= 4.- 1/095.26= - 416/05.2=414/05.2= 86（4） 配筋计算正截面受弯承载力计算 .210N/mHPB235 ;N/m3.14,0.30,168802 210 y cf faCmbhm钢 筋 ， 混 凝 土 ，板 厚对轴线间的板带，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%。板配筋计算过程见表 1-9表 1-9 板的配筋计算截面位置 1 B 2 C66弯矩设计值（ mkN）6.46-6.46 4.26 -4.86 s=M/ 1fcbh020.1250.125 0.083 0.094s20.1340.112d=1222=264mm，取 300mm.纵筋的截断点距支座的距离: m1750170625/63025/ ldln ， 取。满 足 要 求,104.21064.2105. 33bsAvs1313图 1-35（c）次梁的配筋图5、主梁设计主梁内力按弹性理论设计：（1）荷载设计值。 （为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载） kN4.197,k34.1976.2 2.86,2.860573kN601. .1305.).5(.)8 k26.73.140. QQGG取活 荷 载 ： 取恒 荷 载 ：（ 主 梁 自 重 （ 含 粉 刷 ） ：次 梁 传 来 的 恒 载 ：（2）计算简图 。中 跨 近 似 取所 以 边 跨 取 ，因 为边 跨 跨 度 按 以 下 方 法 确 定 ：的 混 凝 土 柱 上 ， 其 计 算中 间 支 承 在 为支 承 长 度主 梁 端 部 支 承 在 墙 上 的所 示 ， 由 图 可 知 ，主 梁 的 实 际 结 构 如 图m.690 ,m6945,5.694206580.12/51m.425. ,069 ,370a (a)- l lbnllnl计算简图如图 1-36（b）所示。1414图 1-36 (a)主梁的实际结构图 1-36 (b) 主梁的计算简图（3） 、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过 10%，可按等跨连续梁计算。弯矩值计算： QlkGM21:弯 矩，式中 k1 和 k2 由附表 1 查得表 1-13 主梁的弯矩设计值计算（mkN）项次 荷载简图 1MkBk2CMk弯矩图示意图15151恒载 1.4620.0749.361.02742活载2.398.2.8.3活载 7.61043.14.703.14活载 9.32.68.0*9.25活载 7.40*/8.12.374.61 组合项次Mmin(kNm)+84.4+-586.5+-141.3+-586.5 组合项次Mmax(kNm)+542.3+-282.1+312.3 +-282.1 *注：此处的弯矩可通过取脱离体，由力的平衡条件确定。根据支座弯矩，按下面简图确定图 1-37 主梁取脱离体时弯矩图、剪力设计值： 中 查 到 ，由 附 录式 中 系 数剪 力 1,: 4343kQKGkV不同截面的剪力值经过计算如表 1-14 所示。1616表 1-14 主梁的剪力计算（kN ）项次 荷载简图 恒载 2.63702.109672.8601活载 9.1708.340活载 .368.2512.4活载 6.170896.17096.15378组合项次Vmax(kN) +234.1+-126.8+327.4组合项次Vmin(kN) +45.6+-368+86.2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， mkN4.32.18.60, BAM，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 kNQG.2834.197.86作用下的简支梁弯矩图：则第一个集中荷载下的弯矩值为 max01k4.523)(3MlB，AVkBlkBrVk1717第二集中荷载作用下弯矩值为 m3kN.428)(3101BMlQG。中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为342.4KNm，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 kN14.3102BMGl。荷载组合+时支座最大负弯矩 mkN5.86BM，其它两个支座的弯矩为 mk1.28,0CA，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荷在 G+Q 时的简支梁弯矩图：则集中荷载处的弯矩值依次为461kNm，265.5kN m，167.3KNm， 268.7KNm。同理，当CM最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列。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， kN4.32CB，第一跨在集中荷载 G 作用下的弯矩值分别为 85.4KNm，-28.7kNm,第二跨在集中荷载作用下的弯矩值为 mkN3.12+5 情况的弯矩按此方法计算。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， 1kN.234maxAV，至第二跨荷载处剪力降为234.1-283.6=49.5kN；至第二集中荷载处剪力降为 49.5283.6= 333.1kN，荷载组合+ 时， BV最大，其1818kN368BlV，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）199.2KN,84.4KN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图见 1-38 图。图 138 主梁弯矩包络图和剪力包络图（4）配筋计算承载力计算 ;N/m43.1,/3.14,0.30 221 tcffaC混 凝 土 ，纵向钢筋1919HRB400,其中 22 N/m10,35HRB2,N/m360yvy ff箍 筋 采 用 。正截面受弯承载力计算及纵筋的计算跨中正弯矩按形截面计算，因 10.3.6/8/0hf翼缘计算宽度按 Sbl n.3.2/9.6/0 和 ，中较小值确定，取mbf230。支座处的弯矩设计值： m9kN.524.62835.0ax bVMB。判别跨中截面属于哪一类 T 形截面 截 面均 属 于 第 一 类 T Mhbfaffc 2101 k9.152)406(8230.14)2/( 正截面受弯承载力的计算过程如下表 1-15 主梁正截面受弯承载力及配筋计算截面 1 B 2弯矩设计值（kN.m） 5423 529.9 312.3 141.3 s=M/ 1fcbh02 47.590212637.58014926.6153041209.63412s0.048(VA=234. 1kN 和 VBr=327.4 kN)(754mm 和 500mm)，现在取距离柱边 1960mm 处截断 5 号钢筋。其它钢筋的截断如图所示。 主梁纵筋