单向板肋梁楼盖设计例题.doc

单向板肋梁楼盖设计某多层现场的地板盖平面如图1-31所示，地板的做法参照图1-32，地板盖采用现在施加的钢筋混凝土的单向板肋的地板盖进行了设计。设计要求：1 .板、副梁内力按塑性内力的再分布计算2 .主梁内力基于弹性理论计算3 .绘制结构平面布局图、板、副梁和主梁的模板和配筋图。钢筋混凝土单向板肋梁楼板设计的主要问题是： (1)计算示意图，(2)内力分析，(3)截面配筋计算，(4)结构要求，(5)施工图的制作图1-31地板盖平面图图1-32层详细信息整体式单向板肋梁楼盖设计规程：1 .设计资料(1)大楼的平均地面负荷基准值： qk=10kN/m2。(2)大楼的制作方法：大楼的表面层用厚度20mm的水泥砂浆涂抹地板(=20kN/m3)，板底和梁用厚度15mm的石灰砂浆涂抹地板(=17kN/m3)。(3)材料：混凝土强度等级采用C30，主梁和副梁纵向受力钢筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其馀采用HPB235。2 .楼盖梁格的布置和截面尺寸的确定主梁跨度为6.9m，副梁跨度为6.6m，主梁在跨度内配置两个副梁，板跨度为2.3m。 地板盖构造的平面布局图如图1图33所示。高跨度比条件下板厚要求，工业建筑地板要求，取板厚。副梁截面高度满意，取，截面宽，取。满足主梁的截面高度，截面宽度为柱的截面尺寸bh=400400 mm2。图1-33层盖结构的平面布置3、板的设计考虑塑性内力的再分布而设计(1)、负荷计算额定负荷基准值小计活性负荷基准值：工业建筑楼盖，楼板活载标准值较大，活载部分系数为(2)、计算概略图将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，子梁截面为b=，当前在热水板壁上的支撑长度为a=，按塑性内力分布设计，板的计算跨度如下主板的计算图如图1-34(b )所示。图1-34(a )板的实际结构图1-34 (b )板计算图(3)力矩设计值边缘跨距和中间跨距的计算跨距小于10%，因此可以用等跨距连续板进行计算根据表12-2，板弯曲力矩系数M、板的弯曲力矩设计值的计算过程示于表1-8表1-8板的弯矩设计值的计算截面位置1跨国界乙组联赛离端第二支架2中间跨距c.c中间支撑台力矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨距l0(m )l01=2.095l01=2.095l02=2.05l02=2.05(kN.m )=-是=-=(4)配筋计算正截面的弯曲承载力计算对于轴线之间的带板，考虑到拱形作用，横跨内侧两个截面和支撑台c截面的弯矩设计值为20%，为方便起见，钢筋面积可减少约20%。 板钢筋的计算过程如表1-9所示表1-9板的配筋计算截面位置1乙组联赛2c.c力矩设计值()6.46-6.464.26-4.86s=M/1fcbh020.1250.1250.0830.0940.1340.10.1340.350.0870.10.0990.35轴线 计算钢筋(mm2)as=bhb01fc/fy547547355409实际钢筋(mm2 )101401014081408120As=561As=561As=359As=419轴线计算钢筋(mm2)as=bhb01fc/fy5475470.8355=2840.8409=327实际钢筋(mm2 )101401014081408140As=561As=561As=359As=359配筋率管理(5)板的配筋图描绘楼板不仅需要设置计算钢筋，还需要设置结构钢筋，如钢筋和嵌入墙中的楼板。 板的配筋图如图1图1-34(c )所示。图1-34(c )板配筋图4、子束设计考虑塑性内力的再分布(1)负荷设计值：恒定载荷设计值小计(2)、计算概略图从子束的实际结构图(1-35(a )图)可知，子束在墙壁上的支撑长度为a=240mm，主束宽度为b=300mm。 子梁的边缘跨距的计算跨距由以下两个较小的值确定计算图如图1-35(b )所示。图1-35(a )子束的实际结构图1-35 (b )子束计算示意图(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算边缘跨度与中间跨度的计算跨度之差小于10%，因此可以用等跨度连续波束计算。 根据表1-2、1-3可分别求出弯矩系数和剪力系数。 副梁的弯曲力矩设计值和剪切力设计值如表1-10和表1-11所示表1-10次梁弯矩设计值的计算截面位置1跨国界乙组联赛离端第二支架2中间跨距c.c中间支撑台力矩系数1/11-1/111/16-1/14计算跨距l0(m )l01=l01=6.45l02=6.3l02=6.3(kN.m )=-=表1-11次梁剪力设计值的计算截面位置a.a侧撑架b (左)离端第二支架b (右)离端第二支架c.c中间支撑台剪切力系数0.450.60.550.55网跨lnln1=6.33ln1=6.33ln2=6.3ln2=6.3(kN )=(4)钢筋计算正截面抗弯承载力计算副梁超过正弯矩，在t形截面上进行承载力计算，其凸缘宽度取以下二项的小值判断横断面属于哪种t形断面基座截面以矩形截面计算，正截面的承载力计算过程如表1-12所示。截面1乙组联赛2c.c力矩设计值()155.4-155.4102.0-116.5s=M/1fcbh02=0.019=0.164=0.0122=0.1230.0190.10.180.350.01230.10.1320.35选举配合钢肌肉计算钢筋(mm2)as=bhb01fc/fy=1026=1104.7=664=810.1实际钢筋(mm2 )220 12232212214222 114As=1008.1As=1140As=688.1As=913.9表1-12次梁正截面的弯曲承载力计算斜截面剪切承载力计算(包括截面尺寸、腹肌计算和最小配力管理)。要考虑截面尺寸：因此，b和c的支承台需要按照计算配置环箍，a的支承台需要按照结构配置环箍计算必要的箍筋应在调幅后加强剪切承载力，梁的局部范围使计算出的箍筋面积增加20%，调整箍筋间隔，S=0.8281=224.8mm，满足最小配筋率要求，最后箍筋间隔S=100mm。配筋率管理：调制弯矩振幅时所要求的配筋率下限为。 实际配合率由于各支撑台的剪切力差不大，为了使施工变得容易，长度沿梁不变，取两脚6100。(5)施工图的制作子梁配筋图确定子梁的纵向钢筋锚点长度，如1-35(c )图所示进入墙支架时，梁顶部纵筋的锚固长度由以下公式确定取650mm进入墙支撑台后，梁底面纵筋的锚固长度决定为l=12d=1220=240mm梁底面纵筋进入中间支撑台的长度满足l12d=1222=264mm，为300mm纵筋切断点与支撑台之间的距离：图1-35(c )副梁的配筋图5、主梁设计主梁内力基于弹性理论设计(1)负荷设计值。 (为了简化计算，使主梁的自重与集中载荷等价)(2)计算概略图计算图如图1-36(b )所示。图1-36 (a )主梁的实际结构图1-36 (b )主梁的计算概略图(3)、内力设计值计算及包络图的编制跨度差不超过10%，可以用等跨度连续梁计算。力矩值计算：式中k1和k2根据附表1进行调查表1-13主梁的弯矩设计值计算()项次路线图弯曲角图示意图1恒载2活载3活载4活载5活载组合项目Mmin(kNm ) 84.4 -586.5-141.3 -586.5组合项目Mmax(kNm )542.3 -282.1 312.3 -282.1*注：此处的力矩通过采取离体，可以根据力的平衡条件来决定。 根据安装弯矩，在下图中确定图1-37主梁分离时的弯曲角图、剪力设计值：计算不同截面剪切力的值如表1-14所示。表1-14主梁的剪力计算(kN )项次路线图、恒载二活载活载活载组合项目Vmax(kN )234.1 -126.8 327.4组合项目Vmin(kN ) 45.6 -36886.2弯矩、剪力包络的绘图负荷组合 的情况下，出现第一跨距内最大弯曲力矩和第二跨距内最小弯曲力矩，此时，将这两个支承台的弯曲力矩值的连结线作为基线，一边重合一边由负荷集中产生的简单支承梁弯曲力矩图；最初集中载荷下的力矩值为第二集中载荷产生的力矩值为。中间跨距弯矩最小时，两支架弯矩的值为-342.4KNm，使用该支架弯矩重叠集中负荷。 集中负荷下的力矩值为。负荷组合 时的支承台的最大负荷力矩、其他两个支承台的力矩以连接这三个支承台的力矩之间的线为基线，分别在第一跨距、第二跨距上重叠了集中负荷时的简单支承梁力矩图；集中载荷下的弯曲力矩值为461kNm、265.5kNm、167.3KNm、268.7KNm。 同样，最大时，集中负荷下的力矩反向排列。负荷组合 时，出现边缘跨度内弯曲力矩最小和中间跨度中弯曲力矩最大。 此时，第一跨距集中载荷g产生的弯曲力矩值分别为85.4KNm-28.7kNm，第二跨距的集中负荷G Q产生的力矩值为 5时的力矩用这种方法计算。计算出的跨距内最大弯矩与表稍有不同，是因为计算跨距不是严格的跨距。 主梁的弯矩包络线图如下图所示。负荷组合 的情况下，剪切力下降至234.1-283.6=-49.5kN直至第二交叉负荷的第二集中负荷，剪切力下降至49.5283.6=-333.1kN，负荷组合 的情况下，最大为第一跨距的集中负荷，剪切力为(从左向右) 199.2KN 主梁剪力包络图如1-38图所示。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竖筋HRB400，其中。正截面弯曲承载力的计算和纵筋的计算如果超过正弯矩用t形截面计算法兰的计算宽度由小于中央的值决定并取得。 b支架的弯矩设计值：的双曲馀弦值。判断横断面属于哪种t形断面正截面弯曲承载力的计算过程如下表1-15主梁正截面的弯曲承载力与配筋计算截面1乙组联赛2力矩设计值(kN.m )542.3-529.9312.3-141.3s=M/1fcbh0