整体式单向板肋梁楼盖设计例题

1、精品文档9.2.6整体式单向板肋梁楼盖设计例题【例 9-1 】设计资料：某设计基准期为50 年的多层工业建筑楼盖，采用整体式钢筋混凝土结构，楼盖与墙身中钢筋混凝土圈梁整体浇筑, 圈梁截面尺寸b× h=370× 200 mm ，墙身厚度为370 mm ，柱截面拟定为 300× 300 mm ，柱高 4.5m ，楼盖梁格布置如图9-24 所示。（ 1）楼面构造层做法：20 mm 厚水泥砂浆面层，20 mm 厚混合砂浆顶棚抹灰。（ 2）楼面活荷载：标准值为 7 kN/m 2。（ 3）恒载分项系数为 1.2 ；活荷载分项系数为1.3 （因楼面活荷载标准值大于24kN/m

2、）。22（ 4）材料选用： 混凝土：采用 C30（ f c =14.3N/mm， f t =1.43 N/mm）；钢筋：均采用 HRB400级（ f y =3602N/mm）。图 9-24楼盖结构平面布置图【解】 1. 板的计算板按考虑塑性内力重分布方法计算。l220055 mm ，对工业建筑楼盖，要求h70mm ，故取板厚 h =80 mm 。板厚 h4040次梁截面高度应满足 h( 1 1 )l( 11 ) 6000(334 500) mm ，考虑到楼面活荷载比较18121812大，故取次梁截面高度h450mm 。梁宽 b(1 1) h(150 225) mm ，取 b =200 mm 。

3、板的尺寸32。1欢迎下载精品文档及支承情况见图9-25a ）（板与圈梁整浇，可视板的端支座为嵌固端）。a)b)图 9-25 板的构造和计算简图a）构造； b ）计算简图（ 1）荷载计算20mm厚水泥砂浆面层0.02× 20=0.4 kN/m 280 厚钢筋混凝土现浇板0.082×25=2.0 kN/m20mm厚混合砂浆顶棚抹灰0.02× 17=0.34 kN/m 2恒荷载标准值g =2.74 kN/m2恒荷载设计值g = 1.2 × 2.74 =3.29kN/m2活荷载设计值q = 1.3 × 7.0 =9.1kN/m 2合计g +q =12.

4、39kN/m 2（ 2）计算简图板的计算跨度：边跨：l 0l n( 2.20.120.2 ) m1.98 m2中间跨：l 0l n(2.20.2) m2.0 m跨度差 2.0 1.981%10% ，可按等跨连续板计算内力。取1 米宽板带作为计算单元，计算简图1.98如图 9-25b ）所示。（ 3）弯矩设计值连续板各截面弯矩设计值见表9-4 。表 9-4连续板各截面弯矩计算离端第二跨跨中截面端支座 边跨跨中 离端第二支座 中间支座中间跨跨中。2欢迎下载精品文档弯矩计算系数111111614111614Mg q l 02112 .39 1.982112. 39 1.982112.39 2.021

5、12.39 2.02112.39 2.0 2（kN·m）16=-3.0414=3.4711=-4.511614=-3.54=3.10（ 4）承载力计算b =1000 mm ， h =80 mm ， h0 = 80 -25=552mm 。钢筋采用 HRB400级（ f y =360 N/mm ），混凝土采用采用 C30（ fc = 14.3 N/mm2）， 1 =1.0 。各截面配筋见表 9-5 。表 9-5板的配筋计算离端第二跨跨中中间支座板带部位离端第二中间跨跨中端支座边跨跨中截面支座轴线轴线轴线轴线轴线轴线M （kN·m） 3.043.47 4.513.103.10 &

6、#215; 3.54 3.54 ×0.8=2.480.8= 2.83M20.0700.0800.1040.0710.0570.0810.0651 f cbh0ss0.9640.9580.9450.9630.9700.9580.966MAs159183241163129183148f y sh02（mm）选配钢筋6170615082006170619061506190实配钢筋1661892511661491891492面积（ mm）最小配筋率验算：min0.15 00，45f t 00max 0.15 00，451.43 00max 0.18 00f y3600.182× 1

7、000× 80 =144mm，小于以上各面积配筋，满足要求。板的配筋如图9-26 所示。3欢迎下载精品文档a)b)图 9-26 板的配筋a) 轴线板带； b) 、轴线板带2. 次梁计算次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。主 梁 截 面 高 度 h( 1 1 )l( 1 1 ) 6600 mm (440 660) mm ， 取 主 梁 截 面 高 度15101510h 650mm11)h (217 325) mm ，取 b 250mm 。次梁的尺寸及支承情况如图 9-27a。梁宽 b (32所示。a)b)图 9-27次梁的构造和计算简图a) 构造 b) 计算简图（ 1）荷载恒荷载设计值：

8、板传来恒荷载3.29× 2.2=7.24 kN/m次梁自重1.2× 25× 0.2 × (0.45-0.08)=2.22 kN/m梁侧抹灰1.2× 17× 0.02 × (0.45-0.8) × 2=0.30 kN/m。4欢迎下载精品文档合计g =9.76 kN/m活荷载设计值由板传来q =9.1 × 2.2 =20.02kN/m总计g q 29.78 kN/m（ 2）计算简图次梁的计算跨度：边跨：l 0ln(6.00.120.25) m 5.755 m2中间跨：l 0l n(6.00.25) m5.75

9、 m跨度差5.7555.750.009%10% ，可按等跨连续梁进行内力计算，其计算简图如图9-27b 所5.75示。（ 3）弯矩设计值和剪力设计值次梁各截面弯矩、剪力设计值见表9-6 、表 9-7 。截面弯矩计算系数2Mgq l 0（ kN·m）表 9-6次梁各截面弯矩计算离端第二跨端支座边跨跨中离端第二支座中间支座跨中中间跨跨中11111241411161415.755 215 .755215 .755 2129.785.75 2129.785.75 229.7829.7829.782414111614=-41.10=70.45=-89.66=61.54=-70.33表 9-7次

10、梁各截面剪力计算离端第二支座离端第二支座中间支座截面端支座右侧左侧右侧左侧、右侧剪力计算系数0.500.550.550.55Vg q ln0.50 29.78 5.7550.5529.78 5 .7550.55 29.78 5.75 =94.18= 85.69= 94.2694.18（ kN）（ 4）承载力计算次梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算，跨中截面按T 形截面计算，其翼缘计算宽度为：边跨bf' 1 l 0( 15755) mm1918 mm b s0(200 2000) mm 2200 mm33离端第二跨、中间跨'115750) mm1916 mmbf3l

11、 0(3梁高 h =450 mm ，翼缘厚度 hf'=80 mm 。所有截面均按一排纵筋考虑，h0 =450 35=415 mm 。纵向钢。5欢迎下载精品文档22C30筋采用HRB400 级（ f y =360 N/mm ），箍筋采用HRB400 级（ f yv =360 N/mm ），混凝土采用采用221 =1.0 。经判断各跨中截面均属于第一类T 形截面。（ f c =14.3N/mm， f t =1.43 N/mm ），次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表9-8 、表 9-9 。表 9-8次梁正截面承载力计算截 面端支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中中间支座中间跨跨中M （

12、kN·m）-41.1070.45-93.4461.54-70.33M41.1010 670.4510693.4410661.5410670.331061.0 14.320041521.0 14.31918 41521.014.3200 39021.0 14.3191641521.014.32004152sf bh 21c0=0.015=0.182=0.013=0.143=0.0830.0870.0150.2030.0130.155s0.9560.9920.8990.9930.923AsM41.1010670.4510 689.6610661.5410670.3310 6360 0.9

13、93415f y sh03600.9564153600.992415360 0.899 4153600.9234152=288=475=668=415=510（ mm）选配钢筋216216+118318216216+114实配钢筋面402656.57634025562积（ mm）表 9-9次梁斜截面承载力计算截面端支座右侧离端第二支座左侧离端第二支座右侧中间支座左侧、 右侧V （ kN）85.6994.2694.1894.180.25 cf c bh0297>297>297 >V297>VVV（ kN）0.7 ftbh0 （ kN）83.1> V83.1 <

14、 V83.1 <V83.1< V选用箍筋双肢6双肢 6双肢6双肢6As v nAsv156.656.656.656.62（ mm）f yv Asv h0360 56.6415360 56 .6 415360 56 .6415360 56 .6415s85690 - 8310094260 - 8310094180 - 83100941800 - 83100V 0.7 ftbh0（ mm）=3625=758=763=763实配箍筋间距200200200200（mm）次梁的配筋如图9-28 所示。图 9-28次梁的配筋4.主梁计算主梁按弹性理论方法计算。(1) 截面尺寸及支座简化。6欢迎

15、下载精品文档由于 (EI )梁/ (EI )柱=(E250 6503)/ (E300 3003) =5.78 4, 故可将主梁视为铰支于柱上的ll12 660012 4500连续梁进行计算；两端支承于砖墙内圈梁上亦可视为铰支。主梁的尺寸及计算简图如图9-29 所示。a)b)图 9-29 主梁的构造和计算简图a）构造 b ）计算简图（ 2）荷载恒荷载设计值：次梁传来恒荷载9.76×6.0=58.56 kN主梁自重（折算为集中荷载）1.2× 25× 0.25 ×（ 0.65-0.08）× 2.2=9.41 kN梁侧抹灰（折算为集中荷载）1.2

16、15; 17× 0.02 ×（ 0.65-0.8）× 2× 2.2=1.02 kN合计G =69.0 kN活荷载设计值由次梁传来Q =20.02×6.0 =120.1kN总计G + Q =189.1kN（ 3）主梁计算跨度的确定边跨：l n(6.6 0.120.3) m6.33 m2l0lc(6.330.370.3) m 6.665 m22中间跨 : l n(6.600.3) m6.30 ml 0l nb(6.300.3) m6.60 m6.6656.60平均跨度() m6.63m （计算支座弯矩用）。7欢迎下载精品文档跨度差示。6.6656.

17、60，可按等跨连续梁计算内力，则主梁的计算简图如图9-31b 所0.98% 10%6.60（ 4）弯矩设计值主梁在不同荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，其弯矩和剪力设计值的具体计算结果见表9-10 、表 9-11 。表 9-10主梁各截面弯矩计算边跨跨中中间支座中间跨跨中序号荷载简图及弯矩图KKKM 1MB(MC)M 20.2440.2670.067112.21122 .1430.510.2890.1330.133231.33105 .90105 .420.0440.1330.20035.22105 .90158.530.2290.311(0.089 )0.170183.3

18、1247.64(70.87 )134.75最不利 +343.54-228.04-74.91内力组 +76.99-228.04189.04合 +295.52-369.78 （-193.01 ）165.26表 9-11主梁各截面剪力计算端支座中间支座序号荷载简图及弯矩图KKKV A rVB l (VC l )VBr (VC r )0.7331.267(1.000)1.000(1.267)50.5887.42(69.0)69.0(87.42)0.8661.134 (0)0(1 .134)104.01136.19( 0)0(136.19)0.6891.3110.7781.222 0.08982.751

19、57.4593.44146.76 10.69最不利内+154.59-223.61(69.0)69.0(223.61)力组合+133.33244.87 （ 162.44 ）215.76 （98.11 ）将以上最不利内力组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得到主梁的弯矩包络图及剪力包络图，见图9-30 。8欢迎下载精品文档图 9-30主梁的弯矩包络图及剪力包络图（ 5）承载力计算主梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算 （因支座弯矩较大， 取 h0 =650-80=570 mm ），跨中截面按 T 形截面计算（ hf'=80 mm ， h0650-35=615 mm

20、 ），其翼缘计算宽度为：bf ' 1l 0(16600) mm2200 mmbs06000 mm3322纵向钢筋采用HRB400级（ f y =360 N/mm），箍筋采用HRB400级（ f yv =360N/mm），混凝土采用采用 C30221 =1.0 。经判别各跨中截面均属于第一类T 形截面。主梁的正截面及（ f c =14.3N/mm ， f t =1.43N/mm ），斜截面承载力计算分别见表9-12 、表 9-13 。表 9-12 主梁正截面承载力计算截面边跨跨中中间支座中间跨跨中M （ kN m）343.54 369.78189.04 74.91b0 .3V0 2215

21、.762（ kN m）=32.36bMV02337.42（ kN m）M343 .54106337.42106189.0410 674.9110 61.014.32200615 21.014.3250570 2 1.0 14.3 2200 61521.0 14.3250 570 2s21 f cbh0=0.029=0.290=0.016=0.0640.0290.3520.0160.067。9欢迎下载精品文档s0.9850.8240.9920.967M343 .54106337.42106189.0410675.2510 6Asf y sh 0360 0.9856153600.824570360 0.992 615360 0.967 5702=1575=1996=861=378（ mm）选配钢筋422422+2