2单向板肋梁楼盖设计指导书.docx

单向板肋梁楼盖设计指导书某多层厂房的楼盖平面如图1-31所示，楼面做法见图1-32.楼盖采纳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1-31楼盖平面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：qk=10kNm2,1（2）楼面做法：楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（/=20kNm3）,板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（=17kNm3）o（3）材料：混凝土强度等级采纳C30,主梁和次梁的纵向受力钢筋采纳HRB400或HRB335,吊筋采纳HRB335,其余均采纳HPB235。2、楼盖梁格布置及赣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hl40N230040=57.5mm,对工业建筑的楼板，要求h8O/77/H,所以板厚取h=80mm。次梁截面高度应满意a="18"12=367550w%,取h=550mm,截面宽=(1/21/3)h取。=250mmo主梁截面高度应满意"=15l()=460690wm.ch=65()mm,截面宽度取为b=3(X)mm,柱的截面尺寸bXh=400X400mm20图1-33楼盖结构平面布置3、板的设计一一按号虑塑性内力重分布设计(IX荷载计算恒荷载标准值2Om11vK泥砂浆面层0.02X20=OAkN/806机钢筋混凝土板0.08x25=IkNIm25?板底石灰砂浆0.015X17=O255ZN/:小计2.655kNm2活荷载标准值：l°kNm?因为是工业建筑楼盖且楼而活荷载标准值大于49kN11,所以活荷载分项系数取1.3,恒荷载设计值：g=2.655xl.2=3.186kNm2活荷载设计值：=10×1.3=13ArVw2荷载总设计值：q+g=6.6kNm2f近似取16.2小/小(2)、计算简图取Im板宽作为计算单元，板的实际结构如图1-34（八）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：边跨按以下二项较小值涌定:25()QQZ01=/“+/2=(2300-120一一)+y=2095加机/+-=(2300-120-)+=2115mm222所以边跨板的计算取Oi=2095mm中跨b=In=2300-250=2050mm板的计算简图l-34(b)所示。1202055'230021O2050230020502300图1-34（八）板的实际结构g+q=16.2kNmIKHfKHjlHHJHJKHHaZIYiIb21C2IC2瓦1Ia20952050205020502095图1-34(b)板的计算简图(3)弯矩设计值2095-2050因边跨与中跨的计算跨度相差2050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=2.1%小于10%,可按等跨连续板计算表18板的弯矩设计值的计算截而位置1边跨跨中B离端其次支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数名M1/11-1/111/16-1/14计算跨度I(Xm)lo=2.O95lo=2.O95102=2.05102=2.05(kN.m)16.2x2.0952/11=6.46.16.2×2,0952ll=.6.46162×2.052/16=4.26-16.2x2.052/14=-4.86(4)配筋计算一正裁面受弯承载力计算板厚80小，o=80-20=60/«/«,8=100Omm,C30混凝土,ax=1.0,A=14.3Nmm2;HPB235钢筋，4=210Nmm2.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%,为了便利,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1B2C弯矩设计值（kNm）6.46-6.464.26-4.86s=MIAbho20.1250.1250.0830.094W=I-Jl-2a,0.1340.1<0.134<0.350.0870.e0.099<0.35轴线计算配筋(mm2)As=bhoIfjfy547547355409实际配筋（mm-）1014010(g)1408(3>1408(三)120As=561As=561As=359s=419轴线计算配筋(mm2)As=bhoOIRfy5475470.8×355=2840.8×409=327实际配筋(mm-)配筋率验算Pmin=O45/；/力=0.45x1.43/210=0.31%1014010140中81408(0)140As=561P=As/bl=0.7%As=561P=AsIbh=0.7%As=359P=AsIbh=0.45%As=359P=AsIbh=0.45%（5）板的配筋图绘制板中除配置计尊钢筋外，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。板的配筋图如图图1-34（c）所示。OOEZST图1-34（c）板配筋图星66OOZSZt>Io三:(6B2)OZ8÷<¾jOl三愆一*O*I0w0÷4、次梁设计一按考虑塑性内力重分布设计（1）荷载设计值：恒荷载设计值板传来的恒荷载3186x2.3=7.3278kNm次梁自重025×(0.55-0.08)×25×1.2=3.525kNm次梁粉刷2X0.015X(0.550.08)171.2=0.2876kNm小计g=11.1404kNm活荷载设计值：q=13x2.3=29.9kNm荷载总设计值：q+g=29.9+11.1404=41.0404kNm,取荷载4l.lkN/m(2)、计算简图由次梁实际结构图(1-35（八）图)可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm,主梁宽度为b=300mm.次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：边跨6=/“+2=(6600-120-300/2)+2402=6450mm1.025/=1.025x6330二6488mm,所以次梁边跨的计算跨度取6=645Omm中间跨02=In=6600-300=6300mm计算简图如图1-35(b)所示。图1-35（八）次梁的实际结构g+q=41.IkN/m1口口1口1UIIII口口1AZlY121C2-Tc21Ia6450J6300163001。3001645016006J三J-i涮ZPz-图1-35(b)次梁的计算简图(3)弯矩设计值和剪力设计值的计算6450-6300=r4%因边跨和中间跨的计算跨度相差-6300一,°小于10%,可按等跨连续梁计算。由表12,13可分别查得弯矩系数和剪力系数。丫。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表1/0和表1-11表1-10次梁的弯矩设计值的计算截面位置1边跨跨中B离端其次支座2中间跨跨中C中间支座弯矩系数?”1/11-1/111/16-1/14计算跨度I(Xm)io=6.45lo=6.451o2=6.31o2=6.3M=-QkNm)41.1×6.45211=155.4kNm41.1×6.45211=J55.4kNm41.1×6.3216=1OZOkNm-41.1×6.3214=-116.5kNm表IjI次梁的剪力设计值的计算截面位置A边支座B（左）离端其次支座B（右）离端其次支座C中间支座剪力系数Qy0.450.60.550.55净跨度In111=6.33l11=6.33ln2=6.3In2=6.3V=av(g+q)ln(kN)0.45x41.1x6.33=117.IkN0.6×41.Ix6.33=156.IkN0.55x41.1x6.3=1424kN0.55×41.1×6.3=1424kN（4）配筋计算正截面抗弯承载力计算次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：%'=°3=6300/3=2100mmb；=b+Stl=250+2300-250=2300mm故取得=2100mm,C30混凝土，1=1.0,<=l4.3Nmm2,=1.43Nmm2;纵向钢筋采用HRB335,fy=300Nmm2,箍筋采用”PB235,fyv=21ONZmm2,A0=550-35=515mm判别跨中截面属于哪一类T形截面ajcb,fh,f（A0-h,f/2）=1.0×14.3×2100×80x（515-40）=1141kNm>l>M2支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表1-12。表1-12次梁正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值（mm,155.4-155.4102.0-116.5*=MItbhO2155.4×106155.4×106IO2×IO61165l()6Ix143×250×5152=0.1231×143×2200×5152=0,09l×143×250×5152=o.64l×143×2200×5152=oo22g=1_J1_2a*0.019O.l<O.18<O,350.01230.1<0.l32<035忙前计算配筋(mmj>As=Xblkafcfy0.019×220Q×515×1×14.30.164x250x515x1x14.30.0123x2200x515x1x14.30.132x250×5l5×ll4.3300=1026300=1104.7300=6613-810.1实际配筋（mm2）>2O+2222222+24>22+14*s=1008.1s=H402688.1A$=9139斜截面受剪承载力计算（包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算）。复核截面尺寸，hw=h0-hf=515-80=435且v/Z?=435/250=1.74<4,截面尺寸按下式验算0.25cfcbh0=0.25×1.0×14.3×250×515=460kN>Vmax=156.IkN故截面尺寸满足要求0.7于IbhO=0.7×1.43×250×515=12887.9N=129AN>V=117AkN和VC所以B和C支座均须要按计算配置箍筋，A支座均只须要按构造配置箍筋计算所需箍筋采用06双肢箍筋，计算笈支座左侧截面。匕S=0.7ftbh+1.25九&侬,可得箍筋间距vS1.25,v1.25×210×56.6×515z,ol'Vf/-O.7o156.1×1O3-O.7×1.43×25O×515"调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围将计算的箍筋面积增加20%,现调整箍筋间距，S=0.8×281=224.8mm,为满意最小配筋率的要求，最终箍筋间距S=100mm.配箍筋率验算：f1433弯矩调幅时要求配筋率下限为03嗔1.=0.3X=2.04X10；实际配箍率=2.264×103>2.04xm满足要求bs250×100因各个支座处的剪力相差不大，为便利施工，沿梁长不变，取双肢6()100o<5)施工图的绘制次梁配筋图如1-35(C)图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定：伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：f300I=Ia=aJ=0.14×-×22=646mm,f'1.43取65Omm.伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=12X20=240mm梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满意I>12d=12×22=264mm,取300mm.纵筋的截断点距支座的距离J=/J5+20d=6330/5+20x22=1706mm,取/=175Omm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)次梁传来的恒载11.1404x6.6=73.5266kN主梁自重(含粉刷)：(0.65-0.08)×0.3×2.3×25+2×(0.65-0.08)×0.015×17×2.3×1.2=12.6013kN恒荷载：G=73.5266+12.6013=86.1279kN,取G=86.2kN活荷载：Q=29.9×6.6=197.34kN,取Q=I97.4kN<2)计算简图主梁的实际结构如图36（八）所示，由图可知,主梁端部支承在墙上的皮承长度a=为370加77,中间支承在40OmmX40Omm的混凝土柱上，其计策f度按以下方法确定：边跨/I=69(X)-200-120=6580mm,n因须.025/1=164.5mm<2=185mm,n所以边跨/八I=1.025/I+Z2=1.025X6580+200=6944.5mm,近似取/=6945mm,Uln中跨/=690Ommq计算简图如图1-36(b)所示。图1-36（八）主梁的实际结构图1-36(b)主梁的计算简图(3)、内内设计值计算及包络图绘制因跨度相惨不超过10%,可按等跨连续梁计算。弯矩值计算I弯矩:M=kGl+k?Q,式中匕和k2由附表1查得,/好白/"抵犯MC表1-13主梁的弯矩设计值计算(kNm)项次荷载简图k豆ka77km7k弯矩图示意图1恒载f4ff170.244-0.26740.067-0.26741/W146.1-160.139.9-160.12活载QlQQlIQJ#?b#a*0.289396.2-0.133-0.133-0.133一rW-182.3-181.2-182.33活载-巴一-0.044*-0.1330.200-0.133-61.7-182.3272.4-182.344活我0.229313.9-0.311-426.40.096*130.8一0.089-122.05活载r0.089/3-40.7密0.089-122.00.17231.6一().311-426.4J组合项次Mmin(kNm)+84.4(0+-586.5(D+-141.3+-586.5组合项次Mmax(kNm)+542.3+-282.1+312.3咆-282.1，注：此处的弯矩可通过取脱离体，由力的平衡条件确定。依据支座弯矩，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I剪力W=。?+/。,式中系数网人，由附录1中查到，不同截面的剪力值经过计算如表1.14所不O表1-14主梁的剪力计算(kN)项次荷教简图kkkv恒援°2I,a0.73363.2-1.267-109.21.0086.2活载illQQlW0.866170.9一1.134-223.9OO/2卜#®1活载QlIQQQ率a存Tb#''杂0.689136.0一1.311-258.81.222241.2活载51FHQI.Q|Q.0.089-17.60.089-17.60.778153.6组合项次V11ax(kN)+234.1+-126.8+327.4组合项次Vmin(kN)遗45.6+-368+<D86.2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其次跨跨内最小弯矩，此时，M=0,M=-160.1-182.3=-342.4kNm以这两个支座的弯矩值的连线为基线，段加边跨较集中荷载G+Q=86.2+197,4=283.6攵N作用下的简支梁弯矩图：(G+Q)MB=542,4kNmMmax则第一个集中荷载下的弯矩值为33,-(G+Q)1.-Mb=428,3kNm其次集中荷载作用下弯矩值为33。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iGZ0O-M=-144.14kNm集中荷载处的弯矩值为3。荷载组合+时支座最大负弯矩MB=-586.5kNm,其它两个支座的弯矩为MA=°，MC=-282.1kNm,在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、其次跨分别叠加集中荷在G+Q时的简支梁弯矩图：_M则集中荷载处的弯矩值依次为46IkNm,265.5kNm,167.3KNm,268.7KNm。同理，当C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，M-M=-3494kN.mltCX-、m,第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为85.4KNm,-28.7kN-m,其次跨在集中荷载G+Q作用下的弯矩值为312.3kNm+5状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，匕max=234.IkN,至其次跨荷载处剪力降为234.1-283.6=-495kN;至其次集中荷载处剪力降为-49.5-283.6=333.1kN,荷载组合+时，最大，其/=-%8kN,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138图。-I-586.5-586.5-342.4-342.1-28.7-28.785.4II).:.).5428.3542.4542.4167.3268.7主梁弯矩包曲图单位：kNm268.7TTZiOQ327.4234.1Q-QOO36.2'199.2O©-49J一84Dqi3.8O-438-333.1-36EOO剪力包络图单位：kN图1一38主梁弯矩包络图和剪力包络图<4）配筋计算承载力计算C3。混凝土，=1.0=143Nm11J=1.43Nmm2;纵向钢筋侬,其中fy=360Nm11箍筋采用HRB235,小=210Nmm2正截面受弯承载力计算及纵筋的计算M+.Tkk-TwN用工的=80/615=0.130>0.10跨中正弯矩按T形截面计算，因f°翼缘计算宽度按/。/3=6.9/3=2.3?和人+S,=6.6"?,中较小值确定，取bf=2300R770B支座处的弯矩设计值：MB=Mina-K-=-586.5+283.6×-=-529.9kNmDIII<1U22判别跨中截面属于哪一类T形截面ajcb,fh,f（ho-；2）=1.0×14.3×2300×80×（615-40）=1512,9kNm>M1>M2均属于第一类播面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1B2弯矩设计值(kN.m)542.3-529.93123-141.3s=MRbho2542.3×106529.9×106312.3x10''141.3×1061.0×14.32300×5902=0.0471.OXI4.3X300X58（）2=0.3671.0l4.3×2300×6152=0.0251.0×14.3x300×6002=0.091=l-yl-2as0.048<0.518D.484<0.5180.025<0.5180.096<0.518选配钢筋计算配筋（mm?）As=bhofify258733451405686.4实际配筋(mm?)6825（弯2）625（弯3）2183825（弯1）225As=2945As=3454As=1473As=982箍筋计算一斜截面受剪承载力计算验算低面尺寸：hw=h-h,f=580-80=5OOwtw儿/A=5()()/3()()=1.7V4,截面尺寸按下式验算：0.25SCfb%=0.25×1.0×14.3×300X580=622kN>V=36.8kN,可知道截面尺寸满意要求。验算是否须要计算配置箍筋。0.7/W=0,7X1.43X300X580=174kN<V=368kN故需进行配置箍筋计算。计算所需腹筋；采纳中8100双肢箍。夕亚=2=503x2=0335%>0.241-=0.163%,满足要求.bs300×100AfyvVcs=0.7¼÷1.25v70=0.7×1.43×300×580+1.25×210×'。叱？x580100=327.3kN>(VA=234.IkN和Vb=327.4kN)<Vb=368kN因此应在B支座截面左边应按计算配置弯起钢筋，主梁剪力图呈矩形，在B截面左边的2.3m范围内需布置3排弯起钢筋才能覆盖此最大剪力区段，现先后弯起第一跨跨中的225和支座处的一根1中25鸭筋)，'As=490.9mm4弯起角取&S=45V由=0.8fyAxbSina=0.8×360×490.9×sin450=99.95kN½,v+Ysb=327+99.95=426.95kN>Vmax=368kN(满足要求)次梁两侧附加横向钢筋计算次梁传来的集中力F=73.5+197.4=270.9kNA1=650-550=10Omm,附加箍筋布置范围：S=2z+36=2l00+3250=950mm取附加箍筋。8100,双肢箍，则长密内可布置附加箍筋的抖激：m=(950-250)/100+1=8,次梁两侧各布置4排，另加吊筋618,Ax=254.5wn22fyAssina+mnfyrAsv.=2×300×254.5×0.707+8×2×210×50.3=277>270.9（可以）(5)主梁正截面抗弯承载力图(材料图)、纵筋的弯起和低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)，并满意以下构造要求：弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax;钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于h(2,如2、3和5号钢筋。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不须要该钢筋的截面)。当V>0.7ftbhfi=174kN时，且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于%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.za+。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1.3ho或20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于I?0+17oo如5号钢筋的截断计算：因为剪力V=3682N>0.7fR%=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I?。+I7%,即：3601.2 ×+1.7=1.2×0.14××25+1.7×580=2043wz1.43且距不须要点的距离应大于等于1.3ho或20d,即：1.3 z0=1.3×580=754/M.20d=20×25=500mn通过画图可知从(12+17)中减去钢筋充分利用点与理论截断点(不须要点)的距离后的长度为184Omm>(754mm和5(X)mm),现在取距离柱边196Omm处截I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：梁顶面纵筋的锚固长度：I=I(I=J=0.14××25=880三,f143Jt取880mm.梁底面纵筋的锚固长度：12d=12X25=300mm,取30Omm检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满意构造要求。主梁的材料图和实际配筋图如图139所示6900<3>注：主次梁相交处的次梁每侧加设4个。8100箍筋。230023006900<)560e71802300105Jo7100UMn篁1.l(i豹楙揩及配箭曲图1-39主梁材料图与配筋图12，次乘,35MJtaI2-IHUA曜a图1-40楼盖结构平面布置及配筋图