1、 整体式单向板肋梁楼盖设计 一、 设计资料 1、 某仓库,楼面活荷载标准值为8KN/m2。 2、 楼面面层为20mm厚水泥砂浆抹面,梁板的天花抹灰为15mm厚混合砂浆。 3、 材料选用: 混凝土:采用C25; 钢筋:梁中受力钢筋采用HRB400级(ƒy=360N/mm2); 其余钢筋采用HPB225级(ƒy=210N/mm2) 。 4、 楼面梁格布置如图1-1所示,(楼梯间在此平面之外)。 二、 板的计算 板按考虑塑性内力重分布方法计算。板的=3,宜按单向板设计。 板的厚度按构造要求取h=80mm>==51mm。次梁截面高度取h=450mm>==407
2、3mm,截面宽度b=200mm,板尺寸及支承情况如图1.2.19a所示。 图1.2.19 板的尺寸和计算简图 (a)板的尺寸;(b)计算简图 (1)荷载 恒荷载标准值 20mm厚水泥砂浆面层: 0.02×20=0.4KN/m2 80mm厚钢筋混凝土板: 0.08×25=2.0KN/m2 15mm厚混合砂浆天棚抹灰: 0.015×17=0.255KN/m2
3、 gk=2.655KN/m2 线恒载设计值: g=1.2×2.655=3.186KN/m2 线活荷载设计值: q=1.3×8=10.4KN/m2 合计: 13.586KN/m2 即每米板宽 g+q=3.186KN/m2+10.4KN/m2=
4、13.586KN/m2 (2) 内力计算 计算跨度 边跨 ==1.86m m>1.86m 取=1.86m。 中间跨 = 计算跨度差(1.86-1.84)/1.84=1%<10%,说明可按等跨连续板计算内力(为简化计算起见,统一取=1.86m)。取1m宽板带作为计算单元,计算简图如图1.2.19b所示。 连续板各截面的弯矩计算见表1.2.3.。 截面 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨度内中间跨跨内 中间跨内 弯矩计算系数 /(KN·m) 4.27 -4.27
5、 2.94 -3.36 (3) 截面承载力计算 b=1000mm,h=80mm,h0=80mm-15mm=65mm,,连续板各截面的配筋计算见表1.2.4 。 板带部位截面 边区板带(①~②,⑤~⑥轴线间) 中间区板带(②~⑤轴线间) 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨跨内、中间跨跨内 中间支座 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨跨内、中间跨跨中 中间支座 M/(KN·m) 4.27 -4.27 2.94 -3.36 4.27 -4.27 2.94×0.8=2.35 -3.36
6、×0.8=-2.69 0.085 0.085 0.058 0.066 0.085 0.085 0.047 0.054 0.089 0.089 0.060 0.068 0.089 0.089 0.048 0.056 328 328 221 250 328 328 177 206 选配钢筋 Ф8/10 @180 Ф8/10 @180 Ф8 @180 Ф8
7、@180 Ф10 @200 Ф10 @200 Ф8 @200 Ф8 @200 实配钢筋面积/mm2 358 358 279 279 393 393 251 251 中间区板带(②~⑤轴线间)轴线间,各内区格板的四周与梁整体连接,故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用,计算弯矩降低20%。 连续板的配筋示意图如图1.2.20所示。 (a) (b) 图1.2.20 板的配筋示意图 (a) 边区板带 (b)中间板带 三、 次梁计算 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。 取主梁的梁高h=650mm
8、>==509mm,梁宽b=250mm。次梁有关尺寸及支承情况如图1.2.21a所示。(a) (b) 图1.2.21 次梁的尺寸和计算简图 (a)次梁尺寸;(b)计算简图 (1) 荷载 恒荷载设计值 由板传来: 3.186×6110/3=6.49KN/m 次梁自重: 1.2×25×0.2×(0.45-0.08)=2.22KN/m 梁侧抹灰: 1.2×17×0.015×(0.45-0.08)×2=0.23KN/
9、m g=8.94KN/m 活荷载设计值 由板传来 q=10.4×6.11/3=21.18KN/m 合计: g+q=30.12KN/m (2) 内力计算 计算跨度 边跨 m m 1.025m>5.985m 取。 中间跨
10、 m 跨度差 (5.985-5.86)/5.86=2.1%<10% 说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图如图1.2.21b所示。 连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表1.2.5和表1.2.6。 表1.2.5 连续次梁弯矩计算 截面 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨度内中间跨跨内 中间跨内 弯矩计算系数 /(KN·m) 94.51 -94.51 64.64 -73.88 表1.2.6 连续次梁剪力计算 截面 端支座内侧 离端第二支座外侧 离端第二支座内侧 中间支座外侧、内侧
11、 剪力计算系数 0.45 0.6 0.55 0.55 /KN 79.49 105.99 97.08 97.08 (3) 截面承载力计算 次梁跨内截面按T形截面计算,翼缘计算宽度为: 边跨 =mm=1995mm
12、第一内支座布置两排纵筋考虑,取h0=450-60=390mm,其他中间支座按布置一排纵筋考虑,h0=415mm。 连续次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表1.2.7及表1.2.8。 表1.2.7 连续次梁正截面承载力 截面 边跨跨内 离端第二支座 离端第二跨跨内、中间跨跨内 中间支座 M/(KN·m) 94.51 -94.51 64.64 -73.88 0.023 0.261 0.016 0.180 0.023 0.309<0.35 0.016 0.200 /mm2 629
13、 797 429 549 选配钢筋 实配钢筋面积/mm2 710 911 509 628 表1.2.8 连续次梁斜截面承载力计算 截面 端支座内侧 离端第二支座外侧 离端第二支座内侧 中间支座外侧、内侧 V/KN 79.49 105.99 97.08 97.08 246900>V 232000>V 232000>V 246900>V 73800>V 69300>V 69300>V 73800>V 选用箍筋 2Ф8 2Ф8 2Ф8 2Ф8 101 1
14、01 101 101 /mm 按构造配筋 282 373 472 实配箍筋间距 200 200 200 200 次梁配筋示意图如图1.2.22所示。 图1.2.22 连续次梁配筋示意图 四、 主梁计算 主梁按弹性理论计算。 柱高H=4.5 m,设柱截面尺寸为300mm×300mm。主梁的有关尺寸及支承情况如图1.2.23a所示。 (1) 荷载 恒荷载设计值 由次梁传来: 8.94×6.11=54.62KN主梁自重(
15、折算为集中荷载): 1.2×25×0.25×(0.65-0.08)×6.11/3=8.71KN 两侧抹灰(这算成集中荷载):1.2×17×0.02×(0.65-0.08)×2×6.11/3=0.95KN G=64.28KN 活荷载设计值 由次梁传来 Q=21.18×6.11=129.41KN 合计:
16、 G+Q=193.69KN (2) 内力计算 边跨 < 中间跨 跨度差(6.14-6.11)/6.11=0.49%<10%,则可按等跨连续梁计算。 由于主梁线刚度较柱的线刚度大得多(),故主梁可视为铰支柱顶上的连续梁,计算简图1.2.23b所示。 在各种不同分布的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,跨内和支座截面最大弯矩及剪力按下式计算,则 式中
17、系数K值由查表查得,具体计算结果以及最不利荷载组合见表1.2.9、表1.2.10。将以上最不利荷载组合下的四种弯矩图及三种剪力图分别叠画在同一坐标图上,即可得主梁的弯矩包络图及剪力包络图,如图1.2.24所示。 表1.2.9 主梁弯矩计算 KN·m 序号 计算简图 边跨跨内 中间支座 中间跨跨内 ① ② ③ ④ ⑤ 134.42 最 不利 荷载 组合 ①+② 325.93 -210.20 -78.85 ①+③ 6
18、1.25 -210.20 184.71 ①+④ 278.26 -351.35(-175.53) 160.73 ①+⑤ 72.80 -175.53(-351.35) 160.73 注:表中序号④与⑤的M2并非同一截面弯矩值。 表1.2.20 主梁剪力计算 KN 序号 计算简图 端支座 中间支座 ① ② 0 ④ ⑤ 最不利组合 ①+② 159.19 -228.19 64.28 ①+④ 136.28 -227.8(-164.9
19、6) 222.42(92.96) ①+⑤ 35.60 -92.96(-222.42) 164.96(216.4) (3) 截面承载力计算 主梁跨内截面按T形截面计算,其翼缘计算宽度为: ,并取h0=650-35=615mm。 判别T形截面类型:按第一类T形截面试算。 跨内截面0.060<,故各跨内截面均属于第一类T形截面。 支座截面按矩形截面计算,取h0=650-80=570mm(因支座弯矩较大考虑布置两排纵筋,并布置在次梁主筋下面)。跨内截面在负弯矩作用下按矩形截面计算,取h0=650-60=590mm。 主梁正截面及斜截面承载力计算分别见表1.2.11及表1.2.1
20、2。 表1.2.11 主梁正截面承载力计算 截面 边跨跨内 中间支座 中间跨跨内 M/KN·m 325.93 -351.35 184.71 -78.85 V0b/2(KN·m) 29.05 (M-V0b/2)(KN·m) 322.30 0.036 0.333 0.017 0.058 0.036 0.422 0.017 0.076 1705 2250 828 371 选配钢筋 实配钢筋面积/mm2 1742 22
21、51
911
760
表1.2.12 主梁斜截面承载力计算
截面
端支座内侧
离端第二支座外侧
离端第二支座内侧
V/KN
159.19
227.80
222.42
457410>V
423940>V
423940>V
126680






