第十章、梁板结构答案.doc

第十章梁板结构
参考答案
一、填空题
1、现浇整体式；装配式；装配整体式
2、单向板肋形楼盖；双向板肋形楼盖；井式楼盖；无梁楼盖
3、弯起式；分离式
4、10%
5、板；次梁；主梁
6、70；200；1.5h；250
7、下；上；上；下
8、平台梁；平台板；踏步板（梯段板）
9、80；160
10、240；370
11、平台梁；平台板；踏步板；斜梁
12、T形；矩形
13、雨篷板的设计；雨篷梁的设计；雨篷的整体抗倾覆验算
二、单项选择题
1、B 2、C 3、D 4、A 5、B 6、C 7、A 8、D 9、D 10、B
三、多项选择题
1、BC 2、AD 3、CD 4、ABCD 5、AB 6、BCD 7、ABC
8、AC 9、AB 10、AC
四、问答题
1、答：满足房屋使用功能要求，在满足梁刚度的条件下提高房屋的净高；结构受力要合理，构件的传力线路要明确；节约材料，降低造价。
2、答：塑性铰只能沿弯矩作用的方向，绕不断上升的中和轴发生单向转动，理想铰可自由转动；塑性铰在钢筋屈服后形成，在有限范围内转动，而理想铰可无限制转动；塑性铰不是集中于一点，而是形成一小段局部变形很大的区域，而理想铰是集中于一点；塑性铰在转动时能承受一定的弯矩，而理想铰不能承受弯矩。

3、答：弯矩调幅就是对结构按弹性理论计算所得的弯矩值进行适当的调整，用以考虑结构因非弹性变形所引起的内力重分布。
弯矩调幅时要考虑的因素有：选择塑性好的钢筋，宜采用HPB235级，HRB335级或HRB400级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20-C45范围内选用；弯矩调幅量不宜超过20%，避免变形过大；为使塑性铰有足够的转动能力，应使调幅截面受压区高度0.35。
4、答：在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有较严格限制的结构；直接承受动荷载和疲劳荷载作用的结构；结构的重要部位，要求可靠度较高的结构；轻质混凝土结构及其他特种混凝土结构；预应力混凝土结构和二次受力的叠合结构；处于有腐蚀环境中的结构。
5、答：应在该支座左右两跨布置活荷载，然后向左右每隔一跨布置活荷载。
6、答：首先进行结构平面布置；确定板、次梁、主梁的计算简图；依次对板、次梁、主梁进行内力计算；分别对板、次梁、主梁进行配筋计算；最后绘制楼盖施工图。
7、答：板中分布筋的作用是固定受力钢筋的位置，将板上的荷载传递给受力钢筋，使板的受力更加均匀；抵抗混凝土收缩和温度变化产生的应力；承受一定数量的弯矩。
8、答：由弯矩叠合图形外包线所构成的弯矩图称为弯矩包络图。
五、计算题
1、解：（一）板的设计
根据工业建筑楼面的最小厚度要求，取板厚h=80mm。
（1）荷载计算
20mm厚水泥砂浆面层 0.0220kN/m2=0.4kN/ m2
80mm厚钢筋混凝土板 0.0825kN/ m2=2.00kN/ m2
15mm厚石灰砂浆抹灰 0.01517kN/ m2=0.26kN/ m2
恒荷载标准值 kN/ m2
活荷载标准值 kN/ m2
荷载设计值 kN/ m2=10.99 kN/ m2
kN/ m2
荷载设计值取大值，即 kN。
《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）规定，对标准值大于4 kN/ m2的工业房屋楼面结构的活荷载分项系数取1.3。
（2）内力计算
初步确定次梁截面尺寸：
高 取h=450mm
宽 取b=200mm
板的计算简图见图11—6。
板的计算跨度为：
边跨 ＝(2400－240－100＋80/2)mm=2100mm
中间跨 =(2300－200)mm=2100mm
其内力计算结果表114。
表114 板的弯矩计算
截面
边跨中
边支座
中间跨中
跨中支座
弯矩系数

－
M（kN·m）
4.41
－3.46
3.03
－3.03

（3）配筋计算
（3）配筋计算
取1m宽板带计算，b=1000mm，h=80mm，=(80－20)mm=60mm
采用HPB235级钢筋，采用C25级混凝土，，板的配筋计算见表115，配筋图见图117。
表115 板配筋计算
截面位置
边跨中
支座
中间跨中
中间支座
A~B轴线
B~E轴线
A~B轴线
B~E轴线
M/(kN·m)
4.41
-3.46
3.03
3.030.8
-3.03
-3.030.8

0.103
0.081
0.071
0.057
0.071
0.057

0.109
0.085
0.074
0.059
0.074
0.059
/mm2
371
289
252
201
252
201
选用钢筋
Φ8@120
Φ8@150
Φ8@200
Φ6@120
Φ8@200
Φ8@200
实配钢筋面积/mm2
491
335
252
236
252
252
(二)次梁的设计
（1）荷载计算
由板传来的恒载 2.662.3 kN/m=6.12 kN/m
次梁自重 0.2（0.45-0.08）25 kN/m=1.85 kN/m
次梁梁侧抹灰 （0.45-0.08）20.01517 kN/m=0.19 kN/m
恒荷载标准值 =8.16 kN/m
活荷载标准值 =62.3 kN/m=13.80 kN/m
荷载设计值 =（1.28.16+1.313.80）kN/m=27.73 kN/m
=（1.358.16+1.30.713.80）kN/m=23.57 kN/m
荷载设计值取大值，即 kN/m
（2）内力计算
计算跨度（设主梁＝250mm×650mm）
边跨 =(6000－240－125＋240/2)mm=5755mm
=1.025×(6000－240－125)mm=5776mm
取较小者 mm
中间跨 =(6000－250)mm=5750mm
跨度差 (5755－5750)/5750=0.09%<10%，可按等跨计算，次梁的计算简图
见图11－8。弯矩和剪力计算结果见表11－6及表11－7。
表11－6 次梁的弯矩计算
截面
边跨中
边支座
中间跨中
中间支座
弯矩系数
1/11
－1/11
1/16
－1/16

（kN·m）

表11-7 次梁的剪力计算
截面
A 支座
B支座（左）
B支座（右）
C支座
剪力系数
0.4
0.6
0.5
0.5

/kN
0.4×27.73×5.635
=62.50
0.6×27.73×5.635
=93.76
0.5×27.73×5.75
=79.72
0.5×27.73×5.75
=79.72
（3）配筋计算
1）正截面配筋计算。钢筋采用HRB335级，300N/mm2，混凝土采用C25，
(11.9 N/mm2，)。
次梁支座按矩形截面进行计算，跨中截面按T形截面进行计算，T形截面翼
缘宽度为：
1/3×5750mm=1971mm＜＝2300mm，取mm。
设(450－35)mm=415mm，翼缘高mm。
判断T形截面类型：
684.36kN·m＞83.49 kN·m，故次梁各跨中截面均属第一类T形截面。计算结果见表11－8。
表11－8 次梁受弯配筋计算
截面
边跨中
B支座
中间跨中
C支座
或b/mm
1917
200
1917
200
M/（kN·m）
83.49
-83.49
57.30
-57.30

0.021
0.205
0.0146
0.140

0.021
0.232<0.35
0.0147
0.141<0.35
/mm2
663
764
464
464
选用钢筋
2Ⅱ16+
1Ⅱ18
2Ⅱ16+1Ⅱ18+
1Ⅱ14
2Ⅱ14+
1Ⅱ14
2Ⅱ14+
2Ⅱ14
实配钢筋/mm2
656
810
462
615
2）斜截面配筋计算。
箍筋采用HPB235级，N/mm2 ，混凝土为C25， N/mm2，验算斜截面尺寸：

kN=246.93kN＞Vb（左）=93.76kN。
截面尺寸合适。
箍筋计算结果见表11－9。次梁配筋图见图11－9。
表11－9 次梁抗剪配筋计算
截面位置
A支座
B支座（左）
B支座（右）
C支座
V/kN
62.50
93.76
79.72
79.72
0.25/kN
246.93>V
246.93>V
246.93>V
246.93>V
选配箍筋
双肢
Φ6@200
双肢
Φ6@200
双肢
Φ6@200
双肢
Φ6@200
/kN
73.79
73.79
73.79
73.79
/kN
30.83
30.83
30.83
30.83
/kN
104.62>V
104.62>V
104.62>V
104.62>V
（三）主梁的设计
主梁按弹性理论设计，视为铰支在柱顶上的连续梁。有关尺寸及计算简图如
图11-10所示。

（1）荷载计算
由次梁传来 8.16×6kN=48.96kN
主梁自重（折算为集中力） 25×0.25×（0.65-0.08）×2.3kN=8.19kN
主梁粉刷（折算为集中力） 17×0.02×（0.65-0.08）×2×2.3kN=0.67kN
恒荷载标准值 ＝57.82kN
活荷载标准值 =2.3×6×6kN=80.80kN
荷载设计值 57.82+1.3×80.8)kN=177.02kN
(1.35×57.82+1.3×0.7×80.8)kN=151.63kN
荷载设计值取大值，即G+P=177.02kN
（2）内力计算
计算跨度（设柱截面尺寸300mm×300mm）
边跨 =(7000-240-)mm=6610mm
mm=6940mm
mm=6925mm
取较小值mm
中间跨
跨度差 (6925-6900)/6900=0.36%<10%
可采用等跨连续梁计算内力。
弯矩
剪力
边跨 69.38×6.925kN·m=480.46kN·m
107.64×6.925kN·m =745.41kN·m
中间跨 69.38×6.9kN·m =478.72kN·m
107.64×6.9kN·m =742.72kN·m
B支座 69.38×6.925kN·m =480.46kN·m
107.64×6.925kN·m =745.41kN·m
主梁弯矩、剪力计算分别见表11-10和表11-11。弯矩和剪力包络图见图11-11。
（3截面配筋计算
1）正截面配筋计算。主梁跨中截面在正弯矩作用下按T形截面计算，其翼缘宽度为：
＝6900/3mm=2300mm
=6900mm，=2300mm
=(650－35)mm=615mm
判断T形截面类型：
kN·m=1259.02kN·m
＞332.65kN·m，截面属于第一类T形截面。
主梁支座截面以及在负弯矩作用下的跨中截面按矩形截面计算。设主梁支座截面钢筋按双排布置，mm=580mm
B支座边弯矩：
kN·m=329.96kN·m
主梁正截面配筋计算见表11－12。
表11－12 主梁正截面配筋计算
截面位置
边跨中
中间支座
中间跨中
mm
2300
250
2300
kN·m
332.65
-329.96
-67.07(负)180.61(正)
mm
615
580
615

0.040
0.409
0.083(负)0.022(正)

0.98
0.714
0.957(负)0.989(正)
mm2
1840
2657
403(负)990（正）
选配钢筋
2Ⅱ25+2Ⅱ25
3Ⅱ25+4Ⅱ20
2Ⅱ20(负)
2Ⅱ20＋1Ⅱ25（正）
实配钢筋/mm2
1964
2729
628（负）1119（正）
2）斜截面配筋计算
验算截面尺寸：B支座处＝580mm。

表11－13 主梁抗剪配筋计算
截面
A支座
B支座（左）
B支座（右）
V/kN
146.85
-229.02
200.92
0.25kN
431.37>V
431.37>V
431.37>V
选配箍筋
双肢Φ8@200
双肢Φ8@200
双肢Φ8@200
kN
128.91
128.91
128.91
kN
76.58
76.58
76.58
kN
205.49＞V
205.49＜V
205.49＞V
弯筋根数及面积

1Ⅱ18(254)

kN

43.11

kN

248.6＞V

3）吊筋计算
由次梁传来集中荷载的设计值为：
F＝(1.2×48.96+1.3×82.8)kN=166.39kN
吊筋采用HRB335级钢筋，弯起角度为450。

吊筋采用2Ⅱ16，＝402mm2
抵抗弯矩图及主梁配筋图见图11-12。
2、解：
（1）荷载计算
板自重 25×0.1kN/m2＝2.5 kN/m2
20mm厚水泥砂浆抹面 20×0.02 kN/m2=0.4 kN/m2
板底15mm厚石灰砂浆抹面 17×0.015 kN/m2=0.26 kN/m2
恒荷载标准值 =3.16kN/m2
活荷载标准值 =4kN/m2
恒荷载设计值 g=1.2×3.16kN/m2=3.79kN/m2
活荷载设计值 q=1.4×4kN/m2=5.6kN/m2
（2）按弹性理论计算各区格的弯矩
根据板的支承条件和几何尺寸以及结构的对称性，将楼盖化分为A、B、C、D各区格，在各区格板的计算中，为短边方向，为长边方向。
区格A：
＝4.0m, =4.8m

四边固定时的弯矩系数和四边简支时的弯矩系数（表中为弯矩系数）

支承条件

0.83
四边固定
0.0283
0.0192
-0.0644
-0.0554
四边简支
0.0590
0.0430
－
－