单向板例题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,现浇单向板肋梁楼盖设计,（例题）,设计任务书：,某多层厂房的楼盖平面如图,1,所示，楼面做法见图,2,，楼盖采用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,楼盖平面图,图,2,楼盖做法详图,整体式单向板肋梁楼盖设计步骤：,设计资料,楼面均布活荷载标准值：,q,k,=10kN/m2,。,楼面做法：楼面面层用,20mm,厚水泥砂浆抹面（,=20kN/m3,），板底及梁用,15mm,厚石灰砂浆抹底（,=17kN/m3,）。,材料：混凝土强度等级采用,C30,，主梁和次梁的纵向受力钢筋采用,HRB400,或,HRB335,，吊筋采用,HRB335,，其余均采用,HPB235,。,楼盖梁格布置及截面尺寸确定,结构布置,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,3,所示。,确定板厚：,按高跨比：,hl/40=2300/40=57.5mm,；,按最小厚度要求：,工业建筑的楼板最小厚度,80mm,；,设计取值：,h=80mm,。,次梁截面确定：,截面高度,h,，满足高跨比：,h=l/18l/12=6600/186600/12=367550,，,取,h=550mm,；,截面宽度,b,，满足宽高比：,b=h/3h/2=550/3550/2=185275,，,取,b=250mm,。,主梁高度,h,，满足高跨比：,h=l/14l/8=6900/146900/8=493863,，取,h=650mm,；,截面宽度,b,，满足宽高比：,b=h/3h/2=650/3650/2=217325,，,取,b=300mm,。,柱的截面尺寸,bh=400400 mm,。,图,3,楼,盖,结,构,平,面,布,置,图,板的设计,按考虑塑性内力重分布设计,荷载计算,恒荷载标准值,小计：,g,k,=,2.655kN/m,2,活荷载标准值：,q,k,=,10kN/m,2,荷载分项系数：,g,=1.2,q,=1.3,（工业楼面活荷载，标准值大于,4kN/m,2,）,计算简图,取,1m,板宽作为计算单元，板的实际结构如图,4,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：,由此确定，板的计算简图如图,5,。,图,4,板的实际结构图,图,5,板的计算简图,弯矩设计值,边跨与中跨的计算跨度相差,（,2095-2050,）,/2050=2.1%,10%,，,可按等跨连续板计算。由表,10.1,（教科书）,可查得板的弯矩系数,m,，板的弯矩设计值计算过程见下表：,截面位置,1,边跨跨中,B,离端第二支座,2,中间跨跨中,C,中间支座,弯矩系数,a,M,1/11,-1/11,1/16,-1/14,计算跨度,l,0,(m),l,01,=2.095,l,01,=2.095,l,02,=2.05,l,02,=2.05,M=,a,M,(g+q),l,0,2,(kN.m),16.2,2.095,2,/11,=6.46,-16.2,2.095,2,/11,=-6.46,16.2,2.05,2,/16,=4.26,-16.2,2.05,2,/14,=-4.86,板的弯矩计算表,配筋计算,正截面受弯承载力计算,构件尺寸：,板厚,h=80mm,，,h,0,=80-20=60mm,b=1000mm,材料强度：,C30,混凝土：,f,c,=14.3N/mm,2,f,t,=1.43 N/mm,2,;,HPB235,钢筋：,f,y,=210 N/mm,2,;,界限相对受压区高度：,b,=0.614,最小配筋率：,min,=,MAX(0.2%,0.45,f,t,/,f,y,%)=0.31%,min,h/h,0,=,0.413%,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%,，为了方便，近似对钢筋面积折,减,20%,。,板配筋计算过程见板配筋计算表。,截面位置,1,B,2,C,弯矩设计值（,kNm,）,6.46,-6.46,4.26,-4.86,s,=M/,1,f,c,bh,0,2,0.125,0.125,0.083,0.094,0.134,0.134,0.087,0.099,验算：,b,0.614,0.614,0.614,min,h/h,0,0.413%,0.413%,0.413%,0.413%,板的配筋图绘制,板中除配置计算钢筋外，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以及主梁部位的附加钢筋。板的配筋图,如下图所示。,图,6,板配筋图,次梁设计,按考虑塑性内力重分布设计,1,、荷载设计值：,恒荷载设计值,合计：,g=11.1404kN/m,2,、计算简图,次梁实际结构图见图,7,，由次梁实际结构图）可知，次梁在,墙上的支承长度为,a=240mm,，主梁宽度为,b=300mm,。,次梁计算跨度：,边跨：,l,n,=6600-120-300/2=6330mm,l,01,=min,（,l,n,+a/2,，,1.025l,n,）,=min,（,6450,6489,）,=6450mm,中间跨：,l,02,=,l,n,=6600-300=6300mm,图,7,次梁实际结构图,图,8,次梁计算简图,3,、弯矩设计值和剪力设计值的计算,（,l,01,-,l,02,）,/,l,02,=,（,6450-6300,）,/6300=2.4%M,1141.14M,跨中,T,形截面类型,1,1,s,=M/,1,f,c,bh,0,2,0.0195,0.164,0.0128,0.123,0.0197,0.18,0.0129,0.132,验算,b,0.614,0.35,0.614,min,h/h,0,0.2291%,0.2291%,0.2291%,0.2291%,次梁正截面受弯承载力计算表,支座截面,A,B,左,B,右,C,剪力设计值,V,(kN),117.1,156.1,142.4,142.4,基本参数,c,=1.0,；,h,1,；,f,c,=14.3N/mm,2,；,f,t,=1.43N/mm,2,复核截面,h,w,/b,hw/b=,（,h0-hf,）,/b=,（,515-80,）,/250=1.74156.1,x,10,3,，截面尺寸满足要求,是否计算配箍,0.7,h,f,t,bh,0,0.7*1*1.43*250*515=128878.8N,跨剪力取值,V,156.1,x,10,3,N,142.4,x,10,3,N,判断,V,；计算配箍,0.7f,t,bh,0,），由此中间支座,las=12x20=240mm,。,纵筋截断点距支座的位置：,由于：,（,l,01,-,l,02,）,/,l,02,=,（,6450-6300,）,/6300=2.4%20%,，,q/g=29.9/11.14=2.683,可按教科书图,10.12,确定钢筋断点。,同时，由于支座负弯矩钢筋根数只有三根，通常只考虑一根,钢筋截断，断点距支座距离：,l=l,n,/5+20d=6330/5+20,x,22=1706mm,，取,l=1750mm,。,图,9 L-xx,配筋图,（,次梁配筋图,）,注：,材料：,C30,混凝土；,HRB335,钢筋（,）；,HPB235,钢筋（,）。,主梁设计,主梁内力按弹性理论计算,1,、荷载设计值（为简化计算，主梁自重等效为次梁处集中荷载）,2,、计算简图,由主梁实际结构图知：端支座为砖柱，支承长度,a=370mm,；,边支座为混凝土柱，,b=400mm,；,计算跨度确定：,l,01,=1.025l,n1,+b/2=1.025,x,6580+200=6945mm,l,02,=l,c,=6900mm,。,由此，主梁的计算简图如图,11,示。,图,10,主梁的实际结构,图,11,主梁的计算简图,3,、内力计算及包络图绘制,因为（,l,01,-l,02,）,/l,02,=,（,6945-6900,）,/6945=0.65%,M,1499.8M,跨中,T,形截面类型,1,1,s,=M/,1,f,c,bh,0,2,0.0443,0.3672,0.0255,0.0979,0.0453,0.4846,0.0258,0.1032,验算,b,0.518,0.518,0.518,min,h/h,0,0.2241%,0.2241%,0.2241%,0.2241%,主梁正截面承载力及配筋计算表,斜截面受剪承载力计算,支座截面,A,B,L,B,R,剪力设计值,V,(kN),234.1,368,327,剪跨比,=,a,/h,0,3,3,3,基本参数,c,=1.0,；,h,1,；,f,c,=14.3N/mm,2,；,f,t,=1.43N/mm,2,复核截面,h,w,/b,hw/b=,（,h,0,-h,f,）,/b=,（,580-80,）,/300=1.7368x10,3,（,V,max,）,，,截面尺寸满足要求。,判断是否需要计算配箍,一截面内弯筋,1 25,（共,3,根）,1 25,（共,3,根）,V,sb,=0.8f,y,A,sb,sin,99.95kN,99.95kN,V,cs,=V-V,sb,（,kN,）,234.1,268.05,227.05,1.75,h,f,t,bh,0,/,（,+1,）,108858.75,=108.86kN,108858.75,=108.86kN,108858.75,=108.86kN,判断,234.1108.86,268.05108.86,227.05108.86,判断结果,需计算配箍,需计算配箍,需计算配箍,箍筋计算,V,C,=1.75 f,t,bh,0,/,（,+1,）,108858.75N,108858.75N,108858.75N,V,sv,=V,cs,-V,c,125241.25,159191.25,118191.25,箍筋肢数、直径,210,210,28,（,nA,sv1,）,/s,=,V,sv,/(f,yv,h,0,),1.0283,1.3070,0.9704,s=nA,sv1,*,（,f,yv,h,0,）,/V,sv,152,120,103,初定箍筋,10100,10100,8100,sv,=nAsv1/,(,bs,),0.52%,0.52%,0.34%,sv,min,=0.24f,t,/f,yv,0.16%,0.16%,0.16%,sv,sv,min,是，可行,是，可行,是，可行,集中力处附加横向钢筋计算,1 18,，,1 18,，,5,、主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断,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），并满足以下构造要求：,a,、弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距,S,max,；,b,、钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于,h,0,/2,，如,2,、,3,和,5,号钢筋。,c,、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需要该钢筋的截面）。,d,、当,V0.7f,t,bh,0,时，其实际截断点到理论截断点的距离不应小于,h,0,或,20d,，钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于,1.2l,a,+h,0,。,e,、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,1.3h,0,或,20d,。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于,1.2l,a,+1.7h,0,。,如,