整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計例題

1、.整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計例題【例 9-1 】設(shè)計資料 ：某設(shè)計基準(zhǔn)期為50 年的多層工業(yè)建筑樓蓋，采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓蓋與墻身中鋼筋混凝土圈梁整體澆筑,圈梁截面尺寸b ×h=370 ×200 mm ，墻身厚度為370 mm ， 柱截面擬定為 300 ×300 mm ，柱高 4.5 m ，樓蓋梁格布置如圖9-24 所示 。（ 1）樓面構(gòu)造層做法 ：20 mm 厚水泥砂漿面層 ，20 mm 厚混合砂漿頂棚抹灰 。（ 2）樓面活荷載 ：標(biāo)準(zhǔn)值為 7 kN/m 2。（ 3）恒載分項系數(shù)為1.2；活荷載分項系數(shù)為1.3 （因樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m 2 ）。

2、（ 4 ） 材料選用：混凝土 ： 采用C30 （ f c =14.3N/mm 2 ， f t =1.43N/mm 2 ）； 鋼筋 ： 均采用HRB400 級（ f y =360 N/mm2 ）。圖 9-24樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖【解】 1. 板的計算板按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。.專業(yè) .專注.l220055 mm ，對工業(yè)建筑樓蓋 ，要求 h 70mm ，故取板厚 h =80 mm 。板厚 h40401111 )次梁截面高度應(yīng)滿足h()l(6000(334 500) mm ， 考慮到樓面活荷載比18121812較大 ，故取次梁截面高度h450mm 。 梁寬 b( 1 1 ) h(150 225

3、) mm ，取 b =200 mm 。 板的尺32寸及支承情況見圖9-25a ）（ 板與圈梁整澆 ，可視板的端支座為嵌固端 ）。a)b)圖 9-25 板的構(gòu)造和計算簡圖a）構(gòu)造； b）計算簡圖（ 1）荷載計算20mm厚水泥砂漿面層0.02×20=0.4 kN/m80 厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板0.08 ×25=2.0 kN/m20mm厚混合砂漿頂棚抹灰0.02×17=0.34 kN/m恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值g =2.74 kN/m恒荷載設(shè)計值g = 1.2 ×2.74 =3.29kN/m22222活荷載設(shè)計值q = 1.3 ×7.0 =9.1kN/m2合計g +

4、 q =12.39kN/m 2（ 2）計算簡圖板的計算跨度 ：邊跨 ： l 0 l n( 2.2 0.120.2 ) m 1.98 m2.專業(yè) .專注.中間跨 ： l 0 l n(2.20.2) m 2.0m跨度差 2.0 1.981%10% ，可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力。 取 1 米寬板帶作為計算單元，計算簡圖1.98如圖 9-25b ）所示 。（ 3）彎矩設(shè)計值連續(xù)板各截面彎矩設(shè)計值見表9-4 。表 9-4連續(xù)板各截面彎矩計算截面邊跨跨中離端第二支座離端第二跨跨中中間支座端支座中間跨跨中彎矩計算系數(shù)111111614111614211.98211.98212 .021212Mg q l12 .

5、3912. 3912 .3912.392.012.392.00161411（ kN ·m）1614=-3.04=3.47=-4.51=3.10=-3.54（ 4）承載力計算b =1000 mm ， h =80 mm ， h0 = 80 -25=55 mm 。 鋼筋采用 HRB400 級（ f y =360 N/mm 2）， 混凝土采用采用 C30 （ f c = 14.3 N/mm 2 ）， 1 =1.0 。 各截面配筋見表 9-5 。板帶部位截面M（ kN· m）Ms 21 f cbh0 sMAsf ysh0（mm 2）表 9-5 板的配筋計算離端第二跨跨中離端第二中間跨

6、跨中中間支座端支座邊跨跨中支座 軸線 軸線 軸線 軸線 軸線 軸線 3.043.474.513.103.10 ×0.8=2.483.54 3.54 ×0.8=2.830.0700.0800.1040.0710.0570.0810.0650.9640.9580.9450.9630.9700.9580.966159183241163129183148.專業(yè) .專注.617615082006170619061506190選配鋼筋0實配鋼筋189251166149189149166面積（ mm 2）最小配筋率驗算 ： min0.15 00 ， 45 f t 00max 0.15 0

7、0 ， 451.43 00max0.18 00f y3600.18 ×1000 ×80 =144mm2，小于以上各面積配筋，滿足要求 。板的配筋如圖9-26 所示 。a)b)圖 9-26 板的配筋a) 軸線板帶 ； b) 、 軸線板帶2. 次梁計算次梁按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算。主 梁 截 面 高 度 h( 11 )l( 1 1 ) 6600 mm(440 660) mm ， 取 主 梁 截 面 高 度15101510h 650mm 。 梁寬 b( 1 1 )h( 217 325) mm ，取 b250mm 。 次梁的尺寸及支承情況如圖329-27a 所示。.專業(yè) .專注

8、.a)b)圖 9-27 次梁的構(gòu)造和計算簡圖a)構(gòu)造 b)計算簡圖（ 1）荷載恒荷載設(shè)計值 ：板傳來恒荷載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梁側(cè)抹灰1.2×17×0.02 ×(0.45-0.8) ×2=0.30 kN/m合計g =9.76 kN/m活荷載設(shè)計值由板傳來q =9.1 ×2.2 =20.02kN/m總計g q 29.78 kN/m（ 2）計算簡圖次梁的計算跨度 ：邊跨 ： l 0ln(6.00.120.25) m5.

9、7 5 5m2中間跨 ： l 0l n(6.00.25) m5.75 m跨度差5.7555.750.009%10%，可按等跨連續(xù)梁進(jìn)行內(nèi)力計算，其計算簡圖如圖 9-27b5.75所示 。（ 3）彎矩設(shè)計值和剪力設(shè)計值次梁各截面彎矩 、剪力設(shè)計值見表9-6 、表 9-7。.專業(yè) .專注.截面彎矩計算系數(shù)2Mgq l 0（ kN ·m）.表 9-6次梁各截面彎矩計算端支座邊跨跨中離端第二支座離端第二跨中間支座跨中中間跨跨中111112414111614129.785.755 2129.785 .7552129.785 .755 2129.785.75 2129.785.75 224141

10、11614=-41.10=70.45=-89.66=61.54=-70.33表 9-7次梁各截面剪力計算截面端支座右側(cè)離端第二支座離端第二支座中間支座左側(cè)右側(cè)左側(cè)、右側(cè)剪力計算系數(shù)0.500.550.550.55Vgq ln0.5029.785.7550.5529.785.7550.5529.785.75= 85.69= 94.2694.1894.18（ kN ）（ 4）承載力計算次梁正截面受彎承載力計算時，支座截面按矩形截面計算，跨中截面按T 形截面計算 ，其翼緣計算寬度為 ：邊跨bf ' 1 l 0( 1 5755) mm1918 mm b s0(200 2000) mm 2200

11、 mm33離端第二跨 、中間跨'115750) mm1916 mmbf3l 0(3梁高 h =450mm ，翼緣厚度 hf'=80 mm 。 所有截面均按一排縱筋考慮， h0 =450 35=415 mm ?？v向鋼筋采用 HRB400 級（ f y =360 N/mm2）， 箍筋采用 HRB400 級（ fyv=360 N/mm2）， 混凝土采用采用 C30 （ fc =14.3N/mm2 ， f t =1.43 N/mm2）， 1 =1.0 。 經(jīng)判斷各跨中截面均屬于第一類T形截面。次梁正截面及斜截面承載力計算分別見表9-8 、表 9-9 。表 9-8次梁正截面承載力計算離端

12、第二跨跨中截 面端支座 邊跨跨中 離端第二支座 中間支座中間跨跨中M（ kN · m）Ms 21 f cbh0.-41.1070.45-93.4461.54-70.3341.1010670.45106293.44106261.54106270.33106214.319181.014.32003901.014.319161.014.32004151.04154151.014.32004152=0.015=0.182=0.013=0.143專業(yè) .專注.=0.0830.0870.0150.2030.0130.155s0.9560.9920.8990.9930.92341.1010661.

13、54106M0.95641570.4510 689.6610670.3310 6As3603600.993 415f ysh03600.992415360 0.899 4153600.923415（ mm 2 ）=288=475=668=415=510選配鋼筋216216+118318216216+114實配鋼筋面402656.5763402556積（mm 2）表 9-9次梁斜截面承載力計算截面端支座右側(cè)離端第二支座左側(cè)離端第二支座右側(cè)中間支座左側(cè) 、右側(cè)V （ kN ）85.6994.2694.1894.180.25 cf c bh0297> V297> V297> V29

14、7> V（ kN ）0.7 ft bh083.1> V83.1 < V83.1 < V83.1< V（ kN ）選用箍筋雙肢 6雙肢 6雙肢 6雙肢6As vnAsv156.656.656.656.6（ mm 2）f yv Asv h0360 56.641536056 .6 415360 56 .6415360 56 .6415s0.7 ftbh085690 - 8310094260 - 8310094180 - 83100941800 - 83100V（mm ）=3625=758=763=763實配箍筋間距200200200200（mm ）次梁的配筋如圖9-28

15、 所示 。圖 9-28 次梁的配筋4. 主梁計算 主梁按彈性理論方法計算 。(1) 截面尺寸及支座簡化由于 (EI )梁/ (EI )柱= (E250 6503)/(E300 3003) =5.78 4,故可將主梁視為鉸支于柱上的ll12 660012 4500.專業(yè) .專注.連續(xù)梁進(jìn)行計算；兩端支承于磚墻內(nèi)圈梁上亦可視為鉸支。主梁的尺寸及計算簡圖如圖9-29 所示 。a)b)圖 9-29 主梁的構(gòu)造和計算簡圖a）構(gòu)造 b）計算簡圖（ 2）荷載恒荷載設(shè)計值 ：次梁傳來恒荷載9.76 ×6.0=58.56 kN主梁自重 （折算為集中荷載）1.2×25×0.25 &#

16、215;（0.65-0.08 ）×2.2=9.41 kN梁側(cè)抹灰 （折算為集中荷載）1.2×17×0.02 ×（0.65-0.8 ）×2 ×2.2=1.02 kN合計G =69.0 kN活荷載設(shè)計值由次梁傳來Q =20.02 ×6.0 =120.1kN總計G + Q =189.1kN（ 3）主梁計算跨度的確定邊跨 ： l n(6.60.120.3) m6.33 m2l0lc(6.330.370.32) m 6.665 m2.專業(yè) .專注.中間跨 :ln(6.600.3) m6.30ml 0l nb(6.300.3) m 6.

17、60 m平均跨度(6.6656.60 ) m6.63m （計算支座彎矩用 ）2跨度差6.6656.600.98% 10% ，可按等跨連續(xù)梁計算內(nèi)力，則主梁的計算簡圖如圖9-31b 所6.60示。（ 4）彎矩設(shè)計值主梁在不同荷載作用下的內(nèi)力計算可采用等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行，其彎矩和剪力設(shè)計值的具體計算結(jié)果見表9-10 、表 9-11 。序號最不利內(nèi)力組合序號荷載簡圖及彎矩圖 + + + 荷載簡圖及彎矩圖表 9-10主梁各截面彎矩計算邊跨跨中中間支座中間跨跨中KKKM 1MB(MC)M 20.2440.2670.067112.21122 .1430.510.2890.1330.133231.3

18、3105 .90105. 420.0440.1330.20035.22105 .90158.530.2290.311(0.089 )0.170183.31247.64(70.87 )134.75343.54-228.04-74.9176.99-228.04189.04295.52-369.78 （ -193.01 ）165.26表 9-11主梁各截面剪力計算端支座中間支座KKKV A rVB l (VC l )VBr (VC r ).專業(yè) .專注.0.7331.267(1.000)1.000(1.267)50.5887.42(69.0)69.0(87.42)0.8661.134 (0)0(1

19、.134)104.01136.19( 0)0(136.19)0.6891.3110.7781.222 0.08982.75157.4593.44146.76 10.69最不利內(nèi) + 154.59-223.61(69.0)69.0(223.61)力組合 + 133.33 244.87 （215.76 （98.11 ）162.44 ）將以上最不利內(nèi)力組合下的彎矩圖和剪力圖分別疊畫在同一坐標(biāo)圖上，即可得到主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖，見圖 9-30 。圖 9-30主梁的彎矩包絡(luò)圖及剪力包絡(luò)圖（ 5）承載力計算主梁正截面受彎承載力計算時，支座截面按矩形截面計算（因支座彎矩較大，取h0 =650-80=

20、570mm ）， 跨中截面按T 形截面計算 （ hf' =80 mm ， h0650-35=615mm ）， 其翼緣計.專業(yè) .專注.算寬度為 ：bf '1 l 0( 16600) mm 2200 mm b s0 6000 mm33縱向鋼筋采用 HRB400 級（ f y =360 N/mm2）， 箍筋采用 HRB400 級（ f yv =360N/mm2 ）， 混凝土采用采用C30（ f c =14.3N/mm 2， f t =1.43N/mm2）， 1 =1.0 。 經(jīng)判別各跨中截面均屬于第一類T 形截面。 主梁的正截面及斜截面承載力計算分別見表9-12 、表 9-13 。

21、表 9-12主梁正截面承載力計算截面M （kN m ）邊跨跨中中間支座中間跨跨中343.54369.78189.04 74.91V0b20 .3215.762（ kN m ）bMV02（ kN m ）Ms 21 f cbh0sAsMf y sh 0（mm 2）選配鋼筋實配鋼筋面積（ mm 2 ）=32.36337.42343 .54106337.42106189.0410 674.9110 61.0 14.32200 615 21.014.3 250570 21.0 14.3220061521.0 14.3250570 2=0.029=0.290=0.016=0.0640.0290.3520.0160.0670.9850.8240.9920.967343 .54106337.42106189.0410675.2510 63600.