混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計單向板設(shè)計例題

設(shè)計例題單向板肋梁樓蓋設(shè)計與鑒別與鑒別本設(shè)計例題通過一個常用、典型的鋼筋混凝土樓蓋——現(xiàn)澆式單向板肋梁樓蓋的設(shè)計，讓學(xué)生將所學(xué)到的理論知識與設(shè)計方法運用于具體的設(shè)計實踐中，提高專業(yè)設(shè)計能力及創(chuàng)造性思維能力，使所學(xué)知識能夠融會貫通。主要內(nèi)容如下：

（1）梁、板的結(jié)構(gòu)布置；

（2）荷載計算；（3）板的計算及配筋；（4）次梁的計算及配筋；（5）主梁的內(nèi)力計算、包絡(luò)圖的繪制及配筋計算（6）繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖；（7）整理計算書；

1、設(shè)計資料（設(shè)計任務(wù)書）

2、板的設(shè)計

3、次梁設(shè)計

5、繪制施工圖

計算內(nèi)容4、主梁設(shè)計

某多層廠房的樓蓋平面如圖1所示，樓面做法見圖2，樓蓋采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋，試設(shè)計之。設(shè)計要求：1．板、次梁內(nèi)力按塑性內(nèi)力重分布計算；2.主梁內(nèi)力按彈性理論計算；3．繪出結(jié)構(gòu)平面布置圖、板、次梁和主梁的模板及配筋圖。

進行鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計主要解決的問題有：（1）計算簡圖；（2）內(nèi)力分析；（3）截面配筋計算；（4）構(gòu)造要求；（5）施工圖繪制設(shè)計任務(wù)書圖1.樓蓋平面圖圖2.樓面詳細做法設(shè)計資料

（1）樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk=10kN/m2。（2）樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（=20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（=17kN/m3）。（3）材料：混凝土強度等級采用C30，主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其余均采用HPB235。整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計步驟

:1、樓蓋梁格布置及截面尺寸確定

確定主梁的跨度為6.9m，次梁的跨度為6.6m，主梁每跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.3m。按高跨比條件要求板的厚度，對工業(yè)建筑的樓板，要求，所以板厚取。次梁截面高度應(yīng)滿足，取，截面寬，取。主梁截面高度應(yīng)滿足,取，截面寬度取為，柱的截面尺寸b×h=400×400mm2。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置

3、板的設(shè)計——按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計（1）、荷載計算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值

活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：因為是工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于，所以活荷載分項系數(shù)取1.3，

（2）、計算簡圖取1m板寬作為計算單元，板的實際結(jié)構(gòu)如圖4（a）所示，由圖可知：次梁截面為b=250mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度為a=120mm，則按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計，板的計算跨度為：圖4（a）板的實際結(jié)構(gòu)

板的計算簡圖4（b）所示。

圖4(b)板的計算簡圖3）彎矩設(shè)計值

因邊跨與中跨的計算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算由表11-1可查得板的彎矩系數(shù)αM,，板的彎矩設(shè)計值計算過程見表1（4）配筋計算——正截面受彎承載力計算對軸線②~⑤間的板帶，考慮起拱作用，其跨內(nèi)2截面和支座C截面的彎矩設(shè)計值可折減20%，為了方便，近似對鋼筋面積折減20%。板配筋計算過程見表1-9（5）板的配筋圖繪制板中除配置計算鋼筋外，還應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋如分布鋼筋和嵌入墻內(nèi)的板的附加鋼筋。板的配筋圖如圖圖4（c）所示。圖1-34（c）板配筋圖

4、次梁設(shè)計——按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計（1）荷載設(shè)計值：恒荷載設(shè)計值（2）、三計算三簡圖由次三梁實三際結(jié)三構(gòu)圖三（5（a）圖三）可三知，三次梁三在墻三上的三支承三長度三為a=三24三0m三m,主梁三寬度三為b=三30三0m三m。圖5（a）次三梁的三實際三結(jié)構(gòu)次梁三的邊三跨的三計算三跨度三按以三下二三項的三較小三值確三定：計算三簡圖三如圖1-三35（b）所三示。圖5三(b三)次梁三的計三算簡三圖（3）三彎矩三設(shè)計三值和三剪力三設(shè)計三值的三計算因邊三跨和三中間三跨的三計算三跨度三相差三小三于10三%，可三按等跨三連續(xù)三梁計三算。三由三表11三-2三,1三1-三2可分三別查三得彎三矩系三數(shù)三和剪三力系三數(shù)三。三次梁三的彎三矩設(shè)三計值三和剪三力設(shè)三計值三見表1-三10和表1-三11（4）配三筋計三算①正三截面三抗彎三承載三力計三算次梁三跨中三正彎三矩按T形截三面進三行承三載力三計算三，其三翼緣三寬度三取下三面二三項的三較小三值：判別三跨中三截面三屬于三哪一三類T形截三面故屬三于第三一類T形截三面支座三截面三按矩三形截三面計三算，三正截三面承三載力三計算三過程三列于三表1-三12。表1-三12次梁三正截三面受三彎承三載力三計算②斜三截面三受剪三承載三力計三算(包括三復(fù)核三截面三尺寸三、腹三筋計三算和三最小三配箍三率驗三算)。復(fù)核三截面三尺寸三：所以B和C支座三均需三要按三計算三配置三箍筋三，A支座三均只三需要三按構(gòu)三造配三置箍三筋計算三所需三箍筋調(diào)幅三后受三剪承三載力三應(yīng)加三強，三梁局三部范三圍將三計算三的箍三筋面三積增三加20三%，現(xiàn)三調(diào)整三箍筋三間距三，S=三0.三8X三2三81三=2三24三.8三mm，為三滿足三最小三配筋三率的三要求三，最三后箍三筋間三距S=三10三0m三m。配箍三筋率三驗算三：彎矩三調(diào)幅三時要三求配三筋率三下限三為實際三配箍三率因各三個支三座處三的剪三力相三差不三大，三為方三便施三工，三沿梁三長不三變，三取6@三10三0。雙肢（5）施三工圖三的繪三制次梁三配筋三圖如5（c）圖三所示圖1-三35（c）次三梁的三配筋三圖其中三次梁三縱筋三錨固三長度三確定三：伸入三墻支三座時三，梁三頂面三縱筋三的錨三固長三度按三下式三確定三：取65三0m三m.伸入三墻支三座時三，梁三底面三縱筋三的錨三固長三度按三確定三：l=三12三d=三12三20三=2三40三mm梁底三面縱三筋伸三入中三間支三座的三長度三應(yīng)滿三足l>三12三d=三12三22三=2三64三mm，取30三0m三m.縱筋三的截三斷點三距支三座的三距離:5、主三梁設(shè)三計——主梁三內(nèi)力三按彈三性理三論設(shè)三計：（1）荷三載設(shè)三計值三。（為三簡化三計算三，將三主梁三的自三重等三效為三集中三荷載三）（2）計三算簡三圖圖1-三36三(a三)主梁三的實三際結(jié)三構(gòu)圖1-三36三(三b)主梁三的計三算簡三圖（3）、三內(nèi)力三設(shè)計三值計三算及三包絡(luò)三圖繪三制因跨三度相三差不三超過10三%，可三按等三跨連三續(xù)梁三計算三。①彎三矩值三計算三：式中k1和k2由附三錄6查得*注三：此三處的三彎矩三可通三過取三脫離三體，三由力三的平三衡條三件確三定。三根據(jù)三支座三彎矩三，按三下面三簡圖三確定具體三計算三見以三下表三格圖7主梁三取脫三離體三時彎三矩圖②、三剪力三設(shè)計三值：不同三截面三的剪三力值三經(jīng)過三計算三如表三所示三。中查到，由附錄式中系數(shù)剪力1,,,:4343kkQKGkV+=③彎三矩、三剪力三包絡(luò)三圖繪三制荷載三組合三①+②時，三出現(xiàn)三第一三跨跨三內(nèi)最三大彎三矩和三第二三跨跨三內(nèi)最三小彎三矩，三此時三：以這三兩個三支座三的彎三矩值三的連三線為三基線三，疊三加邊三跨載三集中三荷載作用三下的三簡支三梁彎三矩圖三：則第三一個三集中三荷載三下的三彎矩三值為：第二三集中三荷載三作用三下彎三矩值三為：中間三跨跨三中彎三矩最三小時三，兩三個支三座彎三矩值三均為三：－34三2.三4K三N·三m以此三支座三彎矩三連線三疊加三集中三荷載三。則三集中三荷載三處的三彎矩三值為三：荷載三組合三①+④時支三座最三大負三彎矩三：其它三兩個三支座三的彎三矩為三：在這三三個三支座三彎矩三間連三線，三以此三連線三為基三線，三于第三一跨三、第三二跨三分別三疊加三集中三荷在G+三Q時的三簡支三梁彎三矩圖三：則集三中荷三載處三的彎三矩值三依次三為：46三1k三N·三m，26三5.三5k三N·三m，16三7.三3K三N·三m，26三8.三7K三N·三m同理三，當(dāng)，最大三時，三集中三荷載三下的三彎矩三倒位三排列三。荷載三組合三①+③時，三出現(xiàn)三邊跨三跨內(nèi)三彎矩三最小三與中三間跨三跨中三彎矩三最大三。此三時第一三跨在三集中三荷載G作用三下的三彎矩三值分三別為三：85三.4三KN三·m，-2三8.三7k三N·三m,第二三跨在三集中三荷載三Ｇ＋三Ｑ作三用下三的彎三矩值三為：荷載三組合三①+②時，至第三二跨三荷載三處剪三力降三為：23三4.三1-三28三3.三6=－49三.5三kN；至第三二集三中荷三載處三剪力三降為―49三.5―28三3.三6=－33三3.三1k三N，荷三載組三合①+④時，最大三，其則第三一跨三中集三中荷三載處三剪力三順次三為（三從左三到右三）19三9.三2K三N,－84三.4三KN三,其余三剪力三值可三按此三計算三。主梁三的剪三力包三絡(luò)圖三見1-三38圖。①+5情況三的彎三矩按三此方三法計三算。所計三算的三跨內(nèi)三最大三彎矩三與表三中有三少量三的差三異，三是因三為計三算跨三度并三非嚴三格等三跨所三致。三主梁三的彎三矩包三絡(luò)圖三見下三圖。圖1—三38主梁三彎矩三包絡(luò)三圖和三剪力三包絡(luò)三圖（4）配三筋計三算承三載力三計算縱向三鋼筋HR三B4三00三,其中①正三截面三受彎三承載三力計三算及三縱筋三的計三算跨中三正彎三矩按三Ｔ形三截面三計算三，因翼緣三計算三寬度三按中較三小值三確定三，取。Ｂ三支座三處的三彎矩三設(shè)計三值：判別三跨中三截面三屬于三哪一三類T形截三面正截三面受三彎承三載力三的計三算過三程如三下主梁三正截三面受三彎承三載力三及配三筋計三算②箍三筋計三算——斜截三面受三剪承三載力三計算驗算三截面三尺寸三：滿足三要求三。驗算三是否三需要三計算三配置三箍筋三。故需三進行三配置三箍筋三計算三。計算三所需三腹筋三；采三用8@三10三0雙肢三箍。=3三27三.3三kN三>(三VA=2三34三.三1k三N和VBr=3三27三.4kN)<VBl=3三68kN因此三應(yīng)在B支座三截面三左邊三應(yīng)按三計算三配置三彎起三鋼筋三，主三梁剪三力圖三呈矩三形，三在B截面三左邊三的2.三3m范圍三內(nèi)需三布置3排彎三起鋼三筋才三能覆三蓋此三最大三剪力三區(qū)段三，現(xiàn)三先后三彎起三第一三跨跨三中的2Ф三25和支三座處三的一三根1Ф三25鴨筋三，As=4三90三.9三m三m2,彎起三角?、鄞稳簝扇齻?cè)附三加橫三向鋼三筋計三算。m=三(9三50三-2三50三0)三/1三00三+1三=8三,次梁三兩側(cè)三各布三置4排，三另加三吊筋Ф1三8，（5）主三梁正三截面三抗彎三承載三力圖三（材三料圖三）、三縱筋三的彎三起和三截斷①三按比三列繪三出主三梁的三彎矩三包絡(luò)三圖②按三同樣三比列三繪出三主梁三的抗三彎承三載力三圖（三材料三圖）三，并三滿足三以下三構(gòu)造三要求三：彎起三鋼筋三之間三的間三距不三超過三箍筋三的最三大容三許間三距Sma三x；鋼三筋的三彎起三點距三充分三利用三點的三距離三應(yīng)大三于等三于h0/2，如2、3和5號鋼三筋。按第三四章三所述三的方三法繪三材料三圖，三并用三每根三鋼筋三的正三截面三抗彎三承載三力直三線與三彎矩三包絡(luò)三圖的三交點三，確三定鋼三筋的三理論三截斷三點（三即按三正截三面抗三彎承三載力三計算三不需三要該三鋼筋三的截三面）三。當(dāng)三時，三且其三實際三截斷三點到三理論三截斷三點的三距離三不應(yīng)三小于三等于h0或20三d，鋼三筋的三實際三截斷三點到三充分三利用三點的三距離三應(yīng)大三于等三于三。若按三以上三方法三確定三的實三際截三斷點三仍位三于負三彎矩三的受三拉區(qū)三，其三實際三截斷三點到三理論三截斷三點的三距離三不應(yīng)三小于三等于1.三3h