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1、设计例题,单向板肋梁楼盖设计,与鉴别,与鉴别,本设计例题通过一个常用、典型的钢筋混凝土楼盖现浇式单向板肋梁楼盖的设计，让学生将所学到的理论知识与设计方法运用于具体的设计实践中，提高专业设计能力及创造性思维能力，使所学知识能够融会贯通。 主要内容如下： （1）梁、板的结构布置； （2）荷载计算； （3）板的计算及配筋； （4）次梁的计算及配筋； （5）主梁的内力计算、包络图的绘制及配筋计算 （6）绘制楼盖结构施工图； （7）整理计算书；,1、设计资料（设计任务书）,2、板的设计,3、次梁设计,5、绘制施工图,计算 内 容,4、主梁设计,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
2、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,设计任务书,图1.楼盖平面图,图2.楼面详细做法,设计资料,（1）楼面均布活荷载标准值：qk=10kN/m2。 （2）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）。 （3）材料：混凝土强度等级采用C30，主
3、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。,整体式单向板肋梁楼盖设计步骤 : 1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定 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。 按高跨比条件要求板的厚度 ，对工业建筑的楼板，要求 ，所以板厚取 。 次梁截面高度应满足 ，取 ，截面宽 ，取 。 主梁截面高度应满足 ,取 ，截面宽度取为 ，柱的截面尺寸bh=400400 mm2。,楼盖结构平面布置,3、 板的设计按考虑塑性内力重分布设计 （1）、荷载计算 恒荷载标准值,活荷载标准值：因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载
4、标准值大于， 所以活荷载分项系数取 1.3，,（2）、计算简图 取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图4（a）所示，由图可知：次梁截面为b=250 mm，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：,图4（a）板的实际结构,板的计算简图4（b）所示。,图4 (b)板的计算简图,3） 弯矩设计值 因边跨与中跨的计算跨度相差 小于10%，可按等跨连续板计算 由表11-1可查得板的弯矩系数M,，板的弯矩设计值计算过程见表1,（4） 配筋计算正截面受弯承载力计算 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
5、积折减20%。板配筋计算过程见表1-9,（5）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。板的配筋图如图图4（c）所示。,图1-34（c） 板配筋图,4、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,（2）、计算简图 由次梁实际结构图（5（a）图）可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm,主梁宽度为b=300mm。,图5（a）次梁的实际结构,次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：,计算简图如图1-35（b）所示。,图5 (b) 次梁的计算简图,（3） 弯矩设计值和剪力设计值的计算 因边跨和中间跨的计算跨度相差 小于10
6、%，可按 等跨连续梁计算。 由表11-2,11-2可分别查得弯矩系数 和剪力系数 。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表1-10和表1-11,（4）配筋计算 正截面抗弯承载力计算 次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：,判别跨中截面属于哪一类T形截面,故属于第一类T形截面,支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表1-12。,表1-12 次梁正截面受弯承载力计算,斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。 复核截面尺寸：,所以B和C支座均需要按计算配置箍筋，A支座均只需要按构造配置箍筋,计算所需箍筋,调幅后受剪承载力应加强，梁局部范
7、围将计算的箍筋面积增加20%，现调整箍筋间距，S=0.8X 281=224.8mm，为满足最小配筋率的要求，最后箍筋间距S=100mm。 配箍筋率验算： 弯矩调幅时要求配筋率下限为,实际配箍率,因各个支座处的剪力相差不大，为方便施工，沿梁长不变，取,6100。,双肢,（5）施工图的绘制 次梁配筋图如5（c）图所示,图1-35（c）次梁的配筋图,其中次梁纵筋锚固长度确定： 伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：,取650mm.,伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定： l=12d=1220=240mm 梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l12d=1222=264mm，取300mm. 纵
8、筋的截断点距支座的距离:,5、主梁设计主梁内力按弹性理论设计： （1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）,（2）计算简图,图1-36 (a)主梁的实际结构,图1-36 (b) 主梁的计算简图,（3）、内力设计值计算及包络图绘制 因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。 弯矩值计算：,式中k1和k2由附录6查得,*注：此处的弯矩可通过取脱离体，由力的平衡条件确定。根据支座弯矩，按下面简图确定,具体计算见以下表格,图7 主梁取脱离体时弯矩图,、剪力设计值：,不同截面的剪力值经过计算如表所示。,弯矩、剪力包络图绘制 荷载组合+时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此
9、时：,以这两个支座的弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载,作用下的简支梁弯矩图：,则第一个集中荷载下的弯矩值为 ：,第二集中荷载作用下弯矩值为：,中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为：,342.4KNm,以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为：,荷载组合+时支座最大负弯矩：,其它两个支座的弯矩为：,在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q时的简支梁弯矩图：,则集中荷载处的弯矩值依次为：,461kNm，265.5kNm，167.3KNm，268.7KNm,同理，当,，,最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列。,荷载组合+时，出现边跨跨内弯矩最小
10、与中间跨跨中弯矩最大。此时,第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为：,85.4KNm，,-28.7kNm,第二跨在集中荷载作用下的弯矩值为：,荷载组合+时，,至第二跨荷载处剪力降为 ：,234.1-283.6=49.5kN；,至第二集中荷载处剪力降为 49.5283.6=333.1kN，荷载组合+时，,最大，其,则第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）199.2KN,84.4KN,其余剪力值可按此计算。 主梁的剪力包络图见1-38图。,+5情况的弯矩按此方法计算。,所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。,图138 主梁弯矩包络图和剪力
11、包络图,（4）配筋计算承载力计算,纵向钢筋HRB400,其中,正截面受弯承载力计算及纵筋的计算,跨中正弯矩按形截面计算，因,翼缘计算宽度按,中较小值确定，取,。支座处的弯矩设计值：,判别跨中截面属于哪一类T形截面,正截面受弯承载力的计算过程如下,主梁正截面受弯承载力及配筋计算,箍筋计算斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸：,满足要求。 验算是否需要计算配置箍筋。,故需进行配置箍筋计算。,计算所需腹筋；采用 8100 双肢箍。,=327.3kN(VA=234. 1kN和VBr=327.4 kN) VBl=368 kN,因此应在B支座截面左边应按计算配置弯起钢筋，主梁剪力图呈矩形，在B截面左边的2.
12、3m范围内需布置3排弯起钢筋才能覆盖此最大剪力区段，现先后弯起第一跨跨中的225和支座处的一根125鸭筋，,As=490.9 mm2,弯起角取,次梁两侧附加横向钢筋计算。,m=(950-2500)/100+1=8,次梁两侧各布置4排，另加吊筋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： 弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax；钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于h0/2，如2、3和5号钢筋。 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
13、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）。,当 时，且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于h0或20d，钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于 。,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1.3h0或20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于,。,如5号钢筋的截断计算：,因为剪力,且钢筋截断后仍处于负弯矩区，所以钢筋的截断点距充分利用点的距离应大于等于,，即：,且距不需要点的距离应大于等于1.3h0或20d，即：,通过画图可知 从（ ）中减去钢筋充分利用点与理论截断点（不需要点）的距离后的长度为1840mm(754mm和500mm)，现在取距离柱边1960mm处截断5号钢筋。 其它钢筋的截断如图所示。 主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定： 梁顶面纵筋的锚固长度：,取880mm.,梁底面纵筋的锚固长度：12d=12,X25=300mm，取300mm,检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求。 主梁的材料图和实际配筋图如图1-39所示,图1-39 主梁材料图与配筋图,图1-40楼盖结构平面布置及配筋图,