双向板设计例题.doc

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双向板设计例题

某厂房双向板助梁楼盖的结构布置，如图2.42所示，支承梁截面为200×500mm。

设计资料为：

楼面活载=5.0kN/m2，板厚选用100mm，加上面层、粉刷等重量，楼板恒载=3.8kN/m2，混凝土强度等级采用C20，板中钢筋采用HPB235级钢筋。

试计算板的内力，并进行截面设计。

图2.42结构平面布置图

[解]

1.按弹性理论设计

（1）设计荷载

（2）计算跨度：

直接取轴线间距离

（3）弯矩计算

如前所述，计算跨中最大正弯矩时，内支座固定，作用下中间支座固定；作用下中间支座铰支。

跨中最大正弯矩为以上两种荷载产生的弯矩值之和。

本题考虑泊松比的影响。

支座最大负弯矩为当中间支座固定时作用下的支座弯矩值。

各区板格的计算跨度值列于表2.14。

表2.14双向板各截面的弯矩计算

区格

A

B

4.2/5.4=0.78

4.13/5.4=0.77

跨内

计算简图

跨内

支座

计算简图

区格

C

D

4.2/5.33=0.79

4.13/5.33=0.78

跨内

计算简图

跨内

支座

计算简图

由表2.14可见，板间支座弯矩是不平衡的，实际应用时可取相邻两区格支座弯矩的较大值作为支座的弯矩设计值。

（4）截面设计

截面有效高度：

按前述方法确定。

截面设计用的弯矩：

考虑到区格A的四周与梁整体连接，对上表中求得的弯矩值乘以折减系数0.8，作为区格A跨中和支座弯矩设计值。

为了便于计算，可近似取式中=0.95。

截面配筋计算结果及实际配筋，列于表2.15。

1.按塑性铰线法的设计

（1）弯矩计算

首先假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同，支座截面配筋率不随板带而变，取同一数值。

跨中钢筋在离支座处间隔弯起。

对所有区格，均取。

①A区格板：

（支座总弯矩取绝对值计算，下同）

将上列各值代入双向板总弯矩极限平衡方程式（2.28）

即得

解得

②B区格板：

由于B区格为边区格，内力不折减，由于长边支座弯矩已知，，则有：

，

将上列各值代入双向板总弯矩极限平衡方程式（2.28），即得

解得

③C区格板，亦按同理进行计算，详细过程从略。

④D区格板

（2）截面设计

对各区格板的截面计算与配筋，列于表2.15，配筋图见图2.43。

表2.15板的配筋计算

截面

m/（kN.m）

/（mm）

/（mm2）

选配钢筋

实配面积/（mm2）

跨中

A区格

方向

3.01

80

189

8@200

252

方向

1.81

70

130

8@200

252

B区格

方向

6.00

80

376

10@200

393

方向

3.60

70

258

8@200

252

C区格

方向

4.43

80

278

8@170

296

方向

2.66

70

191

8@200

252

D区格

方向

7.23

80

453

10@170

462

方向

4.34

70

311

8/10@200

322

支座

A—B

6.02

80

378

8/10@200

8@400

447

A—C

3.62

80

227

8@200

8@400

376

B—D

7.20

80

457

8/10@200

8@400

447

C—D

8.86

80

556

8/10@170

8@340

527

图2.43双向板配筋图