整体式单向板肋梁楼盖设计例题.docx

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整体式单向板肋梁楼盖设计例题

.

整体式单向板肋梁楼盖设计例题

【例9-1】设计资料：

某设计基准期为50年的多层工业建筑楼盖，采用整体式钢筋混凝土结构，楼盖

与墙身中钢筋混凝土圈梁整体浇筑

圈梁截面尺寸

b×h=370×200mm，墙身厚度为370mm

柱截面拟定

，

为300×300mm，柱高4.5m，楼盖梁格布置如图

9-24所示。

〔1〕楼面构造层做法：

20mm厚水泥砂浆面层，20mm厚混合砂浆顶棚抹灰。

〔2〕楼面活荷载：

标准值为

7kN/m2。

〔3〕恒载分项系数为；活荷载分项系数为

〔因楼面活荷载标准值大于

2

4kN/m〕。

〔4〕材料选用：

混凝土：

采用

C30〔fc

N/mm2，ft=1.43N/mm2〕；钢筋：

均采用

HRB400级

〔fy=360N/mm2〕。

图9-24楼盖结构平面布置图

【解】1.板的计算

板按考虑塑性内力重分布方法计算。

l

2200

55mm，对工业建筑楼盖，要求

h70mm，故取板厚h=80mm。

板厚h

40

40

1

1

1

1）6000

次梁截面高度应满足h

（

~

）l

（

~

（334~500）mm，考虑到楼面活荷载比拟

18

12

18

12

大，故取次梁截面高度

h

450mm。

梁宽b

（1~

1）h（150~225）mm，取b=200mm。

板的尺寸

3

2

;.

.

及支承情况见图9-25a〕〔板与圈梁整浇，可视板的端支座为嵌固端〕。

a）

b）

图9-25板的构造和计算简图a〕构造；b〕计算简图

〔1〕荷载计算

20mm厚水泥砂浆面层

0.02×20=0.4kN/m2

80厚钢筋混凝土现浇板

×25=2.0kN/m2

20mm厚混合砂浆顶棚抹灰

0.02×17=0.34kN/m2

恒荷载标准值

g=2.74kN/m2

恒荷载设计值

×2

活荷载设计值

×2

合计

2

〔2〕计算简图

板的计算跨度：

边跨：

l0

ln

）m1.98m

2

中间跨：

l0

ln

跨度差

1%

10%，可按等跨连续板计算内力。

取

1米宽板带作为计算单元，计算简图

如图9-25b〕所示。

（3〕弯矩设计值

连续板各截面弯矩设计值见表9-4。

表9-4连续板各截面弯矩计算

离端第二跨跨中

截面端支座边跨跨中离端第二支座中间支座中间跨跨中

;.

.

弯矩计算系数

1

1

1

1

1

16

14

11

16

14

M

gql0

2

1

2

1

12.391.982

1

2

1

2

1

12.392.02

〔kN·m〕

16

14

11

16

14

〔4〕承载力计算

b=1000mm，h=80mm，h0=80-25=55mm。

钢筋采用HRB400级〔fy=360N/mm2〕，混凝土采用采用C30〔fc=14.3N/mm2〕，1。

各截面配筋见表9-5。

板带部位

截面

M〔kN·m〕

M

s2

1fcbh0s

M

As

fysh0

〔mm2〕

选配钢筋

实配钢筋面积〔mm2〕

表9-5

板的配筋计算

离端第二跨跨中

中间支座

离端第二

中间跨跨中

端支座

边跨跨中

支座

①～②轴线

①～②轴线

②～⑤轴线

②～⑤轴线

⑤～⑥轴线

⑤～⑥轴线

－

－

×

－

－×0.8=

－

159

183

241

163

129

183

148

6@170

6@150

8@200

6@170

6@190

6@150

6@190

166

189

251

166

149

189

149

最小配筋率验算：

min

0.150

0，45

ft0

0max

0.150

0，45

1.430

0

max0.180

0

fy

360

％×1000×80=144mm2，小于以上各面积配筋，满足要求。

板的配筋如图9-26所示。

;.

.

a）

b）

图9-26板的配筋

a）②～⑤轴线板带；b）①～②、⑤～⑥轴线板带

2.次梁计算

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。

主梁截面高度h

（1

~1）l

（1~

1）6600mm（440~660）mm，取主梁截面高度

15

10

15

10

h650mm

1

1

）h（217~325）mm，取b250mm。

次梁的尺寸及支承情况如图9-27a

。

梁宽b（

~

3

2

所示。

a）

b）

图9-27次梁的构造和计算简图

a）构造b）计算简图

〔1〕荷载

恒荷载设计值：

板传来恒荷载×2.2=7.24kN/m

次梁自重×25××（0.45-0.08）=2.22kN/m

梁侧抹灰×17××（0.45-0.8）×2=0.30kN/m

;.

.

合计

g=9.76kN/m

活荷载设计值

由板传来

q×

总计

gq29.78kN/m

〔2〕计算简图

次梁的计算跨度：

边跨：

l0

ln

）m5.755m

2

中间跨：

l0

ln

0.25）m

5.75m

跨度差

0.009%

10%，可按等跨连续梁进行内力计算，其计算简图如图

9-27b所

示。

（3〕弯矩设计值和剪力设计值

次梁各截面弯矩、剪力设计值见表9-6、表9-7。

截面

弯矩计算系数

2

Mgql0

（kN·m〕

表9-6次梁各截面弯矩计算

离端第二跨

端支座边跨跨中离端第二支座中间支座

跨中中间跨跨中

1

1

1

1

1

24

14

11

16

14

1

5.7552

1

5.755

2

1

5.7552

1

5.752

1

5.752

24

14

11

16

14

=

=-

表9-7

次梁各截面剪力计算

截面

端支座右侧

离端第二支座

离端第二支座

中间支座

左侧

右侧

左侧、右侧

剪力计算系数

V

g

qln

5.75=

〔kN〕

〔4〕承载力计算

次梁正截面受弯承载力计算时，支座截面按矩形截面计算，跨中截面按

T形截面计算，其翼缘计算宽

度为：

边跨

bf'

1l0

（1

5755）mm

1918mm

bs0

（200

2000）mm

2200mm

3

3

离端第二跨、中间跨

'

1

1

5750）mm

1916mm

bf

3

l0

（3

梁高h=450mm，翼缘厚度hf'

=80mm。

所有截面均按一排纵筋考虑，

h0=450－35=415mm。

纵向钢

;.

.

筋采用HRB400

级〔fy=360N/mm2〕，箍筋采用HRB400

级〔fyv=360

N/mm2〕，混凝土采用采用C30

〔fc2，ft=1.43N/mm2〕，

1。

经判断各跨中截面均属于第一类

T形截面。

次梁正截面及斜截面承载力计算分别见表

9-8、表9-9。

表9-8

次梁正截面承载力计算

截面

端支座

边跨跨中

离端第二支座

离端第二跨跨中

中间支座

中间跨跨中

M〔kN·m〕

M

106

106

106

106

106

200

4152

1918

4152

200

3902

1916

4152

2004152

s

fbh2

1

c0

ξ

s

As

M

106

106

106

106

106

415

fysh0

360

0.956415

360

415

3600.899415

360

415

〔mm2〕

=288

=475

=668

=415

=510

选配钢筋

2

16

2

16+1

18

3

18

2

16

2

16+1

14

实配钢筋面

402

763

402

556

积〔mm2〕

表9-9

次梁斜截面承载力计算

截面

端支座右侧

离端第二支座左侧

离端第二支座右侧

中间支座左侧、右侧

V〔kN〕

0.25c

fcbh0

297>V

297>V

297>V

297>V

〔kN〕

0.7ftbh0

〔kN〕

83.1>V

83.1

83.1

83.1

选用箍筋

双肢6

双肢6

双肢

6

双肢

6

AsvnAsv1

〔mm2〕

fyvAsvh0

360

415

360

56.6415

360

56.6

415

360

56.6415

s

0.7ftbh0

V

85690-83100

94260-83100

94180-83100

941800-83100

〔mm〕

=3625

=758

=763

=763

实配箍筋间距

200

200

200

200

〔mm〕

次梁的配筋如图9-28所示。

图9-28次梁的配筋

4.主梁计算主梁按弹性理论方法计算。

（1）截面尺寸及支座简化

;.

.

由于（EI）梁/（EI）柱=（E

2506503

）/（E3003003

）＞4,故可将主梁视为铰支于柱上的连

l

l

126600

124500

续梁进行计算；两端支承于砖墙内圈梁上亦可视为铰支。

主梁的尺寸及计算简图如图

9-29所示。

a）

b）

图9-29主梁的构造和计算简图a〕构造b〕计算简图

（2〕荷载

恒荷载设计值：

次梁传来恒荷载×6.0=58.56kN

主梁自重〔折算为集中荷载〕

×25××〔〕×2.2=9.41kN

梁侧抹灰〔折算为集中荷载〕

×17××〔0.65-0.8〕×2×2.2=1.02kN

合计G=69.0kN

活荷载设计值

由次梁传来

×

总计

〔3〕主梁计算跨度确实定

边跨：

ln

）m

6.33m

2

l0

lc

）m6.665m

2

2

中间跨:

ln

0.3）m

6.30m

l0

ln

0.3）m

6.60m

平均跨度（）m6.63m〔计算支座弯矩用〕

;.

.

跨度差

示。

，可按等跨连续梁计算内力，那么主梁的计算简图如图

9-31b所

0.98%10%

（4〕弯矩设计值

主梁在不同荷载作用下的内力计算可采用等跨连续梁的内力系数表进行，其弯矩和剪力设计值的具体

计算结果见表9-10、表9-11。

表9-10

主梁各截面弯矩计算

边跨跨中

中间支座

中间跨跨中

序号

荷载简图及弯矩图

K

K

K

M1

MB（MC）

M2

①

122.14

②

105.90

105.42

③

105.90

④

0.311（

0.089）

247.64（

70.87）

最不利

①

+②

内力组

①+③

合

①

+④

〔〕

表9-11主梁各截面剪力计算

端支座

中间支座

序号

荷载简图及弯矩图

K

K

K

VAr

VBl（VCl）

VBr（VCr）

①

1.267（

1.000）

1.000（1.267）

87.42（

69.0）

69.0（87.42）

②

1.134（0）

0（1.134）

136.19（0）

0（136.19）

④

最不利内

①+②

-223.61（69.0）

69.0（223.61）

力组合

①+④

－〔－〕

〔〕

将以上最不利内力组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标图上，即可得到主梁的弯矩包络图及

剪力包络图，见图9-30。

;.

.

图9-30主梁的弯矩包络图及剪力包络图

〔5〕承载力计算

主梁正截面受弯承载力计算时，

支座截面按矩形截面计算

〔因支座弯矩较大，取h0=650-80=570mm〕，

跨中截面按T形截面计算〔hf'

=80mm，h0

650-35=615mm〕，其翼缘计算宽度为：

bf'1

l0

（

1

6600）mm

2200mm

bs0

6000mm

3

3

纵向钢筋采用

HRB400级〔fy=360N/mm2〕，箍筋采用HRB400级〔fyv=360N/mm2〕，混凝土采用采

用C30〔fc2，ft2〕，

1。

经判别各跨中截面均属于第一类

T形截面。

主梁的正

截面及斜截面承载力计算分别见表

9-12、表9-13。

表9-12主梁正截面承载力计算

截面

边跨跨中

中间支座

中间跨跨中

M〔kN﹒m〕

－

－

b

0.3

V02

2

〔kN﹒m〕

b

MV02

（kN﹒m〕

M

343.54

106

106

106

106

s

1.014.32200615

2

1.014.3250570

2

1.014.32200615

2

250570

2

2

1fcbh0

ξ

;.

.

s

M

343.54

106

106

106

106

As

fysh0

360

615

360

570

360

615

360

570

2

=1575

=1996

=861

=378

〔mm〕

选配钢筋

4

22

4

22+2

20

3

20

2

22

实配钢筋面

1520

2148

942

760

2

积〔mm〕

截面

V〔kN〕

0.25cfcbh0〔kN〕

0.7ftbh0〔kN〕

选用箍筋

Asv