单向板肋梁楼盖设计指导书.docx
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单向板肋梁楼盖设计指导书
单向板肋梁楼盖设计
某多层厂房的楼盖平面如图1-31所示，楼面做法见图1-32，楼盖采用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；
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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
图 1-31楼盖平面图
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图1-32 楼盖做法详图
整体式单向板肋梁楼盖设计步骤：
1．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。
2、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。
楼盖结构的平面布置图如图1-33所示。
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b×h=400×400mm2。
图1-33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
小计
活荷载标准值：
因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于，所以活荷载分项系数取，
（2）、计算简图
取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图1-34（a）所示，由图可知：
次梁截面为b=，现浇板在墙上的支承长度为a=，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为：
板的计算简图1-34（b）所示。
图1-34（a）板的实际结构
图1-34 （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12-2可查得板的弯矩系数αM,，板的弯矩设计值计算过程见表1-8
表1-8板的弯矩设计值的计算
截面位置
1
边跨跨中
B
离端第二支座
2
中间跨跨中
C
中间支座
弯矩系数
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度l0（m）
l01=2.095
l01=2.095
l02=2.05
l02=2.05
（kN.m）
=
-
=-
=
=
（4）配筋计算——正截面受弯承载力计算
对轴线②~⑤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，近似对钢筋面积折减20%。
板配筋计算过程见表1-9
表1-9 板的配筋计算
截面位置
1
B
2
C
弯矩设计值（）
6.46
-6.46
4.26
-4.86
αs=M/α1fcbh02
0.125
0.125
0.083
0.094
0.134
0.1<0.134<0.35
0.087
0.1≈0.099<0.35
轴线
①~②
⑤~⑥
计算配筋（mm2）
AS=ξbh0α1fc/fy
547
547
355
409
实际配筋（mm2）
10@140
10@140
8@140
8@120
As=561
As=561
As=359
As=419
轴线②~⑤
计算配筋（mm2）
AS=ξbh0α1fc/fy
547
547
0.8×355=284
0.8×409=327
实际配筋（mm2）
10@140
10@140
8@140
8@140
As=561
As=561
As=359
As=359
配筋率验算
（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1-34（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 小计
（2）、计算简图
由次梁实际结构图（1-35（a）图）可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。
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1-35（a）次梁的实际结构
图1-35 （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%，可按等跨连续梁计算。
由表1-2，1-3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
表1-10次梁的弯矩设计值的计算
截面位置
1
边跨跨中
B
离端第二支座
2
中间跨跨中
C
中间支座
弯矩系数
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度l0
（m）
l01=
l01=6.45
l02=6.3
l02=6.3
（kN.m）
=
-
=-
=
=
表1-11次梁的剪力设计值的计算
截面位置
A
边支座
B（左）
离端第二支座
B（右）
离端第二支座
C
中间支座
剪力系数
0.45
0.6
0.55
0.55
净跨度ln
ln1=6.33
ln1=6.33
ln2=6.3
ln2=6.3
（kN）
=
=
=
=
（4）配筋计算
①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
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
截面
1
B
2
C
弯矩设计值（）
155.4
-155.4
102.0
-116.5
αs=M/α1fcbh02
=0.019
=0.164
=0.0122
=0.123
0.019
0.1<0.18<0.35
0.0123
0.1<0.132<0.35
选
配
钢
筋
计算配筋（mm2）
AS=ξbh0α1fc/fy
=1026
=1104.7
=664
=810.1
实际配筋（mm2）
2Ф20+1Ф22
3Ф 22
1Ф22+2Ф14
2Ф22+1Ф14
As=1008.1
As=1140
As=688.1
As=913.9
②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，梁局部范围将计算的箍筋面积增加20%，现调整箍筋间距，S=0.8281=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，取双肢6@100。
（5）施工图的绘制
次梁配筋图如1-35（c）图所示，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l>12d=1222=264mm，取300mm.
纵筋的截断点距支座的距离:
。
图1-35（c）次梁的配筋图
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
计算简图如图1-36（b）所示。
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。
①弯矩值计算：
，式中k1和k2由附表1查得
表1-13 主梁的弯矩设计值计算（）
项次
荷载简图
弯矩图示意图
恒载
活载
活载
活载
活载
组合项次
Mmin（kN·m）
①+③
84.4
①+④
-586.5
①+②
-141.3
①+⑤
-586.5
组合项次
Mmax（kN·m）
①+②
542.3
①+⑤
-282.1
①+③
312.3
①+④
-282.1
*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
图1-37主梁取脱离体时弯矩图
②、剪力设计值：
不同截面的剪力值经过计算如表1-14所示。
表1-14 主梁的剪力计算（kN）
项次
荷载简图
①
恒载
②
活载
④
活载
⑤
活载
组合项次
Vmax（kN）
①+②
234.1
①+⑤
-126.8
①+④
327.4
组合项次
Vmin（kN）
①+⑤
45.6
①+④
-368
①+②
86.2
③弯矩、剪力包络图绘制
荷载组合①+②时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩，此时，，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－342.4KN·m，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①
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