某多層廠房的樓蓋單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)說明

1、.單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)某多層廠房的樓蓋平面如圖1-31所示 ，樓面做法見圖1-32，樓蓋采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋 ，試設(shè)計(jì)之 。設(shè)計(jì)要求 ：1板、次梁內(nèi)力按塑性內(nèi)力重分布計(jì)算；2主梁內(nèi)力按彈性理論計(jì)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(jìn)行鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)主要解決的問題有：（ 1 ）計(jì)算簡圖；（ 2）內(nèi)力分析；（ 3）截面配筋計(jì)算；（ 4）構(gòu)造要求 ；（ 5 ）施工圖繪制圖1-31樓蓋平面圖.專業(yè) .專注.圖 1-32樓蓋做法詳圖整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)步驟：1 設(shè)計(jì)資料（ 1）樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： qk =10kN/m 2 。（ 2）樓面做法 ：

2、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(qiáng)度等級(jí)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 。2、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 。 樓蓋結(jié)構(gòu)的平面布置圖如圖1-33所示。按 高 跨 比 條 件 要 求 板 的 厚 度 hl/40 2300/4057.5mm ， 對(duì) 工 業(yè) 建 筑 的 樓 板 ， 要 求h 80 m

3、m ，所以板厚取 h80mm 。次 梁 截 面 高 度 應(yīng) 滿 足 hl /18 l /12367 550mm ， 取 h550mm ， 截 面 寬b (1/ 2 1/ 3)h ，取 b250mm 。主梁截面高度應(yīng)滿足hl /15 l /10460 690mm , 取 h650mm ， 截面寬度取為b300mm ，柱的截面尺寸b ×h=400 ×400 mm 2。.專業(yè) .專注.圖 1-33樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置3、 板的設(shè)計(jì) 按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)（ 1）、 荷載計(jì)算恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值水泥砂漿面層：200.4kN / m220mm0.02鋼筋混凝土板：252kN / m280mm0

4、.08板底石灰砂漿：170.255kN / m215mm0.015小計(jì)2.655kN/m 2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：10kN/m 2因?yàn)槭枪I(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m 2，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3 ，恒荷載設(shè)計(jì)值： g2.6551.23.186kN / m2活荷載設(shè)計(jì)值： q101.313kN / m2荷載總設(shè)計(jì)值： qg16.186kN / m2，近似取16.2kN / m2（ 2）、 計(jì)算簡圖取 1m 板寬作為計(jì)算單元， 板的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖1-34 （ a ）所示 ， 由圖可知：次梁截面為.專業(yè) .專注.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

5、分布設(shè)計(jì)，板的計(jì)算跨度為 ：邊跨按以下二項(xiàng)較小值確定：l 01l nh / 2(2300120250 )802095 mm22l na(2300120250 )1202115 mm222所以邊跨板的計(jì)算取l 012095mm中跨 l 01l n23002502050 mm板的計(jì)算簡圖1-34 （ b ）所示 。圖 1-34 （ a）板的實(shí)際結(jié)構(gòu)圖 1-34(b) 板的計(jì)算簡圖（ 3）彎矩設(shè)計(jì)值209520502.1%2050因邊跨與中跨的計(jì)算跨度相差小于 10% ，可按等跨連續(xù)板計(jì)算由表 12-2 可查得板的彎矩系數(shù)M, ，板的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算過程見表1-8表 1-8 板的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算.專業(yè)

6、 .專注.截面位置彎矩系數(shù)M1B2C邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支座1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度 l001l01=2.095l02=2.05l02=2.05l =2.095(m)216.22/162MM ( g q )l 016.2 2.0952 /11=- 16.2 2.09522. 0516.2 2.05 / 14/116.46= 4.26=4.86(kN.m)= - 6.46（ 4） 配筋計(jì)算 正截面受彎承載力計(jì)算板厚 80mm， h0 80 20 60mm，b 1000mm,C30混凝土， a1 1.0, f c 14.3N/mm 2 ; HPB235鋼筋， f

7、y 210N/mm 2 .對(duì)軸線 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(jì)值可折減20% ，為了方便 ，近似對(duì)鋼筋面積折減20% 。 板配筋計(jì)算過程見表1-9表 1-9板的配筋計(jì)算截面位置彎矩設(shè)計(jì)值 （ kNm ）s=M/ 1 fcbh 02 1 1 2 s計(jì)算配筋 （ mm 2 ）軸線AS= bh 0 1 fc/f y 實(shí)際配筋 （ mm 2 ）1B2C6.46-6.464.26-4.860.1250.1250.0830.0940.1340.1<0.134<0.350.0870.1 0.099<0.35547547355409101401014081

8、408120.專業(yè) .專注.As=561As=561As=359As=419計(jì)算配筋 （ mm 2 ）5475470.8 × 355=2840.8 × 409=327AS= bh01 fc/f y軸線101401014081408140實(shí)際配筋 （ mm 2）As=561As=561As=359As=359配筋率驗(yàn)算min0.45 f t / f yAS / bhAS /bhAS /bhA / bhS0.451.43/ 2100.7%0.7%0.45%0.45%0.31%（ 5）板的配筋圖繪制板中除配置計(jì)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

9、圖如圖圖1-34 （ c）所示 。圖 1-34 （ c） 板配筋圖.專業(yè) .專注.4、次梁設(shè)計(jì) 按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)（ 1）荷載設(shè)計(jì)值 ：恒荷載設(shè)計(jì)值板傳來的恒荷載：2.37.3278kN/m3.186次梁自重：251.23.525kN/m0.25 (0.55 0.08)次梁粉刷：0.015(0.550.08)171.20.2876kN/m2小 計(jì)g11.1 4 k0 N4 / m活荷載設(shè)計(jì)值： q132.329.9kN/m荷載總設(shè)計(jì)值： qg29.911.140441.0404kN/m, 取荷載 41.1kN/m（ 2）、 計(jì)算簡圖由次梁實(shí)際結(jié)構(gòu)圖 （ 1-35 （ a）圖） 可知 ，次

10、梁在墻上的支承長度為a=240mm，主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計(jì)算跨度按以下二項(xiàng)的較小值確定：邊跨l 01l na / 2（120）240/ 26450mm6600300/ 21.025ln1.025 63306488mm, 所以次梁邊跨的計(jì)算跨 度取 l 016450mm中間跨 l 02 l n66003006300mm計(jì)算簡圖如圖1-35 （ b ）所示 。圖 1-35 （a）次梁的實(shí)際結(jié)構(gòu).專業(yè) .專注.圖 1-35(b) 次梁的計(jì)算簡圖（ 3） 彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)算645063002.4%因邊跨和中間跨的計(jì)算跨度相差6300小于 10% ，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算。由表1

11、-2 ， 1-3 可分別查得彎矩系數(shù)M 和剪力系數(shù)V 。 次梁的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值見表1-10 和表 1-11表 1-10 次梁的彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算截面位置1B2C邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支座彎矩系數(shù)M1/11-1/111/16-1/14計(jì)算跨度 l0l01 = 6.45l01 =6.45l02 =6.3l02 =6.3(m)MM ( g q)l 02-/1641.1 6.32 / 14(kN.41.1 6.452 /1141.1 6.32m)=41.1 6.452 /11=155.4kNm102.0kNm=- 155.4kN m116.5kN m表 1-11 次梁的剪力設(shè)計(jì)值的計(jì)

12、算截面位置AB(左)B(右)C.專業(yè) .專注.剪力系數(shù)V.邊支座離端第二支座離端第二支座中間支座0.450.60.550.55凈跨度 lnln1 =6.33ln1 =6.33ln2 =6.3ln2 =6.3V V (g q)ln0.6 41.1 6.330.55 41.1 6.30.55 41.1 6.30.45 41.1 6.33=(kN)= 156.1kN= 142.4kN= 142.4kN117 .1kN（ 4）配筋計(jì)算 正截面抗彎承載力計(jì)算次梁跨中正彎矩按T 形截面進(jìn)行承載力計(jì)算，其翼緣寬度取下面二項(xiàng)的較小值：bfl 0 / 3 6300 / 32100mmbfbSn250 23002

13、50 2300mm故取 bf2100mm,混凝土，a11.0, f c14.3N/mm2, ft1.43N/mm2;縱向鋼筋采用HRB335 ,C 30f y300N/mm 2 ,箍筋采用 HPB 235， f yv210N/mm 2 , h0 550 35515mm判別跨中截面屬于哪一類T 形截面a1 f cb f h f( h0h f/ 2)1.014.3 2100 80 (515 40 ) 1141kN mM1 M2支座截面按矩形截面計(jì)算，正截面承載力計(jì)算過程列于表1-12 。截面1B2C彎矩設(shè)計(jì)值 （ kN m ） 155.4-155.4102.0-116.5106106116.510

14、6s=M/1 fc bh 02155.4155.4102106114.32505152114.322005152 =0.019114.32505152=0.164114.32200515 2 =0.0122=0.123 11 2 s0.0190.1<0.18<0.350.01230.1<0.132<0.35.專業(yè) .專注.選計(jì)算配筋 （ mm 2 ）0.0192200515 114.30.164250515 114.30.01232200515114.30.132250515 114.3300=1026300=1104.7300=664300=810.1配 A S= b

15、h 01 fc /f y鋼220+1 223 22122 + 2 14222+1 14實(shí)際配筋 （ mm 2 ）筋A(yù)s=1008.1As=1140As=688.1As=913.9表 1-12次梁正截面受彎承載力計(jì)算 斜截面受剪承載力計(jì)算(包括復(fù)核截面尺寸、腹筋計(jì)算和最小配箍率驗(yàn)算)。復(fù)核截面尺寸：h wh0 h f51580435 且 h w / b435 / 2501.744, 截面尺寸按下式驗(yàn)算0 .25c f c bh 00.251 .014 .325051546 0kNV max156 .1kN故截面尺寸滿足要求0.7 f t bh0 0.71.4325051512887.9N129k

16、N VA117.1kNVB和 VC所以 B 和 C 支座均需要按計(jì)算配置箍筋， A 支座均只需要按構(gòu)造配置箍筋計(jì)算所需箍筋采用6雙肢箍筋，計(jì)算B 支座左側(cè)截面。Vcs0.7 ft bh01.25 f y VAsv h0 , 可得箍筋間距ss1.25 f yv Asv h01.2521056 .6515156 .1 10 3281 mmV BL0.7 ft bh 00.7 1.43 250 515調(diào)幅后受剪承載力應(yīng)加強(qiáng)，梁局部范圍將計(jì)算的箍筋面積增加20% ，現(xiàn)調(diào)整箍筋間距，S=0.8281=224.8mm，為滿足最小配筋率的要求，最后箍筋間距S=100mm 。配箍筋率驗(yàn)算 ：f t0.31.4

17、330.32.0410f y V210彎矩調(diào)幅時(shí)要求配筋率下限為。 實(shí)際配箍率Asv56.62.264 1032.04103, 滿足要求sv250 100bs.專業(yè) .專注.因各個(gè)支座處的剪力相差不大，為方便施工，沿梁長不變 ，取雙肢6100 。（ 5）施工圖的繪制次梁配筋圖如1-35 （ c ）圖所示 ，其中次梁縱筋錨固長度確定：伸入墻支座時(shí)，梁頂面縱筋的錨固長度按下式確定：l l af y30022 646 mm ,f td 0.14取 650mm.1.43伸入墻支座時(shí) ，梁底面縱筋的錨固長度按確定： l=12d=1220=240mm梁底面縱筋伸入中間支座的長度應(yīng)滿足l>12d=12

18、22=264mm ，取 300mm.縱筋的截?cái)帱c(diǎn)距支座的距離: lln / 520d6330/ 520 22，取1706mml 1750mm 。.專業(yè) .專注.圖 1-35 （ c）次梁的配筋圖5、主梁設(shè)計(jì) 主梁內(nèi)力按彈性理論設(shè)計(jì)：（ 1）荷載設(shè)計(jì)值 。（ 為簡化計(jì)算 ，將主梁的自重等效為集中荷載）次梁傳來的恒載：11.1404 6.673.5266kN主梁自重（含粉刷）：（0.08)0.32.3252(0.650.08)0.015172.31.20.6512.6013kN恒荷載： G73.526612.6013 86.1279kN ,取 G 86.2kN活荷載： Q29.96.6197.34

19、kN ,取 Q 197.4kN（ 2）計(jì)算簡圖主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖1- 36(a)所示，由圖可知， 主梁端部支承在墻上的支承長度 a為 370mm,中間支承在 400mm400mm的混凝土柱上，其計(jì)算跨度按以下方法確定：邊跨 ln16900 2001206580mm,因?yàn)?0.025l164.5mma / 2185mm，n1所以邊跨取 l1.025lb / 21.025 6580 200 6944.5mm, 近似取 l 6945mm,01n1中跨 l6900mm.。計(jì)算簡圖如圖1-36 （ b ）所示 。圖 1-36(a)主梁的實(shí)際結(jié)構(gòu).專業(yè) .專注.圖 1-36 (b) 主梁的計(jì)算簡圖（ 3）

20、、 內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算及包絡(luò)圖繪制因跨度相差不超過 10% ，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算 。 彎矩值計(jì)算：彎矩 :Mk1Glk2Ql ，式中 k 1 和 k2 由附表 1 查得表 1-13主梁的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算（ kNm ）kM 1項(xiàng)次荷載簡圖kkkMBM2MC彎矩圖示意圖1恒載2活載0 .244146 .10.289396.20.26740.0670.2674160.139.9160.10.1330.1330.133182.3181.2182 .33活載0.04461.70.1330.2000.133182.3272.4182.3.專業(yè) .專注.4活載5活載組合項(xiàng)次M min (kN ·m)組合

21、項(xiàng)次M max (kN ·m)0.2290.3110.096 *0 .089313.9426.4130.8122 .00.089 / 3*0.0890.170 .31140 .7122.0231.6426 .4 + + + + 84.4-586.5-141.3-586.5 + + + + 542.3-282.1312.3-282.1*注：此處的彎矩可通過取脫離體，由力的平衡條件確定。根據(jù)支座彎矩，按下面簡圖確定圖 1-37主梁取脫離體時(shí)彎矩圖、 剪力設(shè)計(jì)值：剪力 :V k 3G K 4 Q,式中系數(shù)k 3,k4,由附錄 1中查到，不同截面的剪力值經(jīng)過計(jì)算如表1-14所示 。表 1-1

22、4主梁的剪力計(jì)算（ kN ）項(xiàng)次荷載簡圖kkkV AV BlV Br0.7331.2671.00恒載63.2109.286.2.專業(yè) .專注.活載活載0.8661.1340170.9223.900.6891.3111.222136.0258.8241.2活載0.0890.0890.77817.617.6153.6組合項(xiàng)次 + + + Vmax (kN)234.1-126.8327.4組合項(xiàng)次 + + + Vmin (kN)45.6-36886.2 彎矩 、剪力包絡(luò)圖繪制荷載組合+時(shí)，出現(xiàn)第一跨跨內(nèi)最大彎矩和第二跨跨內(nèi)最小彎矩，此時(shí)，M A0,M B160.1182.3342.4kNm ，以這兩

23、個(gè)支座的彎矩值的連線為基線，疊加邊跨載集中荷載GQ86.2197.4283.6kN 作用下的簡支梁彎矩圖：1 (G Q)l011 M B542.4kN m M max則第一個(gè)集中荷載下的彎矩值為33，1(GQ)l 012 M B428.3kN m第二集中荷載作用下彎矩值為33。中間跨跨中彎矩最小時(shí)，兩個(gè)支座彎矩值均為 342.4KN ·m ，以此支座彎矩連線疊加集中荷載。1M B144.14kNm則集中荷載處的彎矩值為Gl 023。荷載組合+時(shí)支座最大負(fù)彎矩 MB586.5kN m ， 其 它 兩 個(gè) 支 座 的 彎 矩 為M A0,M C282.1kNm ，在這三個(gè)支座彎矩間連線，

24、以此連線為基線，于第一跨 、第二跨.專業(yè) .專注.分別疊加集中荷在G+Q 時(shí)的簡支梁彎矩圖：則集中荷載處的彎矩值依次為461kN ·m ， 265.5kN ·m ， 167.3KN ·m ， 268.7KN ·m 。 同理 ，當(dāng)M C 最大時(shí) ，集中荷載下的彎矩倒位排列 。荷載組合+時(shí)，出現(xiàn)邊跨跨內(nèi)彎矩最小與中間跨跨中彎矩最大。此時(shí)，M BM C342.4kNm ，第一跨在集中荷載G 作用下的彎矩值分別為85.4KN ·m，-28.7kN ·m, 第二跨在集中荷載 作用下的彎矩值為 312.3kN m +5 情況的彎矩按此方法計(jì)算。所

25、計(jì)算的跨內(nèi)最大彎矩與表中有少量的差異，是因?yàn)橛?jì)算跨度并非嚴(yán)格等跨所致。主梁的彎矩包絡(luò)圖見下圖 。荷載組合 + 時(shí)， VA max234.1kN ，至第二跨荷載處剪力降為234.1-283.6= 49.5kN ；至第二集中荷載處剪力降為 49.5 283.6= 333.1kN ， 荷載組合+ 時(shí)，VB 最大，其VBl368kN ，則第一跨中集中荷載處剪力順次為（從左到右 ） 199.2KN, 84.4KN, 其余剪力值可按此計(jì)算 。 主梁的剪力包絡(luò)圖見1-38圖。.專業(yè) .專注.圖 1 38 主梁彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖（ 4）配筋計(jì)算承載力計(jì)算C30混凝土， a1 1.0, f c 14.3N/

26、mm 2 , f t1.43N/mm 2 ; 縱 向 鋼 筋HRB400, 其 中f y 360N/mm 2 ,箍筋采用 HRB2 35, f yv2 1N0 / m2 m。 正截面受彎承載力計(jì)算及縱筋的計(jì)算.專業(yè) .專注.跨中正彎矩按 形截面計(jì)算 ，因 hf / h080 / 615 0.1300.10翼 緣 計(jì) 算 寬 度 按 l 0 / 3 6.9 / 32.3 m 和 b Sn6.6m ， 中 較 小 值 確 定 ， 取b f2300mm。 支座處的彎矩設(shè)計(jì)值：b0.4m 。M BM maxV0 2586.5 283.62529.9kN判別跨中截面屬于哪一類T 形截面a1 f cb f

27、 hf (h0hf / 2)1.0 14.3 230080 (61540)1512.9kN m M 1 M 2均屬于第一類 T截面正截面受彎承載力的計(jì)算過程如下表 1-15主梁正截面受彎承載力及配筋計(jì)算截面1B2彎矩設(shè)計(jì)值 （kN.m ）5423 529.9312.3 141.3s =M/1 fcbh 02542 .310 6529.9106312.3106141.31061.0 14.3 2300 590 21.0 14.330058021.0 14.3 2300 61521.0 14.3 300600 20. 0470.3670. 0250.09111 2s0.048<0.5180.

28、484<0.5180.025<0.5180.096<0.518計(jì)算配筋 （ mm 2）258733451405686.4AS= bh 0 1 fc/f y選配625( 彎 3)鋼筋實(shí)際配筋 (mm 2 )625( 彎 2)218325( 彎 1)2 25As=2945As=3454As=1473As=982 箍筋計(jì)算 斜截面受剪承載力計(jì)算.專業(yè) .專注.驗(yàn)算截面尺寸：hwh0h f58080500mmhw / b500 / 3001.74,截面尺寸按下式驗(yàn)算：0.25cf cbh00.25 1.014.3 300 580 622kN V 36.8kN ,可知道截面尺寸滿足要求

29、 。驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋。0.7 f t bh00.71.43 300580 174kNV 368kN 故需進(jìn)行配置箍筋計(jì)算 。計(jì)算所需腹筋；采用 8100雙肢箍 。Asv50.32ft0.163%,滿足要求 .sv3000.335% 0.24bs100f yvV CS0.7 f t bho1.25 f yvASV h0s0.71.433005801.2521050.32100580=327.3kN>(V A =234. 1kN和 VBr=327.4 kN)< V Bl =368 kN因此應(yīng)在 B 支座截面左邊應(yīng)按計(jì)算配置彎起鋼筋，主梁剪力圖呈矩形，在 B 截面左邊的2.3m

30、范圍內(nèi)需布置3 排彎起鋼筋才能覆蓋此最大剪力區(qū)段，現(xiàn)先后彎起第一跨跨中的225 和支座處的一根125鴨筋），A s=490.9 mm2,彎起角取S45OVsb0.8 fyAsb sin0.8360490.9sin 4599.95kNVcsVsb327 99.95426.95kN Vmax368kN ( 滿足要求） 次梁兩側(cè)附加橫向鋼筋計(jì)算。次梁傳來的集中力 F73.5197.4270.9kNh1650附加箍筋布置范圍：550 100mm,S2h3b21003250950mm取附加箍筋8100, 雙肢箍，則長度 s內(nèi)可布置附加箍筋的排數(shù)：.專業(yè) .專注. . .m=(950-2500)/100+1=8,次梁兩側(cè)各布置4 排，另加吊筋 18 ， As254.5mm22 f y As sin a mnf yv Asv12 30