上课-混凝土楼盖设计例题

架力钢筋作构造负筋用
ln / 3
ln / 5 20d
la
20d
ln / 3 ln / 5 20d
1/ 4 AS
1/ 2 AS
ln
但不少于两根
ln
次梁钢筋布置
h
架力钢筋作构造负筋用
ln / 3
ln / 5 20d
ln / 3 ln / 5 20d
la
20d
h 50 50 50 h 50
11.2.7 单向板肋梁楼盖设计例题
某工业建筑的楼盖设计 拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，
要求设计板、次梁、主梁。 其中：楼板、次梁按考虑塑性内力重分布设计， 主梁按弹性理论设计。 # 屋面板按弹性理论设计。
补充：梁布置的三种形式： （1）主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置； （2）主梁沿纵向布置，次梁沿横向布置； （3）只设次梁，不设主梁。
分布筋Φ6@250 分布筋Φ6@250
受力筋
受力筋
l0 / 4
l0 / 4
板中负钢筋
ho
板受力钢筋
次梁
主梁
• 1）板中受力筋： • 分离式配筋的钢筋锚固稍差，是目前最常用 的方式。当板厚超过120mm且承受的动荷载 较大时，不宜采用分离式配筋。 • 当板上均布活荷载q与均布恒荷载g的比值 q/g≤3时，a=Ln/4：当q/g＞3时，a=Ln/3， • L n为板的净跨长。
建筑平面如图所示，环境类别为一类，楼梯设置在 旁边的附属房屋内。楼面均布可变荷载标准值为 8kN/m2。
D 6600 C 6600
柱
B 6600 A
6600 1 2
6600 3
6600 4
6600 5
6600 6
楼盖建筑平面图
• 1.设计资料 • 楼面做法:
水磨石面层 钢筋混凝土现浇板 20mm厚石灰砂浆抹底；
• 单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40（连续 板）、1/35（简支板）以及1/12（悬臂板）。 因为板的混凝土用量占整个楼盖的50%以上。 对中间区格的单向板，其中间跨的跨中截面 弯矩及支座截面弯矩可各折减20%，但边跨 的跨中截面弯矩则不折减。 • 现浇板在砌体墙上的支承不宜小于120mm。 对于一般工业与民用建筑楼盖，可不进行斜 截面受剪承载力计算。
• 2）板中构造钢筋： • 当板中温度应力较大时，其配筋率不宜小于0.2%，温度 钢筋宜以钢筋网的形式在板的上、下表面配置。跨度大 于4m的多跨连续板且采用泵送混凝土时，亦宜按上述 原则在板的上、下表面配置双向构造钢筋网。 • 与主筋垂直的附加负筋：其数量不少于每米5φ6，且沿 主梁单位长度内的总截面面积不少于板中单位宽度内受 力钢筋面积的1/3，伸入板中的长度从主梁梁肋边算起不 小于板计算跨度L0的1/4，如图12-19所示。 • 与承重砌体墙垂直的附加负筋：计算时按简支考虑，沿 承重砌体墙每米配置不少于5φ6的附加负筋，伸出墙边 长度≥L0/7，如图12-20所示。 • 板角附加短钢筋：沿受力方向配置的负钢筋截面面积不 宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1/3~1/2，并一般 不少于5φ 6；另一方向的负钢筋一般不少于5φ 6。每一 方向伸出墙边长度≥L0/4，如图12-20所示。
gq
板带的计算简图
gq
l
GQ 2
l
l
GQ 2
次梁的计算简图
GQ
GQ
主梁的计算简图
l l l
某工业建筑的楼盖设计 拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，要求设
计板、次梁、主梁。 其中：楼板、次梁按考虑塑性内力重分布设计，主梁 按弹性理论设计。 屋面板按弹性理论设计，屋面的次梁和主梁不做。
补充 （一）肋形梁板结构的计算简பைடு நூலகம்：
单元板带 1m 主梁
Ⅰ
次梁
l1
柱
Ⅰ
承重墙体
板带的计算简图
Ⅰ—Ⅰ
承重墙体
主梁 次梁
柱
Ⅱ
Ⅱ
l1
次梁的计算简图 Ⅱ—Ⅱ
次梁传给 主梁的荷载
GQ
主梁 1m
Ⅲ
次梁 l1
GQ 2
GQ GQ GQ GQ GQ GQ GQ GQ
GQ 2
柱
Ⅲ
承重墙体
主梁的计算简图
单向板肋梁楼盖的截面设计与构造
• 1.单向板的截面设计与构造 • ⑴设计要点 • 现浇钢筋混凝土单向板的厚度h除应满足建筑功能外， 还应符合下列要求： • 跨度小于1500mm的屋面板 h≥50mm； • 跨度大于等于1500mm的屋面板 h≥60mm； • 民用建筑楼板 h≥60mm； • 工业建筑楼板 h≥70mm； • 行车道下的楼板 h≥80mm。
• • • • • • • （1）荷载计算 水磨石面层 0.65kN/m2 80mm厚现浇钢筋混凝土板 25 ×0.08=2.00kN/m2 20mm厚石灰砂浆抹底 17×0.02=0.34kN/m2 板恒载标准值: g k =0.65+2.0+0.34=2.99 kN/m2 板活载标准值: qk = 8.00 kN/m2 经试算, 取最不利组合,因此取荷载设计值 q G g k Q pk =1.2×2.74+1.3×8.00= 13.99 kN/m2=13.4 kN/m2
柱 L1 B3 B6 B2 B1 6600 B5 B4 6600
2200 2200 2200 2200
L1 6600
B 6600
L2 L2A L2 L2
B3
B2 B1
A
L1截面：200×500 L2截面：300×650
6600 33000
6600
2.
1
2
3
4
5
6
楼盖结构平面布置图
3. 板的设计（按考虑塑性内力重分布的方法计算）
弯距系数
+1/11
1/11×14.0 ×2.022 ＝5.19
-1/11
1/11×14.0 ×2.022 ＝－5.19
+1/16
1/16×14.0 ×2.02 ＝3.50
1/14
1/14×14.0 ×2.02 ＝－4.00
(kN· m)
As .bh01 f c / f y
截面
板的配筋计算
Ⅲ—Ⅲ
（二）梁、板的跨数与计算跨度： 板带的计算简图
l l l l l l l l l h b ln
连续板的计算跨度： 边跨
中间跨
h b l l0 ln 2 2
l l0 ln b
l
l
l
次梁的计算简图
h
ln a
b
连续梁的计算跨度：
b a l l0 ln 取较小值 2b 2 边跨 l l0 ln 0.025ln 2
• 2）板中构造钢筋： • 分布钢筋：分布钢筋放在受力筋的内侧，分布筋 的截面面积不应少于受力钢筋的10%，且每米宽 内不少于3根，在受力钢筋的弯折处也宜设置分 布筋。 • 分布筋具有以下主要作用： • ①浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置； • ②承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力； • ③承受并分布板上局部荷载产生的内力； • ④对四边支承板，和承受在计算中未计及但实际 存在的长跨方向的弯矩。
•附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算 （11-22）
Fl 2 f y Asb sin m nf yv Asv1
次梁截面的有效高度：
ho=h-（30~35）mm
次梁负钢筋 板中负钢筋
ho
主梁负钢筋
ho
次梁 主梁
主梁截面的有效高度： ho=h-（50~60）mm 主梁支座处负弯矩钢筋的布置
• 2.次梁 • ⑴设计要点 • 次梁的跨度一般为（4~6）m，梁高为跨度的1/18~1/12； 梁 宽 为 梁 高 的 1/3~1/2 。 纵 向 钢 筋 的 配 筋 率 一 般 为 0.6%~1.5% • 在现浇肋梁楼盖中，板可作为次梁的上翼缘。应按T形截 面计算，翼缘计算宽度b`f可按第4章有关规定确定；在支 座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，应按矩形截面计算。 • 当次梁考虑塑性内力重分布时，调幅截面的相对受压区高 度应满足ξ≤0.35h0的限制，此外在斜截面受剪承载力计算 中，为避免梁因出现剪切破坏而影响其内力重分布，应将 计算所需的箍筋面积增大20%。增大范围如下：当为集中 荷载时，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；当为 均布荷载时，取1.05h0，此处h0为梁截面有效高度。
=1.35×2.99+0.7×1.3×8.0=11.32 kN/m2）
（ q G g k c Q pk
（2）板计算简图 B A 1 2 3
2000
C
C 2
B A 1
2020
g q 14.00kN / m2
2020 2000
2000
计算跨度：边跨 中间跨
h l0 min{(1.025ln )与(ln )} 2
⑵单向板配筋构造 • 1）板中受力筋：常用直径为φ6、φ8、φ12等。负钢 筋 直 径 一 般 不 小 于 φ8 。 对 于 绑 扎 钢 筋 ， 当 板 厚 h≤150mm时，间距不应大于200mm；h＞150mm时， 不应大于1.5h,且不应大于300mm，且截面面积不得 少于受力钢筋的1/3。钢筋间距也不宜小于70mm。 • 配筋方式有弯起式和分离式两种，然后在支座附近弯 起1/2~2/3，通常取相同的间距。弯起角一般为30o ， 当板厚＞120mm时，可采用45o 弯起式配筋的钢筋锚 固较好，可节省钢材，但施工较复杂。
1/ 4 AS
1/ 2 AS
ln
但不少于两根
ln
次梁钢筋布置
h
• 3.主梁 • 梁高为跨度的1/15~1/10。主梁除承受自重和直 接作用在主梁上的荷载外，主要是次梁传来的集 中荷载。因梁、板整体浇筑，故主梁跨内截面按 T形截面计算，支座截面按矩形截面计算。如果 主梁是框架横梁，应按框架梁设计。
中间跨
l l0 ln b
GQ 2
GQ
GQ
GQ 2
主梁的计算简图
l l lc l
a
ln
b
连续梁的计算跨度：
b a l l0 ln 取较小值 2b 2 边跨 l l0 ln 0.025ln 2
l l0 ln b
中间跨
当b 0.1lc时, 应取b 0.1ln ; lc 梁板支承中心线间的距离
• 楼面荷载：均布 活荷载选用8.0kN/m2 ; • 材料：混凝土采用C30，
• • 梁、板受力钢筋采用HRB400, 梁箍筋、板构造钢筋采用HRB335；
D 6600
2200 2200 2200
B1 B2
B4 B5
h=80
L2 L2 L2A L2 L1 L1
4.500
B1 B2
C 19800 6600
253.8 8@190 265 256.9 6/8@150 262
0.106
253.8 8@190 265 256.9 6/8@150 262
0.081
193.0 6/8@190 207 194.7×0.8 =155.8 6@150 189
轴线1～2 5～6
• ⑵配筋构造 • 有弯起式和连续式，沿梁长纵向钢筋的弯起和切断，原 则上应按弯矩及剪力包络图确定。第一排的上弯点距支 座边缘为50mm；第二排、第三排上弯点距支座边缘分 别为h和2h。支座处上部受力钢筋总面积为A s，则第一 批截断的钢筋面积不得超过A s/2，延伸长度从支座边缘 起不小于l n/5+20d（为截断钢筋的直径）；第二批截断 的钢筋面积不得超过A s/4，延伸长度不小于l n/3。所余 下的纵筋面积不小于A s/4，且不少于两根，可用来承担 部分负弯矩并兼作架立钢筋，其伸入边支座的锚固长度 不得小于l a。下部纵筋伸入边支座和中间支座的锚固长 度详见上册（即l as≥5d，受拉时≥l a，受压时≥0.7 l a）。连续梁因截面上、下均配置受力钢筋，一般均沿梁 全厂配置封闭式箍筋，第一根箍筋可距支座边50mm处 开始布置，同时在简支端的支座范围内，一般宜布置一 根箍筋。
1边跨中 5.19 0.101 B支座 －5.19 0.101
h0
= 80－20=60mm
2中间跨中 3.50 0.068
0.070
在平面图上的位置
M(kN· m)
s
M 2 1 f c bh0
中间C支 座 -4.00 0.078
(1 1 2 s ) 0.35
0.106
l0 ln
中间跨: =2200-200=2000mm 边跨: =2200－100－120+80/2=2020mm＜1.025Ln=2030mm 取＝2020mm 因跨度相差小于10%（ (2020-2000)/2000=1%<10%），可按 等跨连续板计算。 取1m宽板带作为计算单元。
板弯距设计值 截面 边跨中 M1 第一内支座 MB 中间跨中 M2 中间支座 MC