楼盖设计例题

(1)设计资料：

1)总平面尺寸为18m×30m，四周墙体承重，中间柱承重，轴线距离墙体内边缘120mm，柱的截面为300mm×300mm。板伸入墙内120 mm；次梁伸入墙内240 mm，主梁伸入墙内370 mm。

2) 楼面做法：20 mm厚水泥砂浆面层；钢筋混凝土现浇板；梁、板底混合砂浆抹灰15 mm厚。

3) 楼面活荷载标准值为7kN／m2。

4) 材料：混凝土C25（）；梁受力主筋采用HRB335钢筋（），其余用HPB235钢筋（）。

(2)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；

3)绘出楼面结构平面布置及板、次梁和主梁的配筋施工图。、

图1-14 楼盖结构平面布置图

步骤如下：

1.梁格尺寸布置及确定构件尺寸

主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，主、次梁的跨度均取为6m，板的跨度2m，板的长边和短边之比为6／2=3，按短边方向受力的单向板计算。

板的厚度，，取

次梁的尺寸：

取；

取。

即次梁的截面尺寸为

主梁的尺寸：

取；

取。

即主梁的截面尺寸为

二、板的设计(采用塑性理论计算―塑性内力重分布)

取板宽计算

1．荷载设计值

恒载

板自重 1.2 ×0.08×1×25=2.4

楼面面层 1.2×0.02×1×20=0.48

天花抹灰 1.2×0.015×1×17=0.31

活载 q=1.3×1×7.0=9.1（楼面活载大于4时，

活载分项系数取1.3）

总荷载

注：本例题中经比较，由可变荷载效应控制，因此，恒载的分项系数取为1.2，可变荷载分项系数取1.3。

2．计算简图

计算跨度：

边跨：

取较小值，故

中间跨：

边跨和中间跨计算跨度相差，故可按等跨连续板计算内力。板的计算简图如图1-15所示。（实际跨数大于5跨按5跨计算）

3．内力计算

图1-15 板的计算简图 (a)实际结构；(b)计算简图4．配筋计算

板的有效高度为。各截面配筋计算过程见表1—4。

表1—4 板的配筋计算

最小配筋率对应的钢筋面积

采用塑性理论计算要求，上述各截面均能满足要求。

图1-16板的配筋示意图

(a)①～②、⑤～⑥轴线板的配筋；(b)②～⑤轴线板的配筋

上表中②～⑤轴线间板带的中间跨和中间支座，考虑板的内拱作用，弯矩降低20％，

三、次梁的设计(按塑性内力重分布计算)

1．荷载设计值

恒载：板传来恒载 3.19×2=6.38

次梁的自重 1.2×0.2×(0.45-0.08)×25=2.22kN／m2次梁的抹灰 1.2×0.015×(0.45-0.08)×17×2=0.23kN／m2

活载 q=9.1×2=18.2

总荷载

注：本例题中经比较，由可变荷载效应控制，因此，恒载的分项系数取为1.2，可变荷载分项系数取1.3。

2．计算简图

主梁截面尺寸为250mm×650mm，次梁几何尺寸与支承情况见图1-18。次梁的计算简图如图1-19所示。

图1-18 次梁几何尺寸与支承情况

计算跨度：

边跨：

取较小值，故

中间跨：

边跨和中间跨计算跨度相差，故可按等跨连续梁近似计算内力。

图1-19次梁计算简图

3.内力计算

弯矩计算

剪力计算

4.配筋计算

次梁跨中截面按T形截面进行承载力计算，翼缘宽度按下面计算：

按梁跨度考虑:

按梁净距考虑:

按翼缘高度考虑:；

，翼缘宽度可不受此项限制

翼缘计算宽度取三者中的较小值，即。

判别T形截面类型：

＝

属于第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算。

支座与跨中截面均按一排钢筋考虑，故均取

次梁正截面承载力计算见表1—5，次梁斜截面承载力计算见表1—6。次梁配筋示意图见图1-20，实际配筋图见图1-21。

图1-20 次梁配筋示意图

表1—5 次梁正截面承载力计算

318

416

3

16

3

16 注：本例中各截面均满足ξ不超过0.35，满足采用塑性理论计算的条件。

表1－6次梁斜截面承载力计算

注：

本例中

验算配箍率：

5.考虑构造要求，绘制施工图

采用分离式配筋方式，2根支座负弯矩钢筋通长（兼做架立筋和构造负筋）。其它支座负筋离支座边1500mm处截断。（，取1500mm）

图1-21次梁配筋示意图

四、主梁的截面和配筋计算(按弹性理论计算)

主梁为重要构件，应按弹性理论计算。

主梁几何尺寸与支承情况见图1-22。

1．荷载设计值

恒载：次梁传来恒载 8.83×6=52.98kN

主梁的自重 1.2×0.25×(0.65-0.08)×2×25=8.55kN 梁侧的抹灰 1.2×2×(0.65-0.08)×2×0.015×17=0.70kN G=62.23kN

活载： Q=18.2×6=109.2kN

总荷载 G+Q=62.23＋109.2＝171.43kN

注：本例题中经比较，由可变荷载效应控制，因此，恒载的分项系数取为1.2，可变荷载分项系数取1.3。

2．计算简图

主梁端部搁置在砖壁柱上，其支承长度为370mm。

计算跨度：

边跨：

取较小值，故

中间跨取支座中心的距离：

故主梁的计算简图如图1-23所示。