(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318416316316 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。
图1-22主梁几何尺寸与支承情况图1-23主梁计算简图因跨度相差小于10%,计算时可采用等跨连续梁弯矩及剪力系数。
3.弯矩、剪力计算及其包络图(1)弯矩、剪力的计算见表1—7和表1-8。
式中、一一弯矩和剪力系数可分别由附表16中相应系数表查得;一计算跨度,对B支座,计算跨度可用相应两跨的平均值。
主梁弯矩计算见表1-7。
表1-7主梁弯矩计算()()表1-8主梁剪力计算:()()1()(4)正截面承载力计算和斜截面受剪承载力计算主梁跨中截面按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故翼缘计算宽度。
判别T 形截面类型:=故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。
跨中截面均按一排钢筋考虑,故均取支座截面按矩形截面计算,支座处最大负弯矩:主梁正、斜截面承载力计算见表1—9和表1—10。
表1-9 主梁正截面承载力计算=225220 4202225220注:本例中各截面均满足ξ不超过0.550,满足不超筋的条件。
表1-10 主梁斜截面承载力计算注:本例中为连续主梁,非集中荷载作用下的矩形截面梁,因此按一般公式计算斜截面承载力。
本例中验算配箍率:(5)主次梁相交处吊筋计算考虑同时采用附加箍筋和吊筋,附加箍筋每侧3Φ8,共6个所需吊筋截面面积为选用212,提供(6)配筋图主梁的纵向受力钢筋采用分离式,仅在支座处将下部部分钢筋弯起,以加强支座处的抗剪承载力(计算时不考虑),支座纵筋的截断原则上应根据弯矩包络图确定,具体可参见其它文献,本书略。
本章小结1.四边支撑的现浇楼盖的楼板,根据其长短边边长之比,可分为单向板肋形楼盖和双向板肋形楼盖。
2.现浇楼盖的设计步骤:1)结构选型和布置;2)确定计算简图、计算荷载、内力分析、截面配筋;3)结合构造要求绘制结构施工图。
3.单向板现浇肋形楼盖的连续板、次梁,一般可采用塑性理论计算其内力。
重要部位的构件,如主梁,一般采用弹性理论计算其内力。
采用塑性理论计算连续梁的内力时,必须满足相应的条件。
4.连续单向板可看成是以墙体或次梁为不动铰支承的多跨连续梁,多于5跨的,按5跨计算,小于5跨的按实际跨数计算。
采用塑性理论计算多跨连续梁的内力,可直接查表选取相应的弯矩、剪力系数。
5.多跨连续梁的计算跨度,采用弹性理论时,一般取中到中的距离。
采用塑性理论计算时候,一般取其净跨。
边跨的计算跨度则需要根据具体的支撑情况确定。
6.在单向板中,除了受力钢筋,还应根据规范要求配置足够多的构造钢筋。
必须重视构造钢筋的配置。
复习思考题1. 钢筋混凝土整浇楼盖结构构件布置应考虑哪些问题?2. 什么是单向板,什么时候可按双向板进行计算?3. 怎样进行单向板现浇楼盖梁板结构构件的截面尺寸估算?4. 单向板现浇楼盖的设计理论有哪两种?5. 单向板现浇楼盖中哪些构件一般用弹性理论计算,哪些构件一般用塑性理论计算?6. 构件的常用材料分别是什么?7. 钢筋混凝土现浇楼盖设计的一般步骤是什么?8. 单向板现浇楼盖中设计中,弹性理论设计和塑性理论设计时,计算跨度分别是如何取值的?9. 单向板中有哪些受力钢筋和构造钢筋?各起什么作用?如何设置?10. 为什么在计算主梁的支座截面配筋时,应取支座边缘的弯矩?11. 计算主梁的截面配筋时候,其有效高度一般怎么取值?12. 在计算现浇楼盖的主梁和次梁截面配筋时,什么时候按照矩形截面进行设计,什么时候按照T型截面进行设计?13. 为什么在主次梁相交处需要设置附加箍筋或吊筋?如何设置?。