双向板设计书

某工业厂房楼盖采用双向板肋梁楼盖,支承梁截面尺寸为200mm⨯500mm,楼盖梁格布置如图9-44所示。试按弹性理论计算各区格弯矩,并进行截面配筋计算。

1. 次梁截面尺寸的确定:

(1). 次梁截面高度h=(

111⎫⎛1

~)⨯l= ~⎪⨯6000=333~500mm 取h=450mm 1812⎝1812⎭13

1⎛1)⨯h= ~2⎝3

1⎫

⎪⨯450=150~225mm 取b=200mm 2⎭

(2). 次梁截面宽度b=(~

(3) 楼面构造层做法:20mm厚水泥砂浆面层,100mm厚现浇钢筋混凝土板,15mm厚砂浆顶棚抹灰。

(4) 楼面活荷载:标准值qk=2kN/m (5) 恒载分项系数为1.2;活荷载分项系数为1.4 (6) 材料选用

1)混凝土 采用C25(fc=11.9N/mm)。

2)钢筋 板的配筋采用HPB300级(fy=270N/mm)。

2

2

2

2、荷载计算

20mm厚水泥砂浆面层 0.02×20=0.4kN/m

2

100mm厚钢筋混凝土现浇板 0.10×25=2.5kN/m 15mm厚混合砂浆顶棚抹灰恒荷载标准值 gk=3.16kN/m

恒荷载设计值 g=1.2×3.16=3.8kN/m 活荷载设计值 q=1.4⨯2.0=2.8kN/m 合计 g+q=6.6kN/m

2

22

2

2

2

3、计算跨度

根据板的支承条件和几何尺寸,将楼盖分为A、B、C、D 、E、F、G、H等区格,见图9-44。板的计算跨度为内跨,

l0=lc

(c为轴线间的距离);边跨,0=

ll

l0-120+100/2。各区格

的计算跨度见表9-15。

4、按弹性理论计算弯矩

在求各区格板跨内最大正弯矩时,按g'满布及活荷载棋盘式不致,取荷载

q2.8

=(3.8+)=5.2kN/m2 22q2.8

q'==()kN/m2=1.4kN/m2

22g'=g+

在求各中间支座最大负弯矩时,按荷载及活荷载均满布计算,取荷载各区格的弯矩计算结果列于表9-15。

表9-15 各区格板的弯矩计算

由该表可见,板间支座弯矩是不平衡的,实际应用时可近似取相邻两区格板支座弯矩的平均

1

(-11.32-12.56)kN⋅m=-11.94kN⋅m 21

A-C支座 Mx=(-10.41-10.8)kN⋅m=-10.61kN⋅m

21

A-D支座 Mx=(-10.41-13.43)kN⋅m=-11.92kN⋅m

21

A-G支座 Mx=(-11.32-4.88)kN⋅m=-8.1kN⋅m

21

B-D支座 Mx=(-10.58-13.43)kN⋅m=-12.01kN⋅m

21

C-D支座 Mx=(-12.66-14.55)kN⋅m=-13.61kN⋅m

21

C-H支座 Mx=(-12.66-6.46)kN⋅m=-9.56kN⋅m

21

D-H支座 Mx=(-14.55-6.46)kN⋅m=-10.51kN⋅m

21

E-F支座 Mx=(-6.27-6.27)kN⋅m=-12.54kN⋅m

21

G-G支座 Mx=(-3.39-3.39)kN⋅m=-6.78kN⋅m

21

G-H支座 Mx=(-3.39-4.45)kN⋅m=-3.92kN⋅m

2

值,即 A-B支座 Mx=

5、配筋计算

各区格板跨中及支座截面弯矩既已求得(考虑A区格板四周与梁整体连接,乘以折减系

As=

数0.8),即可近似按

M0.95fyh0

进行截面配筋。取截面有效高度

h0x=h-20=100-20=80mm;h0y=h-30=100-30=70mm

截面配筋计算结果及实际配筋列于表9-16

表9-16 双向板配筋计算

6、次梁的计算(选取C-D轴上的G与G板相交的次梁计算)

(1) 次梁荷载

次梁自重标准值:g1k=b⨯h⨯25=0.2⨯0.45⨯25=2.25KN/m 次梁自重设计值:g1=g1k⨯1.2=2.25⨯1.2=2.7KN/m

次梁上的填充墙重:g2=0.19⨯(3.6-0.45)⨯22⨯1.2=15.8KN/m 板的恒载设计值:g3=1.2⨯g3k=1.2⨯3.16⨯1.5=8.532KN/m 板的活载设计值:g4=1.2⨯g4k=1.2⨯2⨯1.5=6.3KN/m

2

2

(2) 次梁跨中弯矩

由静力平衡手册查表得

lx3aα====0.28 lly5.4

跨中弯矩最大值为:

11Mg1-g2=(g1+g2)l2=⨯(2.7+15.8)⨯5.42=67.43KN⋅m

88

Mg3

ql22⨯8.53⨯5.4222

=2⨯(3-4α)=3-4(0.28)=55.68KN/mn

2424

[]

Mg4

ql22⨯6.3⨯5.4222

=2⨯(3-4α)=3-4(0.28)=41.12KN/mn

2424

[]

Mmax=Mg1-g2+Mg3+Mg4=67.43+55.68+41.12=164.23KN∙m

次梁的最大剪力

1

(g1+g2)l=1⨯18.5⨯5.4=49.95KN 22ql8.53⨯5.4

V3=2⨯3(1-α)=⨯2⨯0.72=33.16KN

22ql6.3⨯5.4

V4=2⨯4(1-α)=⨯2⨯0.72=24.49KN

22V1-2=

Vmax=V1-2+V3+V4=107.6KN

(3)次梁钢筋的计算

查附表得:

fc=11.9N/mm2

ξb=0.576

1)确定翼缘计算宽度bf

'

ft=1.27N/mm2 fy=fy'=270N/mm2 α1=1.0

按次梁计算跨度lo考虑,bf=

'

l05400

==1800mm;按次梁净距Sn考虑,33

b'f=b+sn=200+1800=2000mm;按次梁翼缘高度h'f考虑,取as=40mm,

h0=450-40=410mm,h'f=100mm,由于h'f/h0=100/410=0.24>0.1,故h'f不

受此项限制。则hf取三者之中的最小值。bf=1800mm 2)判断T形截面类型

取as=40mm,h0=450-40=410mm

'

'

α1fcb'fh'f(h0-h'f/2)=1.0⨯11.9⨯1800⨯100⨯(410-100/2)

=771.12KN∙m>M=164.23KN∙m 按第一类型T形截面,按宽度为bf=1800mm的单筋矩形截面计算 3)求受拉钢筋截面面积AS

'

M164.23⨯106 截面抵抗矩系数为:αs===0.046 '22

α1fcbfh01.0⨯11.9⨯1800⨯410

ξ=1--2αs=1--2⨯0.046=0.048

AS=α1fcb'fζh0/fy=1.0⨯11.9⨯1800⨯0.048⨯410/270=1561mm2

选用3Φ28(As=1847mm2) 4)验算适用条件

AS,min=ρmibh⨯200⨯450=18mm0

1) 支座边缘截面的剪力设计值

V=107.6KN

验算截面尺寸

由c=20mm as=40mm 则hw=h-as=450-40=410mm

2

2

hw/b=410/200=2.05

0.25βcfcbh0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯200⨯410=243950N=243.95KN>V=107.6KN

截面尺寸满足要求 验算是否计算配置腹筋

αcvftbh0=0.7⨯1.27⨯200⨯410=72.9KN

故需按计算配置腹筋。 计算腹筋

1)AsvV-∂cvftbh0107600-72900≥==0.314KN sfyvh0270⨯410

该梁的箍筋直径不宜小于6mm,最大间距 smax=200mm ,故选用双支φ8箍筋,Asv=101mm,则

s≤Asv101==322>200mm 0.3140.314

取s=200mm,相应的箍筋配筋率为

ρsv=Asvf1011.27==0.2%>ρsv,min=0.24t=0.24⨯=0.11% bs250⨯200fyv270故所配筋双肢φ8@200箍筋满足要求

某工业厂房楼盖采用双向板肋梁楼盖,支承梁截面尺寸为200mm⨯500mm,楼盖梁格布置如图9-44所示。试按弹性理论计算各区格弯矩,并进行截面配筋计算。

1. 次梁截面尺寸的确定:

(1). 次梁截面高度h=(

111⎫⎛1

~)⨯l= ~⎪⨯6000=333~500mm 取h=450mm 1812⎝1812⎭13

1⎛1)⨯h= ~2⎝3

1⎫

⎪⨯450=150~225mm 取b=200mm 2⎭

(2). 次梁截面宽度b=(~

(3) 楼面构造层做法:20mm厚水泥砂浆面层,100mm厚现浇钢筋混凝土板,15mm厚砂浆顶棚抹灰。

(4) 楼面活荷载:标准值qk=2kN/m (5) 恒载分项系数为1.2;活荷载分项系数为1.4 (6) 材料选用

1)混凝土 采用C25(fc=11.9N/mm)。

2)钢筋 板的配筋采用HPB300级(fy=270N/mm)。

2

2

2

2、荷载计算

20mm厚水泥砂浆面层 0.02×20=0.4kN/m

2

100mm厚钢筋混凝土现浇板 0.10×25=2.5kN/m 15mm厚混合砂浆顶棚抹灰恒荷载标准值 gk=3.16kN/m

恒荷载设计值 g=1.2×3.16=3.8kN/m 活荷载设计值 q=1.4⨯2.0=2.8kN/m 合计 g+q=6.6kN/m

2

22

2

2

2

3、计算跨度

根据板的支承条件和几何尺寸,将楼盖分为A、B、C、D 、E、F、G、H等区格,见图9-44。板的计算跨度为内跨,

l0=lc

(c为轴线间的距离);边跨,0=

ll

l0-120+100/2。各区格

的计算跨度见表9-15。

4、按弹性理论计算弯矩

在求各区格板跨内最大正弯矩时,按g'满布及活荷载棋盘式不致,取荷载

q2.8

=(3.8+)=5.2kN/m2 22q2.8

q'==()kN/m2=1.4kN/m2

22g'=g+

在求各中间支座最大负弯矩时,按荷载及活荷载均满布计算,取荷载各区格的弯矩计算结果列于表9-15。

表9-15 各区格板的弯矩计算

由该表可见,板间支座弯矩是不平衡的,实际应用时可近似取相邻两区格板支座弯矩的平均

1

(-11.32-12.56)kN⋅m=-11.94kN⋅m 21

A-C支座 Mx=(-10.41-10.8)kN⋅m=-10.61kN⋅m

21

A-D支座 Mx=(-10.41-13.43)kN⋅m=-11.92kN⋅m

21

A-G支座 Mx=(-11.32-4.88)kN⋅m=-8.1kN⋅m

21

B-D支座 Mx=(-10.58-13.43)kN⋅m=-12.01kN⋅m

21

C-D支座 Mx=(-12.66-14.55)kN⋅m=-13.61kN⋅m

21

C-H支座 Mx=(-12.66-6.46)kN⋅m=-9.56kN⋅m

21

D-H支座 Mx=(-14.55-6.46)kN⋅m=-10.51kN⋅m

21

E-F支座 Mx=(-6.27-6.27)kN⋅m=-12.54kN⋅m

21

G-G支座 Mx=(-3.39-3.39)kN⋅m=-6.78kN⋅m

21

G-H支座 Mx=(-3.39-4.45)kN⋅m=-3.92kN⋅m

2

值,即 A-B支座 Mx=

5、配筋计算

各区格板跨中及支座截面弯矩既已求得(考虑A区格板四周与梁整体连接,乘以折减系

As=

数0.8),即可近似按

M0.95fyh0

进行截面配筋。取截面有效高度

h0x=h-20=100-20=80mm;h0y=h-30=100-30=70mm

截面配筋计算结果及实际配筋列于表9-16

表9-16 双向板配筋计算

6、次梁的计算(选取C-D轴上的G与G板相交的次梁计算)

(1) 次梁荷载

次梁自重标准值:g1k=b⨯h⨯25=0.2⨯0.45⨯25=2.25KN/m 次梁自重设计值:g1=g1k⨯1.2=2.25⨯1.2=2.7KN/m

次梁上的填充墙重:g2=0.19⨯(3.6-0.45)⨯22⨯1.2=15.8KN/m 板的恒载设计值:g3=1.2⨯g3k=1.2⨯3.16⨯1.5=8.532KN/m 板的活载设计值:g4=1.2⨯g4k=1.2⨯2⨯1.5=6.3KN/m

2

2

(2) 次梁跨中弯矩

由静力平衡手册查表得

lx3aα====0.28 lly5.4

跨中弯矩最大值为:

11Mg1-g2=(g1+g2)l2=⨯(2.7+15.8)⨯5.42=67.43KN⋅m

88

Mg3

ql22⨯8.53⨯5.4222

=2⨯(3-4α)=3-4(0.28)=55.68KN/mn

2424

[]

Mg4

ql22⨯6.3⨯5.4222

=2⨯(3-4α)=3-4(0.28)=41.12KN/mn

2424

[]

Mmax=Mg1-g2+Mg3+Mg4=67.43+55.68+41.12=164.23KN∙m

次梁的最大剪力

1

(g1+g2)l=1⨯18.5⨯5.4=49.95KN 22ql8.53⨯5.4

V3=2⨯3(1-α)=⨯2⨯0.72=33.16KN

22ql6.3⨯5.4

V4=2⨯4(1-α)=⨯2⨯0.72=24.49KN

22V1-2=

Vmax=V1-2+V3+V4=107.6KN

(3)次梁钢筋的计算

查附表得:

fc=11.9N/mm2

ξb=0.576

1)确定翼缘计算宽度bf

'

ft=1.27N/mm2 fy=fy'=270N/mm2 α1=1.0

按次梁计算跨度lo考虑,bf=

'

l05400

==1800mm;按次梁净距Sn考虑,33

b'f=b+sn=200+1800=2000mm;按次梁翼缘高度h'f考虑,取as=40mm,

h0=450-40=410mm,h'f=100mm,由于h'f/h0=100/410=0.24>0.1,故h'f不

受此项限制。则hf取三者之中的最小值。bf=1800mm 2)判断T形截面类型

取as=40mm,h0=450-40=410mm

'

'

α1fcb'fh'f(h0-h'f/2)=1.0⨯11.9⨯1800⨯100⨯(410-100/2)

=771.12KN∙m>M=164.23KN∙m 按第一类型T形截面,按宽度为bf=1800mm的单筋矩形截面计算 3)求受拉钢筋截面面积AS

'

M164.23⨯106 截面抵抗矩系数为:αs===0.046 '22

α1fcbfh01.0⨯11.9⨯1800⨯410

ξ=1--2αs=1--2⨯0.046=0.048

AS=α1fcb'fζh0/fy=1.0⨯11.9⨯1800⨯0.048⨯410/270=1561mm2

选用3Φ28(As=1847mm2) 4)验算适用条件

AS,min=ρmibh⨯200⨯450=18mm0

1) 支座边缘截面的剪力设计值

V=107.6KN

验算截面尺寸

由c=20mm as=40mm 则hw=h-as=450-40=410mm

2

2

hw/b=410/200=2.05

0.25βcfcbh0=0.25⨯1.0⨯11.9⨯200⨯410=243950N=243.95KN>V=107.6KN

截面尺寸满足要求 验算是否计算配置腹筋

αcvftbh0=0.7⨯1.27⨯200⨯410=72.9KN

故需按计算配置腹筋。 计算腹筋

1)AsvV-∂cvftbh0107600-72900≥==0.314KN sfyvh0270⨯410

该梁的箍筋直径不宜小于6mm,最大间距 smax=200mm ,故选用双支φ8箍筋,Asv=101mm,则

s≤Asv101==322>200mm 0.3140.314

取s=200mm,相应的箍筋配筋率为

ρsv=Asvf1011.27==0.2%>ρsv,min=0.24t=0.24⨯=0.11% bs250⨯200fyv270故所配筋双肢φ8@200箍筋满足要求


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