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1、第二节 单向板肋形结构设计例题一、基本情况某水电站副厂房楼盖，3级水工建筑物，基本组合时的承载力安全系数K=1.20。其中尺寸为25m21.6m，平面布置如图9-24所示。楼盖拟采用现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖。试设计楼盖。二、设计资料（1）、楼面构造做法：20mm厚水泥砂浆（重度为20kN/m3）面层，钢筋混凝土现浇板（重度为25kN/m3）,20mm厚混合砂浆顶棚抹灰（重度为17kN/m3）。（2）四周为普通砖砌墙，墙厚均为240mm，直接承载主梁位置设有扶壁，尺寸如图9-24所示。钢筋混凝土柱为400mm400mm。1 （3）楼面荷载：均布可变荷载标准值为6.0kN/.（4）材料选用：1
2、）混凝土：强度等级C202）钢筋：梁内采用钢筋HRB400级，其余钢筋采用HPB235或HRB335级。三、设计过程 （一）楼盖的结构平面布置采用横墙承重方案，即主梁横向布置，次梁纵向布置。主梁跨度为7.2m，次跨梁的跨度为5.0m，主梁每跨都布置两根次梁，板的跨度为2.4m。此时，板的长短跨之比为5.0/2.4=2.12.0，可按单向板设计，但按照规范规定，应沿长边方向布置足够的构造钢筋。楼盖平面布置见图9-24。（二）板梁截面尺寸拟定 考虑刚度要求，连续板厚度不小于1/40，h l/40=2400/40=60mm；考虑是水电站的楼板盖，故取h=80mm。次梁的截面高度根据一般要求： h=（
3、1/181/12）l=（1/181/12）5000=(278417)mm取次梁的截面为bh=200mm400mm.主梁的截面高度根据一般要求： h= (1/121/8) l= (1/121/8)7200=(600900)mm取主梁的截面尺寸为bh=250mm650mm(三)板的设计1、荷载计算：在垂直于次梁的方向取1m宽的板作为板的设计单元。20mm厚水泥砂浆抹面： 0.021.020=0.4kN/m80mm厚钢筋混凝土板： 0.081.025=2.0kN/m20mm厚板底混合砂浆抹灰： 0.021.017=0.34kN/m 小计: 2.7kN/m 可变荷载标准值为 6.0kN/m.折算荷载：
4、 （二）计算简图次梁截面为200mm400mm取板在墙上的支持长度为120mm.板的尺寸及其支持情况如图9-25所示。板的计算跨度如下：边跨： 应取mm，但为了方便计算和安全，取mm。中间跨： 两跨相差： ，故按等跨来考虑，9跨按5跨来计算。计算简图如图9-25（b）所示。图9-25连续板的构造及计算简图（三）弯矩计算 连续板的剪力一般由混凝土承担，不需要进行斜面承载力计算。以不需设置腹筋。弯矩计算值按式（9-1）计算，式中系数及 可查附录五得到，计算结果见表9-2。表9-2 板的弯矩计算表截面边跨B支座2跨中C支座3跨中0.0781-0.10500.0331-0.07900.04020.10
5、00-0.11900.0787-0.11100.0885支座边缘的弯矩值：4.配筋计算 ,承载力安全系数K=1.20，计算结果列于下表9-3.表9-3 表的正截面承载力计算 截面第一跨支座B第二跨支座C第三跨4.77-5.042.77-3.983.370.1590.1680.0920.1330.1120.1740.1850.0970.1430.119（%）0.991.050.550.810.67544.5577.5302.5445.53685选配钢筋（分离式配筋）102201014081408/10148140实配钢筋面积（）5615613594603591.021.020.650.840.6
6、5注 中间板带的中间跨及中间支座考虑拱作用，其弯矩可以减小20%配置钢筋。（五）板的配筋图 为了便于施工，连续板中受力钢筋的配筋采用分离式。其中下部受力钢筋全部伸入支座。伸入支座的锚固长度不应小于5d,支座负弯矩钢筋向跨内的延伸的长度取从支座边。在板的配筋图中，除按计算配置受力钢筋外，还应设置下列构造钢筋：(1) 分布钢筋。按构造规定，分布钢筋的直径不小于6mm，间距不宜大于250mm。每米板宽内分布钢筋的截面不小于受力钢筋截面面积的15%，约为。选用6250,。(2) 板边的构造钢筋。因为现浇钢筋混凝土板周边嵌固在砌墙中，其上部与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度，从墙边算起不小于板短边计算跨
7、度的，即，直径不于，间距不宜大于。其数量按承受跨中最大弯矩的计算,约127，所以取，。延伸长度取480mm。（3） 板脚部构造钢筋。在两边嵌固于墙的板脚部位上部，设置的双向构造钢筋。该钢筋伸入板内的长度，从墙边算起不小于板短边计算跨度的1/4，即。（4） 垂直于主梁的上部钢筋。直径不宜小于，间距不宜大于，单位长度内的中截面面积不应小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的1/3，约为。该钢筋伸入板内的长度，从梁边算起不小于板短边计算跨度的，即。板的配筋图如图9-26所示。 （四） 次梁设计1.荷载计算永久荷载的标准值： 板传来荷载 次梁梁肋自重 次梁粉刷 小计： 可变荷载标准值： 折算荷载标准值：
8、2. 计算简图 次梁在砖墙上的支撑长度240mm。主梁截面面积为250mm650mm。计算跨度如下：（1）边跨： 取。中间跨： 两者相差较小，为了使算方便，取。 次梁设计时，取其中相邻板中心线之间部分作为计算单元。本结构为五跨连续梁。次梁构造及计算简图如图9-27（a）、（b）所示。图5-1 次梁的构造及计算简图3. 内力计算（1）弯矩计算。连续梁各控制截面的弯矩可查附表5-4计算，弯矩设计值的计算及结果列于下表9-4。表9-4 次梁的弯矩计算表截面边跨支座B第二跨支座C第三跨0.0781-0.1050.0331-0.0790.04620.1000-0.1190.0787-0.1110.085
9、5支座边缘的弯矩设计值： 2. 剪力计算。支座边缘剪力设计值的计算可查附表5-4，剪力设计值的计算及结果列于下表9-5.表9-5 次梁的剪力计算表截面支座A支座B左支座B右支座C左支座C右0.395-0.6060.526-0.4740.50000.447-0.6200.598-0.5760.5914. 配筋计算（1） 计算翼缘宽度。根据整浇梁楼盖的受力特点，板所在梁山截面参与受力，因此，在配筋设计时，次梁跨中截面按T形截面设计，计算翼缘宽度： 取，荷载计算单元如图9-27（c）所示。次梁支座截面因承受负弯矩（上面受压，下面受拉）而按矩形截面计算。（2） 正截面的承载力计算：，,，承载力安全系数
10、K=1.20，计算结果见表9-6。表9-6 次梁的正截面承载力计算截面第一跨支座B第二跨支座C第三跨56.8-64.735.8-53.942.136036036036036021667200166720016678507.8507.8507.80.0270.25200.0170.2100.0200.0270.2960.0170.0.2380.020535.6704.5337.2566.4396.7选配钢筋216直+116弯218直216（左）弯216直218直114直216直实配钢筋6037104026634020.840.990.560.920.563.斜截面受剪力承载力计算，计算结果见表9
11、-7表9-7 次梁的斜截面受剪承载力计算截面支座A支座B左支座B右支座C左支座C右51.0-74.268.0-63.666.161.289.081.676.379.3360360360360360214.2214.2214.2214.2214.264.064.064.064.064.0箍筋数、直径（mm）2、62、62、62、62、6215306438352实配箍筋间距180180181801800.160.160.160.160.16次梁的配筋图见图9-28（五）主梁设计1.荷载计算为了简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。永久荷载标准值: 次梁传来的永久荷载 主梁梁肋自重 小计： 可变荷载标准值：2. 计算简图 主梁端部支撑在带壁柱砖墙上，支撑长度为370mm。中间支撑在40
