單向板肋梁樓蓋設計某多層廠房的樓蓋平面如圖1-31 所示，樓面做法見圖1-32 ，樓蓋采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋，試設計之。設計要求：1 1板、次梁內力按塑性內力重分布計算；2 2主梁內力按彈性理論計算；3繪出結構平面布置圖、板、次梁和主梁的模板及配筋圖。進行鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設計主要解決的問題有：（1）計算簡圖；（2）內力分析；（3）截面配筋計算；（4）構造要求；（5）施工圖繪制圖 1-31 樓蓋平面圖圖1-32 樓蓋做法詳圖整體式單向板肋梁樓蓋設計步驟：1設計資料（1）樓面均布活荷載標準值：qk=10kN/m2。（2）樓面做法：樓面面層用20mm厚水泥砂漿抹面（=20kN/m3），板底及梁用15mm厚石灰砂漿抹底（=17kN/m3）。（3）材料：混凝土強度等級采用C30，主梁和次梁的縱向受力鋼筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其余均采用HPB235。2、樓蓋梁格布置及截面尺寸確定確定主梁的跨度為6.9m，次梁的跨度為6.6m，主梁每跨內布置兩根次梁，板的跨度為2.3m。樓蓋結構的平面布置圖如圖1-33所示。按高跨比條件要求板的厚度，對工業(yè)建筑的樓板，要求，所以板厚取。次梁截面高度應滿足，取，截面寬，取。主梁截面高度應滿足,取，截面寬度取為，柱的截面尺寸b×h=400×400 mm2。圖 1-33 樓蓋結構平面布置3、板的設計按考慮塑性內力重分布設計（1）、荷載計算恒荷載標準值小計活荷載標準值：因為是工業(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標準值大于，所以活荷載分項系數(shù)取，（2）、計算簡圖取1m板寬作為計算單元，板的實際結構如圖1-34（a）所示，由圖可知：次梁截面為b=，現(xiàn)澆板在墻上的支承長度為a=，則按塑性內力重分布設計，板的計算跨度為：板的計算簡圖1-34（b）所示。圖1-34（a）板的實際結構圖1-34 (b)板的計算簡圖（3）彎矩設計值因邊跨與中跨的計算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)板計算由表12-2可查得板的彎矩系數(shù)M,，板的彎矩設計值計算過程見表1-8表 1-8板的彎矩設計值的計算截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)1/11-1/111/16-1/14計算跨度l0(m)l01=2.095l01=2.095l02=2.05l02=2.05(kN.m)= -= -=（4）配筋計算正截面受彎承載力計算對軸線間的板帶，考慮起拱作用，其跨內2截面和支座C截面的彎矩設計值可折減20%，為了方便，近似對鋼筋面積折減20%。板配筋計算過程見表1-9表1-9 板的配筋計算截面位置1B2C 彎矩設計值（）6.46-6.464.26-4.86s=M/1fcbh020.1250.1250.0830.094 0.1340.1<0.134<0.350.0870.10.099<0.35軸線 計算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy547547355409實際配筋（mm2）1014010140 8140 8120 As=561As=561As=359As=419軸線計算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy5475470.8×355=2840.8×409=327實際配筋（mm2）1014010140 81408140 As=561As=561As=359As=359 配筋率驗算（5）板的配筋圖繪制板中除配置計算鋼筋外，還應配置構造鋼筋如分布鋼筋和嵌入墻內的板的附加鋼筋。板的配筋圖如圖圖1-34（c）所示。圖1-34（c）板配筋圖4、次梁設計按考慮塑性內力重分布設計（1）荷載設計值：恒荷載設計值小計（2）、計算簡圖由次梁實際結構圖（1-35（a）圖）可知，次梁在墻上的支承長度為a=240mm，主梁寬度為b=300mm。次梁的邊跨的計算跨度按以下二項的較小值確定：計算簡圖如圖1-35（b）所示。圖1-35（a）次梁的實際結構圖1-35 (b) 次梁的計算簡圖（3）彎矩設計值和剪力設計值的計算因邊跨和中間跨的計算跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計算。由表1-2，1-3可分別查得彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)。次梁的彎矩設計值和剪力設計值見表1-10和表1-11表 1-10 次梁的彎矩設計值的計算截面位置1邊跨跨中B離端第二支座2中間跨跨中C中間支座彎矩系數(shù)1/11-1/111/16-1/14計算跨度l0(m)l01= l01=6.45l02=6.3l02=6.3(kN.m) = -=-=表 1-11次梁的剪力設計值的計算截面位置A邊支座 B(左) 離端第二支座B(右) 離端第二支座C中間支座剪力系數(shù)0.450.60.550.55凈跨度lnln1=6.33ln1=6.33ln2=6.3ln2=6.3(kN)= = =（4）配筋計算正截面抗彎承載力計算次梁跨中正彎矩按T形截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面二項的較小值：判別跨中截面屬于哪一類T形截面支座截面按矩形截面計算，正截面承載力計算過程列于表1-12。表1-12 次梁正截面受彎承載力計算截面1B2C 彎矩設計值（）155.4-155.4102.0-116.5s=M/1fcbh02=0.019=0.164=0.0122=0.1230.0190.1<0.18<0.350.01230.1<0.132<0.35選配鋼筋計算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy=1026=1104.7=664=810.1實際配筋（mm2）220+122 3 22122 + 214222+114As=1008.1As=1140As=688.1As=913.9斜截面受剪承載力計算(包括復核截面尺寸、腹筋計算和最小配箍率驗算)。復核截面尺寸：所以B和C支座均需要按計算配置箍筋，A支座均只需要按構造配置箍筋計算所需箍筋調幅后受剪承載力應加強，梁局部范圍將計算的箍筋面積增加20%，現(xiàn)調整箍筋間距，S=0.8281=224.8mm，為滿足最小配筋率的要求，最后箍筋間距S=100mm。配箍筋率驗算：彎矩調幅時要求配筋率下限為。實際配箍率因各個支座處的剪力相差不大，為方便施工，沿梁長不變，取雙肢6100。（5）施工圖的繪制次梁配筋圖如1-35（c）圖所示，其中次梁縱筋錨固長度確定：伸入墻支座時，梁頂面縱筋的錨固長度按下式確定：取650mm.伸入墻支座時，梁底面縱筋的錨固長度按確定：l=12d=1220=240mm梁底面縱筋伸入中間支座的長度應滿足l>12d=1222=264mm，取300mm.縱筋的截斷點距支座的距離:。圖1-35（c）次梁的配筋圖5、主梁設計主梁內力按彈性理論設計：（1）荷載設計值。（為簡化計算，將主梁的自重等效為集中荷載）（2）計算簡圖計算簡圖如圖1-36（b）所示。圖1-36 (a)主梁的實際結構圖1-36 (b) 主梁的計算簡圖（3）、內力設計值計算及包絡圖繪制因跨度相差不超過10%，可按等跨連續(xù)梁計算。彎矩值計算：，式中k1和k2由附表1查得表1-13 主梁的彎矩設計值計算（） 項次荷載簡圖      彎矩圖示意圖1恒載2活載 3活載    4活載5活載 組合項次Mmin(kN·m)+84.4+-586.5+-141.3+-586.5  組合項次Mmax(kN·m)+542.3+-282.1+312.3+-282.1  *注：此處的彎矩可通過取脫離體，由力的平衡條件確定。根據支座彎矩，按下面簡圖確定圖1-37 主梁取脫離體時彎矩圖、剪力設計值：不同截面的剪力值經過計算如表1-14所示。表 1-14 主梁的剪力計算（kN）項次荷載簡圖 恒載活載活載活載組合項次Vmax(kN) +234.1+-126.8+327.4組合項次Vmin(kN) +45.6+-368+86.2彎矩、剪力包絡圖繪制荷載組合+時，出現(xiàn)第一跨跨內最大彎矩和第二跨跨內最小彎矩，此時，以這兩個支座的彎矩值的連線為基線，疊加邊跨載集中荷載作用下的簡支梁彎矩圖：則第一個集中荷載下的彎矩值為，第二集中荷載作用下彎矩值為。中間跨跨中彎矩最小時，兩個支座彎矩值均為342.4KN·m，以此支座彎矩連線疊加集中荷載。則集中荷載處的彎矩值為。荷載組合+時支座最大負彎矩，其它兩個支座的彎矩為，在這三個支座彎矩間連線，以此連線為基線，于第一跨、第二跨分別疊加集中荷在G+Q時的簡支梁彎矩圖：則集中荷載處的彎矩值依次為461kN·m，265.5kN·m，167.3KN·m，268.7KN·m。同理，當最大時，集中荷載下的彎矩倒位排列。荷載組合+時，出現(xiàn)邊跨跨內彎矩最小與中間跨跨中彎矩最大。此時，第一跨在集中荷載G作用下的彎矩值分別為85.4KN·m，-28.7kN·m,第二跨在集中荷載作用下的彎矩值為+5情況的彎矩按此方法計算。所計算的跨內最大彎矩與表中有少量的差異，是因為計算跨度并非嚴格等跨所致。主梁的彎矩包絡圖見下圖。荷載組合+時，至第二跨荷載處剪力降為234.1-283.6=49.5kN；至第二集中荷載處剪力降為49.5283.6=333.1kN，荷載組合+時，最大，其，則第一跨中集中荷載處剪力順次為（從左到右）199.2KN,84.4KN,其余剪力值可按此計算。主梁的剪力包絡圖見1-38圖。圖138 主梁彎矩包絡圖和剪力包絡圖（4）配筋計算承載力計算縱向鋼筋HRB400,其中。正截面受彎承載力計算及縱筋的計算跨中正彎矩按形截面計算，因翼緣計算寬度按，中較小值確定，取。支座處的彎矩設計值：。判別跨中截面屬于哪一類T形截面正截面受彎承載力的計算過程如下表1-15 主梁正截面受彎承載力及配筋計算截面1B2 彎矩設計值（kN.m）5423529.9312.3141.3s=M/1fcbh020.048<0.5180.484<0.5180.025<0.5180.096<0.518選配鋼筋計算配筋（mm2）AS=bh01fc/fy258733451405686.4實際配筋(mm2)625(彎2)625(彎3)218325(彎1)225As=2945As=3454As=1473As=982箍筋計算斜截面受剪承載力計算驗算截面尺寸：滿足要求。驗算是否需要計算配置箍筋。故需進行配置箍筋計算。計算所需腹筋；采用8100 雙肢箍。=327.3kN>(VA=234. 1kN和VBr=327.4 kN) < VBl=368 kN因此應在B支座截面左邊應按計算配置彎起鋼筋，主梁剪力圖呈矩形，在B截面左邊的2.3m范圍內需布置3排彎起鋼筋才能覆蓋此最大剪力區(qū)段，現(xiàn)先后彎起第一跨跨中的225和支座處的一根125鴨筋），As=490.9 mm2,彎起角取次梁兩側附加橫向鋼筋計算。m=(950-2500)/100+1=8,次梁兩側各布置4排，另加吊筋18，（5）主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）、縱筋的彎起和截斷按比列繪出主梁的彎矩包絡圖按同樣比列繪出主梁的抗彎承載力圖（材料圖），并滿足以下構造要求：彎起鋼筋之間的間距不超過箍筋的最大容許間距Smax；鋼筋的彎起點距充分利用點的距離應大于等于h0/2，如2、3和5號鋼筋。按第四章所述的方法繪材料圖，并用每根鋼筋的正截面抗彎承載力直線與彎矩包絡圖的交點，確定鋼筋的理論截斷點（即按正截面抗彎承載力計算不需要該鋼筋的截面）。當時，且其實際截斷點到理論截斷點的距離不應小于等于h0或20d，鋼筋的實際截斷點到充分利用點的距離應大于等于。若按以上方法確定的實際截斷點仍位于負彎矩的受拉區(qū)，其實際截斷點到理論截斷點的距離不應小于等于1.3h0或20d。鋼筋的實際截斷點到充分利用點的距離應大于等于。如5號鋼筋的截斷計算：因為剪力，且鋼筋截斷后仍處于負彎矩區(qū)，所以鋼筋的截斷點距充分利用點的距離應大于等于，即：且距不需要點的距離應大于等于1.3h0或20d，即：通過畫圖可知從（）中減去鋼筋充分利用點與理論截斷點（不需要點）的距離后的長度為1840mm>(754mm和500mm)，現(xiàn)在取距離柱邊1960mm處截斷5號鋼筋。其它鋼筋的截斷如圖所示。主梁縱筋的伸入墻中的錨固長度的確定：梁頂面縱筋的錨固長度：取880mm.梁底面縱筋的錨固長度：12d=1225=300mm，取300mm 檢查正截面抗彎承載力圖是否包住彎矩包絡圖和是否滿足構造要求。主梁的材料圖和實際配筋圖如圖1-39所示圖1-39 主梁材料圖與配筋圖圖1-40樓蓋結構平面布置及配筋圖試作人：田北平、鐘小兵、毛文筠、王偉、賀靈榮、胡庸、于進 2006.11.2.