整体式双向板肋梁楼盖设计分析
整体式双向板肋梁楼盖的设计方法
整体式双向板肋梁楼盖的设计方法双向板常用在公共建筑的门厅部位、工业建筑楼(屋)盖及横墙较多的民用房屋上。
一: 双向板受力特征及实验结果双向板的破坏特点是，承受均布荷载的四边简支单跨双向板，首先在板下中间平行长边出现裂缝，尔后沿板下大约450方向向四角扩展，接近破坏时，板上四角出现与对角线垂直的裂缝，最后板中受力筋屈服而破坏。
通过试验可以观察到，受力后板的四周有上翘的趋势，如果周边有梁相连(或墙)压 住，板边支座反力并非均匀分布，而是中间大且向上，而近端部四角较小且向下。
在配筋率相同时，采用较细钢筋较为有利，可阻止裂缝开展；在钢筋数量相同时，因中间受力大，以板中间部分排列密些较之均匀放置为好。
一、内力计算方法双向板的内力计算有弹性计算方法和塑性计算方法。
’ (一)弹性计算方法双向板按弹性计算较复杂，目前在工程实践中已编制表格，供设计时应用。
1．单跨双向板的表格计算单跨双向板按其四边支承条件，可分为各种计算简图。
附表22列出了六种支承情况的单跨双向板在均布荷载作用下的弯矩系数和挠度系数。
具体计算方法如下：M=表中系数×(g+q)L 2V=表中系数×(g+q)L 4/B C跨内弯矩 y c x xM M M c νν+=)(,y x c y M M M c +=νν)(2．连续双向板的计算方法承受均布荷载的两个方向连续双向板当满足：支承梁刚度很大，忽略竖向变形；忽略梁的抗扭刚度；同一方向相邻最小跨与最大跨之比大于0.75时，可简化为单跨双向板，利用单跨双向板的计算表格进行计算。
跨中和支座弯矩的计算方法为： (1)跨中弯矩：求跨中最大弯矩时，应考虑活荷载的最不利布置。
当求某区格跨中最大弯矩时，本区格布置活荷载，其余各区格每隔一区格布置活荷载为能利用单跨双向板的表格计算多跨双向板，可将其板带上的荷载布置情况分解为：满布各跨的对称荷载(g+q／2)和向上及向下作用逐跨交替布置的反对称荷载(±q／2)，作用于各相应区格上(图9—23)，再分别计算内力，最后叠加即是。
梁板结构——整体式双向板梁板结构
1.3 整体式双向板梁板结构由两个方向板带共同承受荷载，在纵横两个方向上发生弯曲且都不能忽略的四边支承板，称为双向板。
双向板的支承形式：四边支承、三边支承、两边支承或四点支承。
双向板的平面形状：正方形、矩形、圆形、三角形或其他形状。
双向板梁板结构。
又称为双向板肋形楼盖。
图1.3.1。
双重井式楼盖或井式楼盖。
我国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定：对于四边支承的板，●当长边与短边长度之比小于或等于2时，应按双向板计算；●当长边与短边长度之比大于2，但小于3时，宜按双向板计算；若按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；●当长边与短边长度之比大于或等于3时，可按沿短边方向受力的单向板计算。
1.3.1 双向板的受力特点1、四边支承双向板弹性工作阶段的受力特点整体式双向梁板结构中的四边支承板，在荷载作用下，板的荷载由短边和长边两个方向板带共同承受，各个板带分配的荷载，与长跨和短跨的跨度比值0201l l 相关。
当跨度比值0201l l 接近时，两个方向板带的弯矩值较为接近。
随着0201l l 的增大，短向板带弯矩值逐渐增大，最大正弯矩出现在中点；长向板带弯矩值逐渐减小。
而且，最大弯矩值不发生在跨中截面，而是偏离跨中截面，图1.3.2。
这是因为，短向板带对长向板带具有一定的支承作用。
2、四边支承双向板的主要试验结果 位移与变形双向板在荷载作用下，板的竖向位移呈碟形，板的四角处有向上翘起的趋势。
●裂缝与破坏对于均布荷载作用下的正方形平面四边简支双向板：●在裂缝出现之前，基本处于弹性工作阶段；●随着荷载的增加，由于两个方向配筋相同（正方形板），第一批裂缝出现在板底中央部位，该裂缝沿对角线方向向板的四角扩展，直至因板底部钢筋屈服而破坏。
●当接近破坏时，板顶面靠近四角附近，出现垂直于对角线方向、大体呈圆弧形的环状裂缝。
这些裂缝的出现，又促进了板底对角线方向裂缝的发展。
双向板肋梁楼盖的设计
双向板肋梁楼盖的设计
图5-14连续双向板活荷载的最不利布置
双向板肋梁楼盖的设计
双向板肋梁楼盖的设计
2. 双向板支承梁的设计
如果假定塑性绞线上没有 剪力，那么由塑性绞线划分的 板块范围就是双向板支承梁的 负荷范围（见图5-15），可 近似地认为斜向塑性绞线成4 5°。沿短跨方向的支承梁承受 板面传来的三角形分布荷载， 沿长跨方向的支承梁承受板面 传来的梯形分布荷载。
双向板肋梁楼盖的设计1.1 向板肋梁楼盖的结构平面布置双向板肋梁楼盖的结构平面布置如图5-13所示。 当空间不大且接近正方形（如门厅）时，可不设中 柱，双向板的支承梁为两个方向均支承在边墙（或 柱）上且截面相同的井式梁［见图5-13（a）］；当 空间较大时，宜设中柱，双向板的纵、横向支承梁 分别为支承在中柱和边墙（或柱）上的连续梁［见 图5-13（b）］；当柱距较大时，还可在柱网格中再 设井式梁 ［见图5-13（c）］。
双向板肋梁楼盖的设计
图5-13双向板肋梁楼盖的结构平面布置
双向板肋梁楼盖的设计
1.2 双向板肋梁楼盖结构内力的计算 1. 单跨双向板与连续双向板的计算
（1）单跨双向板的计算。当板厚远小于板短边边长的 1/30，且板的挠度远小于板的厚度时，双向板可按弹性薄 板理论计算，但比较复杂。为了方便工程应用，对于矩形 板已制成表格，如附表9～附表14所示。表中列出了在均 布荷载作用下六种支承情况板的弯矩系数和挠度系数。计 算时，只需根据实际支承情况和短跨与长跨的比值直接查 出弯矩系数，即可算得有关弯矩。
双向板肋梁楼盖的设计
1.3 双向板的截面设计与构造要求
双向板的截面设计与构造要求具体如下： （1）双向板的板厚一般为80～160 mm。为满 足板的刚度要求，简支板的板厚应不小于l0/45，连续 板的板厚不小于l0/50，l0为短边的计算跨度。 （2）双向板跨中的受力钢筋应根据相应方向跨 内最大弯矩计算，沿短跨方向的跨中钢筋放在外侧， 沿长跨方向的跨中钢筋放在内侧。
混凝土结构课件-整体双向板肋梁楼盖
当板厚远小于板短边边长的1/30，且板的挠度远小于板 ， 当板厚远小于板短边边长的 的厚度时， 按弹性薄板理论计算，但比较复杂。 的厚度时，双向板可按弹性薄板理论计算，但比较复杂。为 了工程应用，对于矩形板已制成表格， 附录E.2， 了工程应用，对于矩形板已制成表格，见附录 ，可供查 用。
m = 表中系数 × pl (l )
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7.1概述
传力方式： 传力方式：板上荷载 基础
两个方向梁
墙、柱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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双向板的受力特点和试验研究
双向板在两个方向都起承重作用，即双向工作， 双向板在两个方向都起承重作用，即双向工作， 但两个方向所承担的荷载及弯矩与板的边长比和四边 的支承条件有关。如后计算简图图所示。 的支承条件有关。如后计算简图图所示。 因双向板是双向工作，所以其配筋也是双向。 因双向板是双向工作，所以其配筋也是双向。 荷载较小时，板基本处于弹性工作阶段，随着荷 荷载较小时，板基本处于弹性工作阶段， 载的增大， 载的增大，首先在板底中部对角线方向出现第一批裂 并逐渐向四角扩展。即将破坏时， 缝，并逐渐向四角扩展。即将破坏时，板顶靠近四角 处，出现垂直于对角线方向的环状裂缝，如图所示。 出现垂直于对角线方向的环状裂缝， 图所示。
7.3双向板肋梁楼盖
双向板支承梁的内力 支承梁为简支： 支承梁为简支： 按实际荷载计算支承梁内力 支承梁为连续： 支承梁为连续： 将支承梁上的梯形荷载或三角形荷载， 将支承梁上的梯形荷载或三角形荷载，根据支座截 面弯矩相等的原则，换算为等效均布荷载， 面弯矩相等的原则，换算为等效均布荷载，
pequ
7.4双向板的截面设计
与构造要求
双向板构造要求 （1）板厚 ） 按教材表4.0确定 通常取80～ 确定。 按教材表 确定。通常取 ～160 mm。 。 （2）钢筋的配置 ） 可将每一方向分成板带， 可将每一方向分成板带，两个方向的边缘板带宽度均 为短边的1/4. 1/4.边缘板带单位宽度范围内的配筋等于中 为短边的1/4.边缘板带单位宽度范围内的配筋等于中 间板带单位宽度范围的一半。但每米宽不少于4根 间板带单位宽度范围的一半。但每米宽不少于 根。 支座上承受负弯矩的钢筋按计算确定， 支座上承受负弯矩的钢筋按计算确定，沿支座均匀配 一般伸出支座边l 为双向板短边净跨。 置，一般伸出支座边 n /4 。 ln 为双向板短边净跨。
双向板肋梁楼盖混凝土结构设计报告
第一章 绪论1.1设计方案本梁板系统为双向板肋梁楼盖，双向板跨中弯矩较小，刚度大，受力性能较单向板优越，其跨度可达5m 左右。
当梁尺格较大及使用荷载较大时比较经济。
1.2结构平面布置总尺寸为=×21L L 34.2m ×20.7m ，按双向板跨度为5m 左右的原则，可进行如图所示的平面布置。
1.3、设计资料1、楼面构造层做法：40cm 厚细石混凝土面层，15cm 厚石灰砂浆抹底2、楼面可变荷载标准值为4.02/mm kN 。
3、材料选用混凝土：采用C30混凝土（f C =14.32/mm kN ，f t =1.432/mm kN ）； 钢筋：梁内纵向受力钢筋为HRB400级(f y =3602/mm kN )，其余钢筋采用HPB235级（f y =2102/mm kN ）第二章截面尺寸选择1、柱：400mm×400mm2、板：h≥5100/50=102mm，取h=110mm。
3、横向肋梁：h=（1/8～1/12）L=437.5～656.25mm，取h=600mmb=（1/3～1/2）h=200～300mm，取b=300mm 4、纵向肋梁：h=（1/14～1/8）L=407.14～712.5mm，取h=700mmb=（1/3～1/2）h=233.3～350mm，取b=300mm第三章 板的计算3.1荷载计算40mm 水泥砂浆面层 0.04×24 =0.96 2/m kN 100mm 钢筋混凝土板 0.11×25 =2.75 2/m kN 15mm 水磨石面层 0.015×17=0.255 2/m kN N/m 23.965 2/m kN永久荷载设计值 g=1.2×3.965=4.758 2/m kN 可变荷载设计值 q=1.3×4.0 =5.2 2/m kN合计 9.958 2/m kN3.2计算跨度内跨：o l =c l 边跨：o l =c l +2b +2h3.3按弹性理论设计弯矩计算（假设混凝土泊松比取0.2）根据不同的支撑情况，整个楼盖可以分成A 、B 、C 、D 四种楼板。
整体式双向板肋梁楼盖设计分析
姓名 学号整体式双向板肋梁楼盖设计（一）设计资料某厂房拟采用双向板肋梁楼盖，结构平面布置图如图1所示，支承梁截面取为200mm ×500mm ，板厚取为100mm 。
环境类别为一类；楼盖活荷载标准值见表1，板自重加上面层、粉刷层等，恒荷载2k m kN 5.3 g ，采用C30混凝土，板中钢筋采用HRB400钢筋。
（二）楼盖的结构平面布置楼盖的结构平面布置及柱网布置如图1所示。
按不同用途的工业车间楼面活荷载标准值见表1，环境类别为一类，柱网尺寸见表2，每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。
图1 楼盖结构平面布置及柱网布置按弹性理论进行板的设计1，荷载设计值q=1.3×10=13.0 KN/m²g=1.2×3.5=4.2 KN/m²g+ q/2=4.2+13/2=10.7 KN/m²q/2=6.5 KN/m²g+ q=4.2+13=17.2 KN/m²2,计算跨度内跨L0=L C（轴线间距离），边跨：L0=L C+1003,弯矩计算泊松比=0.2，跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+ q/2 作用下的跨中弯矩值与内支座绞支时在q/2作用下的弯矩值之和。
支座最大负弯矩为当内支座固定时g+ q作用下的支座弯矩。
根据不同的支撑情况，整个楼盖可以分为A,B,C,D四种区格板。
A区格板：L01/ L02=0.94,周边固支时，由附表查得L01,L02方向的跨中弯矩系数分别为0.0203、0.0171，支座弯矩系数分别为-0.0558、-0.0531；周边简支时，由附表查得L01,L02方向的跨中弯矩系数分别为0.0419、0.0363 。
于是m1=(0.0203+0.2×0.0171)( g+ q/2) L012+(0.0419+0.0363×0.2) ×q×L012/2=11.61 KN.mm2=(0.0171+0.2×0.0203)( g+ q/2) L012+(0.0363+0.0419×0.2) ×q×L012/2=10.47 KN.mm1’= m1”=-0.0558( g+ q) L012=-19.44 KN.mm2’= m2”=-0.0531( g+ q) L012=-18.49 KN.m对边区格板的简支边，取m’或m”=0.各区格板分别算得的弯矩值，列于下表中4.截面设计截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15mm,假定选用Φ10钢筋，则L01方向跨中截面的h01=100-15-10/2=80mm, L02方向跨中截面的h02=80-10=70mm，支座截面h0=80mm。
双向板肋梁楼盖设计
双向板肋梁楼盖设计双向板肋梁楼盖是建筑结构中常见的一种形式，它组成于水平双向板和垂直的肋梁中。
其结构特点为双向板肋梁的组合结构，使其相对于其他形式的楼盖结构更加灵活、承载力更强，同时还能提高抗震性能。
在进行双向板肋梁楼盖设计时，应该注意一些关键技术和结构要素，以确保建筑的稳定性、经济性和安全性。
首先，在进行双向板肋梁楼盖设计时，需要考虑双向板的尺寸和长度。
双向板的长度应该根据楼盖的跨度大小来确定，一般跨度较大时，双向板长度较长。
其次，双向板的厚度也应根据楼盖所承受的荷载大小来确定。
考虑到双向板的厚度会对楼盖整体的承载力有很大的影响，因此需要严格遵循国家机构的相关标准，确保双向板的厚度够用。
第二，在双向板肋梁楼盖设计中，需要考虑肋梁的宽度和高度。
肋梁的宽度一般应不小于10厘米，以保证其对双向板的支撑作用。
而肋梁的高度则需要根据楼盖承受的荷载大小和楼盖跨度长度来确定。
在确定肋梁高度时，需要综合考虑肋梁本身的自重以及楼盖所承受的荷载。
第三，双向板肋梁楼盖设计中还需要考虑肋梁的布置方式。
肋梁的布置方式会直接影响到楼盖的承载力以及水平方向的抗震性能。
一般来说，肋梁的布置方式可以采用等距布置或者非等距布置两种方式。
在等距布置的情况下，楼盖的受力均匀，肋梁的数量相对较多，但具有较好的抗震性能。
而非等距布置的情况下，可以减少肋梁的数量，但仅适用于荷载分布较为均匀的情况下，否则将会直接影响到楼盖的承载力和稳定性。
第四，双向板肋梁楼盖设计中还需考虑板肋结合处理，这点尤其需要考虑。
板肋结合处理主要是为了提高楼盖的水平抗震性能。
在板肋结合处理的情况下，双向板与肋梁建立了一种机械连接，使得双向板周围产生了额外的约束力。
这种约束力对于提高楼盖的水平抗震性能至关重要。
在进行双向板肋梁楼盖设计时，还需要考虑楼盖的荷载情况和使用情况。
在考虑楼盖的荷载情况时，需要根据国家机构的相关标准，确定设计荷载和极限荷载，以保证楼盖的承载力和稳定性。
双向板肋梁楼盖设计-课程设计
课程设计设计题目：双向板肋梁楼盖设计学院：专业：班级：姓名：学号：指导教师：职称：完成日期：年月日目录一、设计任务 (1)1、题目 (1)2、目的要求 (1)3、设计条件 (1)二、本梁板结构系统布置的优缺点评述 (2)1）承重墙、柱网和梁格布置 (2)2）结构布置 (2)3）单向板和双向板肋形结构的区别 (2)三、板厚及梁系截面尺寸的确定 (2)1）板的厚度 (2)2）次梁的截面尺寸 (2)3）主梁的截面尺寸 (2)四、双向板设计 (3)（1）板的荷载计算 (3)（2）板的计算跨度l0 的计算 (4)（3）弯矩计算 (4)（4）板的配筋 (6)（5）板的配筋图 (8)五、次梁设计 (8)（1）计算跨度 (8)（2）荷载计算 (8)（3）内力计算 (9)1）弯矩计算 (9)2）剪力计算 (11)（4）正截面承载力计算 (13)（5）斜截面承载力计算 (14)（6）次梁构造 (15)六、裂缝验算 (15)七、挠度验算 (15)八、楼梯设计 (16)（1）梯段板设计 (16)（2）平台板设计 (17)（3）平台梁设计 (17)九、设计心得 (16)附页：图纸---------------------------------------------------------------------------------------------------- 20双向板肋梁楼盖设计计算书一、设计任务1、题目双向板肋梁楼盖2、目的要求钢筋混凝土与砌体结构课程设计是教学计划中的一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生房屋结构设计基本技能，学会运用技术规范和标准图册，掌握施工图的绘制方法，培养学生利用计算机软件绘图；启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识，培养学生综合运用所学知识分析与解决问题的能力、了解钢筋混凝土结构设计一般程序和内容，为毕业设计及今后从事实际工作奠定初步基础具有重要作用。
2．1 目的1）了解双向板肋梁楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定；2）掌握板厚及梁系截面尺寸的确定方法；3）通过板的计算，掌握弹性内力计算方法，熟悉按棋盘式布置活荷载考虑不利组合；4）通过主、次梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的计算方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法；5）掌握板、主次梁的配筋计算、冲切验算，了解并熟悉现浇梁板结构的有关构造要求；6）掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方法、制图规定，进一步提高制图的基本技能。
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姓名 学号
整体式双向板肋梁楼盖设计
（一）设计资料
某厂房拟采用双向板肋梁楼盖，结构平面布置图如图1所示，支承梁截面取为200mm ×500mm ，板厚取为100mm 。
环境类别为一类；楼盖活荷载标准值见表1，板自重加上面层、粉刷层等，恒荷载
2k m kN 5.3 g ，采用C30混凝土，板中钢筋采用HRB400钢筋。
（二）楼盖的结构平面布置
楼盖的结构平面布置及柱网布置如图1所示。
按不同用途的工业车间楼面活荷载标准值见表1，环境类别为一类，柱网尺寸见表2，每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。
图1 楼盖结构平面布置及柱网布置
按弹性理论进行板的设计1，荷载设计值
q=1.3×10=13.0 KN/m²
g=1.2×3.5=4.2 KN/m²
g+ q/2=4.2+13/2=10.7 KN/m²
q/2=6.5 KN/m²
g+ q=4.2+13=17.2 KN/m²2,计算跨度
内跨L0=L C（轴线间距离），边跨：L0=L C+100
3,弯矩计算
泊松比=0.2，跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+ q/2 作用下的跨中弯矩值与内支座绞支时在q/2作用下的弯矩值之和。
支座最大负弯矩为当内支座固定时g+ q作用下的支座弯矩。
根据不同的支撑情况，整个楼盖可以分为A,B,C,D四种区格板。
A区格板：L01/ L02=0.94,周边固支时，由附表查得L01,L02方向的跨中弯矩系数分别为0.0203、0.0171，支座弯矩系数分别为-0.0558、-0.0531；周边简支时，由附表查得L01,L02方向的跨中弯矩系数分别为0.0419、0.0363 。
于是
m1=(0.0203+0.2×0.0171)( g+ q/2) L012+(0.0419+0.0363×0.2) ×q×L012/2=11.61 KN.m
m2=(0.0171+0.2×0.0203)( g+ q/2) L012+(0.0363+0.0419×0.2) ×q×L012/2=10.47 KN.m
m1’= m1”=-0.0558( g+ q) L012=-19.44 KN.m
m2’= m2”=-0.0531( g+ q) L012=-18.49 KN.m
对边区格板的简支边，取m’或m”=0.各区格板分别算得的弯矩值，列于下表中
4.截面设计
截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15mm,假定选用Φ10钢筋，则L01方向跨中截面的h01=100-15-10/2=80mm, L02方向跨中截面的h02=80-10=70mm，支座截面h0=80mm。
截面设计用的弯矩：因楼盖周边有梁与板整浇，故所有区格的跨中弯矩及A-A支座弯矩减少20%。
截面配筋计算结果及实际配筋列于下表中。
8@150
8@140
8@130
8@140
8@130
8@140
8@120
8@120
8/10@110
8/10@110
8/10@110
8/10@80
8/10@100
8/10@80最小配筋率验算：A s/(bh)=335/1000*100=0.335%，此值大于0.45f t/f y=0.45*1.43/360=0.18%，同时大于0.2%，满足要求。
5.绘制施工图
6,按塑性绞线法设计
（1）荷载设计值g+q=16.89 KN/m²
（2）计算跨度
内跨L0=L C（轴线间距离），边跨：L0=L C+100
(3) 弯矩计算
假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同，支座截面配筋率不随板带而变，取同一数值；跨中钢筋在离支座L1/4处间隔弯起；取m2u=am1u，对所有区格，取a=1/n2,n= L02/ L01；取β’1=β”1=β’2=β”2=2.
A区格板：
M1U=m1u(4.8-4.5/2)+1/2m1u*4.5/2=3.68m1u
M2U=3/4*0.9* m1U*4.5=3.04m1U
M1U’= M1u”=-2 m1U*4.8=-9.6 m1U
M2U’= M2u”=-2 m2U*4.5=-9.0 m2U=-8.10m1U
3.68m1u+3.04m1U+1/2(9.6 m1U+9.6 m1U+
8.1 0m1U+8.10m1U)=16.89/8*4.52*(4.8-4.5/3)
m1u=5.78 KN.m
m2u=0.9*5.78=5.20KN.m
m1U’= m1u”=-2*5.78=-11.56 KN.m
m2U’= m2u”=-2*5.20=-10.40KN.m
对于B,C,D区格板，亦按同理进行计算。
所有结果列于下表中
(4)截面设计
令m1= m1u；m2= m2u；m1‘= m1u’；m1”= m1u”；m2‘= m2u’；m2”= m2u”；各区格板的截面配筋列于下表中,
最小配筋率验算：0.45f t/f y=0.45*1.43/360=0.18%，同时大于0.2%，低于最小配筋率的按最小配筋率计算钢筋面积。
8@200
8@200
8@160
8@160
8@180
8@200 8@120 8@120 8@160 8@120 8@120 8/10@120 8/10@120 8/10@120。