钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书

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一、 平面结构布置：

柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定，因本厂房在使用上无特殊要求，故结构布置应满足实用经济的原则，并注意以下问题。 1、柱网布置可为正方形或长方形。

2、板跨一般为1.7～2.7m，次梁跨度一般是4.0～6.0m，主梁跨度则为5.0～8.0m，同时宜为板跨的3倍（二道次梁）。

3、对于板、次梁和主梁，实际上不宜得到完全相同的计算跨度，故可将中间各跨布置成等跨，而两边跨可布置得稍小些，但跨差不得超过10%。

确定主梁的跨度为6.0m，次梁的跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.0m。楼盖结构的平面布置图如图所示。

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2、初步确定构件截面尺寸

1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。

1

l时，满足刚度要求，可不验算挠度）。 40

1111

次梁 hc (～)L， b (～)hc。

1221831111

主梁 hz (～)L， b (～)hz。

82143

板厚 hB 80mm，（当h

按高跨比条件要求板的厚度h≥l/40=2000/40=50㎜，对工业建筑的楼板，要求h≥80㎜，所以板厚取h=80㎜。

次梁截面高度应满足(1/18 ~ 1/12)l=(1/18 ~ 1/12)×6300=350 ~525mm，取h=500mm，截面宽b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) ×500=167 ~250mm，取b=200mm。

主梁截面高度应满足h=(1/14 ~ 1/8 )l=(1/14 ~ 1/8) ×6000=429~750mm,取h=650mm，截面宽度b=(1/3 ~ 1/2)h=(1/3 ~ 1/2) ×650=217 ~ 325mm,取b=300mm。

3、 板的设计——按考虑塑性内力重分布设计

（1）、荷载计算 恒荷载标准值

20mm厚水泥沙浆面层：0.02 ×20=0.4 kN/㎡ 80mm厚钢筋混凝土板：0.08×25=2.0 kN/㎡ 15mm厚混合沙浆天棚抹灰：0.015×17=0.255 kN/㎡

小计 2.655 kN/㎡

活荷载标准值： 10.0 kN/㎡

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因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0KN/m2，所以活荷载分项系数取1.3，

1.2组合荷载设计总值： 1.35组合荷载设计总值： 荷载设计总值： （2）、计算简图

取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图所示，由图可知：次梁截面宽为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度为a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为： 边跨按以下二项较小值确定：

l01=ln+h/2=(2000-120-200/2)+80/2=1820mm l011=ln+a/2=(2000-120-200/2)+120/2=1840mm 故边跨板的计算跨度取lo1=1820mm 中间跨： l02=ln=2000-200=1800mm 板的计算简图如图所示。

（3） 弯矩设计值

因边跨与中跨的计算跨度相差（1820-1800）/1800=1.1%小于10%，可按等跨连续板计算 由资料可查得：板的弯矩系数αM,，板的弯矩设计值计算过程见下表

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（4） 配筋计算——正截面受弯承载力计算

板厚80mm,ho=80-20=60mm,b=1000mm,C25混凝土 a1=1.0,fc=11.9N/ mm2，HPB235钢筋，fy=210 N/ mm2。 对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面的弯矩设计值可折减20%，为了方便，近似对钢筋面积折减20%。板配筋计算过程见表。

（5）板的配筋图绘制

板中除配置计算钢筋外，还应配置构造钢筋如分布钢筋和嵌入墙内的板的附加钢筋。板的配筋图如图所示。

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4、次梁设计——按考虑塑性内力重分布设计 （1）荷载设计值：

恒荷载设计值

板传来的荷载：3.186×2.0=6.372kN/m

次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52 kN/m

次梁粉刷： 2×0.015×（0.5-0.08）×17×1.2=0.257 kN/m

小计 g=9.149 kN/m 活荷载设计值： q=13×2.0=26 kN/m

荷载总设计值： q+g=26+9.149=35.149 kN/m 近似取荷载35.15 kN/m

（2）、计算简图

由次梁实际结构图可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁的边跨的计算跨度按以下二项的较小值确定：

l01=ln+h/2=(6300-120-300/2)+240/2=6150mm l011=1.025ln=1.025×6300=6181mm 故边跨板的计算跨度取lo1=6150mm 中间跨： l02=ln=6300-300=6000mm 计算简图如图所示。

（3） 弯矩设计值和剪力设计值的计算

因边跨和中间跨的计算跨度相差（6150-6000）/6000=2.5%小于10%，可按等跨连续梁

计算。 由表可分别查得弯矩系数 M和剪力系数 V。次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：

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（4）配筋计算

①正截面抗弯承载力计算

次梁跨中正弯矩按T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度取下面二项的较小值：

b’f=lo/3=6000/3=2000mm

b’f=b+Sn=200+2000-2000=2000mm ’

故取bf＝2000mm

C25混凝土 a1=1.0, fc=11.9 N/ mm2, ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋采用HRB335，fy=300 N/ mm2 , 箍筋采用HPB235，fyv=210 N/ mm2 ,ho=500-35=465mm。 判别跨中截面属于哪一 支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表。

次梁正截面受弯承载力计算

②斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。 复核截面尺寸：

’

hw =ho- bf=465-80=385mm且hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式计算： 0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x200x465=276.7kN > Vmax =127.17kN 故截面尺寸满足要求

次梁斜截面承载力计算见下表：

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（5）施工图的绘制

次梁配筋图如图所示，其中次梁纵筋锚固长度确定： 伸入墙支座时，梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定：l=la =a fy d/ft=0.14×300×22/1.27=727.6,

取750mm.

伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：l=12d=12 18=216mm,取250mm. 梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l>12d=12 22=264mm，取300mm. 纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm, 取1650mm.

5、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计： （1）荷载设计值。（为简化计算，将主梁的自重等效为集中荷载）

次梁传来的荷载： 9.149×6.3=57.64kN 主梁自重（含粉刷）：[（0.65-0.08）×0.3×2.0×25+2×（0.65-0.08）×0.015×17×2.0] ×1.2 =10.958kN

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恒荷载设计值： G=57.64+10.958=68.6kN 活荷载设计值： Q=26×100.86.3=163.8 kN （2）计算简图

主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:

边跨: lo1= ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mm Lo1=1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6022mm 故lo1取6022mm 中跨 lo2=6000mm 计算简图如图所示。

（3）

10%，可按等跨连续梁计算。 ①弯矩值计算：

弯矩:M k1Gl k2Ql，式中k1和k2由附表1查得

kN m

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，

B荷载G+Q=68.6+163.8=232.4kN作用下的简支梁弯矩图：

则第一个集中荷载下的弯矩值为1/3(G+Q) l01 -1/3×MB=386.1 kN . m≈ Mmax , 第二集中荷载作用下弯矩值为1/3(G+Q) l01 -2/3×MB=305.7 kN·m。

中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为－241.25kN·m，以此支座弯矩连线叠

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加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为1/3 G l02 － MB =-104.05 kN·m.

荷载组合①+④时支座最大负弯矩MB=-416.5 kN·m其它两个支座的弯矩为MA=0， MC=-197.9 kN·m，在这三个支座弯矩间连线，以此连线为基线，于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q时的简支梁弯矩图：

则集中荷载处的弯矩值依次为327.7kN·m，188.8kN·m。同理，当 MC最大时，集中荷载下的弯矩倒位排列。

荷载组合①+③时，出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时MB= MC=-241.25 kN·m，，第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为857.3kN·m， -23.1kN·m,第二跨在集中荷载Ｇ＋Ｑ作用下的弯矩值为224.2 kN·m ①+5情况的弯矩按此方法计算。

所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异，是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。

荷载组合①+②时，VAmax=192.2kN，至第二跨荷载处剪力降为192.2-232.4=－40.2kN；至第二集中荷载处剪力降为 ―40.2―232.4=－272.6 kN，荷载组合①+④时，VB最大，其VBl=-301.6 kN，则第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）163.2kN,－69.2kN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图见图。

（4）配筋计算承载力计算

C25混凝土，a1=1.0, fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋HRB335 ，其中fy=300 N/ mm2 ,箍筋采用HPB235 ，fyv=210 N/ mm2 .

①正截面受弯承载力计算及纵筋的计算

0跨中正弯矩按Ｔ形截面计算，因f

’

翼缘计算宽度按lo/3=6.0/3=2.0m和b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m，中较小值确定，取bf=2000mmＢ支座处的弯矩设计值：

。MB= Mmax-Vob/2=-413.5+232.4x0.4/2=-370.02 kN·m

判别跨中截面属于哪一类T形截面 ’’’

a1fcbfhf(ho-hf/2)=1.0x11.9x2000x80x(615-40)=1094.8kN .m > M1 >M2 . 属于第一类T形截面.

正截面受弯承载力的计算过程如下:

表1-15 主梁正截面受弯承载力及配筋计算

h /h 80/615 0.130 0.10

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②箍筋计算——斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸：

’

hw =ho- bf=580-80=500mm且hw/b=500/300=1.7<4,故截面尺寸按下式计算： 0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x300x500=446.25kN > Vmax =301.6kN 故截面尺寸满足要求 斜截面配筋计算：

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5、两侧附加横向钢筋的计算：

由次梁传递给主梁的全部集中荷载设计值为:

F=1.2x57.64+1.3x10x2x6.3=232.97kN

所需主梁内支撑次梁处附加吊筋面积为:

°)=549.2 mm2

选用(As=628)

（5）主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的弯起和截断 ① 按比列绘出主梁的弯矩包络图

②按同样比列绘出主梁的抗弯承载力图（材料图），并满足以下构造要求： 弯起钢筋之间的间距不超过箍筋的最大容许间距Smax；钢筋的弯起点距充分利用点的距离应大于等于h0/2。

按课本所述的方法绘材料图，并用每根钢筋的正截面抗弯承载力直线与弯矩包络图的交点，确定钢筋的理论截断点（即按正截面抗弯承载力计算不需要该钢筋的截面）。

当Vc 0.7ftbh0时，且其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于h0或20d，钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于1.2l h0。

若按以上方法确定的实际截断点仍位于负弯矩的受拉区，其实际截断点到理论截断点的距离不应小于等于1.3h0或20d。钢筋的实际截断点到充分利用点的距离应大于等于

1.2l 1.7h0。

主梁纵筋的伸入墙中的锚固长度的确定： 梁顶面纵筋的锚固长度：

l=la =a fy d/ft=0.14×300×22/1.27取880mm.

梁底面纵筋的锚固长度：12d=12 22=264mm，取300mm

③检查正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足构造要求。 主梁的材料图和实际配筋图如图所示。

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