楼板设计

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书

一、 设计题目及目的

题目：设计某三层轻工厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。 目的：1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。 2、通过板及次梁的计算，掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。

3、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。

4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。

5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式，制图规定，进一步提高制图的基本技能。

6、学会编制钢筋材料表。

二、 设计内容

1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置

2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算） 3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算） 4、主梁强度计算（按弹性理论计算） 5、绘制结构施工图 （1）、结构平面布置图（1：200） （2）、板的配筋图（1：50） （3）、次梁的配筋图（1：50；1：25） （4）、主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩M、剪力V的包络图 （5）、钢筋明细表及图纸说明

三、 设计资料

1、车间类别为三类金工车间，车间内无侵蚀性介质，结构平面及柱网布置如图。经查规范资料：板跨≥1.2m时，楼面的活荷载标准值为16.0kN/㎡；板跨≥2.0m时，楼面的活荷载标准值为10.0kN/㎡；次梁（肋梁）间距≥1.2m时，楼面的活荷载标准值为10.0kN/㎡；次梁（肋梁）间距≥2.0m时，楼面的活荷载标准值为8.0kN/㎡。数据：Lx=6000, Ly=6300。

LLL

2 楼面构造。采用20mm厚水泥砂浆抹面，15mm厚混合砂浆天棚抹灰。 3 屋面构造（计算柱内力用）。三毡四油防水层，20厚水泥砂浆找平层、150厚（平均）炉渣找坡层、120厚水泥珍珠岩制品保温层、一毡二油隔气层、60厚钢筋混凝土屋面板、15厚混合砂浆天棚抹灰。

4 梁、柱用15厚混合砂浆抹灰。

5 混凝土采用C25；主梁、次梁受力筋采用HRB335级钢筋，其他均采用HPB235级钢筋。

钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书

1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定

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。

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/㎡

2

因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4.0kN/m，所以活荷载分项系数取1.3， 恒荷载设计值：g=2.655×1.2=3.168 kN/㎡ 活荷载设计值：q=10×1.3=13.0kN/㎡

荷载设计总值：g+q=16.186kN/㎡, 近似取16.2kN/㎡ （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

板的弯矩设计值的计算 1 B 2 C 截面位置 边跨跨中 离端第二支座 中间跨跨中 中间支座 弯矩系数?M 计算跨度l0(m) 2M??M(g?q)l01/11 l01=1.82 -1/11 l01=1.82 1/16 l02=1.80 -1/14 l02=1.80 16.2×1.82×-16.2×1.82× 1.82/11=4.88 1.82/11=-4.88 16.2×1.80×-16.2×1.80×1.80/16=3.28 1.80/14=-3.75 (kN.m)

（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。

板的配筋计算 1 B 2 C 截面位置 弯矩设计值（kN?m） αs=M/α1fcbh02 4.88 0.114 0.121 -4.88 -0.114 0.1<-0.121<0.35 -411 10@190 As=413 3.28 0.077 0.08 272 8@180 As=279 -3.75 -0.088 0.1<-0.092<0.35 313 8@160 As=314 ξ?1?1?2?s轴线 ①~② ⑤~⑥ 计算配筋（mm2） 411 AS=ξbh0α1fc/fy 实际配筋10@190 （mm2） As=413 轴线②~⑤ 计算配筋（mm2） 411 AS=ξbh0α1fc/fy 实际配筋（mm2） 配筋率验算pmin= 10@190 As=413 411 10@190 As=413 0.8×272=218 0.8×313=250 8@180 As=279 8@180 As=279 0.45ft/fy=0.45P=As/bh =0.52% ×1.27/210=0.27% P=As/bh =0.52% P=As/bh =0.47% P=As/bh =0.47% （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。

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。

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