混凝土楼盖设计计算书最终版.docx

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混凝土楼盖设计计算书最终版

钢筋混凝土楼盖课程设计计算书

1.设计资料

某多层厂房为多层内框架结构，一层平面布置如图所示，楼梯位于平面之夕卜。

楼面周边支承于外砖墙，采用现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖，烧结承重多孔砖砌体承重外墙，钢筋混凝土内柱尺寸为400mm400mm，试按现浇

单向板肋形楼盖设计此楼面。

（1）楼面做法：

20mn厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底。

（2）楼面荷载：

楼面等效均布活荷载标准值为7kN/m3，水泥砂浆容重为20kN/m3，混合砂浆容重为17kN/m3，钢筋混凝土容重为25kN/m3。

永久荷载的分项系数可按活荷载效应控制的组合，取为1.2;活荷载

的分项系数取为1.3。

（3）材料:

混凝土强度等级为C25（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2），梁内受力纵筋为HRB3358（fy=300N/mm2）或HRB400g（f^360N/mm2），板内钢筋及箍筋为HPB235^（fy=210N/mm2）或HRB335级。

（4）梁板支座：

外墙厚为370mm板在墙上的搁置长度为120mm次梁在砖墙上的搁置长度为240mm主梁在砖墙上的搁置长度为370mm柱截面尺寸为400mm400mm。

2.结构平面布置

由图中柱网布置，按主梁横向布置，次梁纵向布置为宜。

板：

跨度h=2000mm，由跨高比条件，板厚g—h40=50mm，按构造要求，工业建筑楼板的最小厚度为80mm，故取0=80mm。

次梁：

跨度l2=6000mm，截面高度h2=l218L1212即h2=333.33L500mm，取h^400mm。

截面宽度b2=h23Lh2即b2=133.33L200mm，取b2=200mm。

主梁：

跨度13=6000mm,截面高度h?

二怯15L怯10即h?

=400L600mm,取h^600mm。

截面宽度b3=h33Lh32即b3=200]300mm，取d=300mm。

0©©©

单向板肋梁楼盖结构平面布置如下图所示：

3.板的设计（按考虑塑性内力重分布的方法计算）

（1）.荷载计算

20mm厚水泥砂浆地面0.0220=0.40kNm2

20mm厚混合砂浆抹底0.0乞1=70!

<34吊

80mm厚钢筋混凝土现浇板0.08252k.100吊

则板的恒荷载标准值gki=0.400.342.00=2.74kNm2楼面传来的活荷载标准值qki=7kNm2

恒荷载分项系数取为1.2，活荷载分项系数取为1.3。

则板的恒荷载设计值gi=2.741.2=3.29kNm2楼面传来的活荷载设计值qi=71.3=9.1kNm2

荷载总设计值gi71=12.39kNm2，近似取为12.4kNm2

（2）.计算简图

次梁截面尺寸为200mm400mm，板在砖墙上的搁置长度印=120mm,取1m宽板带作为计算单元，按塑性理论计算，各跨计算跨度为：

边跨：

l01=lnh2=2000-100-13040=1810mm：

：

lny2=1835mm中间跨：

|01=|n=2000-200=1800mm

因跨度相差（1810-1800）1800=0.5%<10%，故可按等跨连续板计算内

aa1ba2CreV冲

1810

Z1800

1800

）800

rA/1810

/]i\

力，计算简图如下：

（3）.弯矩设计值计算

相关数据代入公式后计算结果列入下表中:

截面

边跨中

离端第二支座

中跨中

中间支座

弯矩系数a

1/11

-1/11

1/16

—1/14

弯矩MkNm

M+q」01

3.69

-3.69

2.51

-2.87

（4）.正截面受弯承载力计算

环境类别一类，C25混凝土，板的最小保护层厚度c=15mm，取板的有效厚度h01=80-20=60mm，板宽b^1000mm（板带宽）。

C25混凝土，fc-11.9Nmm2，=1.0。

板内钢筋采用HRB335级，贝Uf^300Nmm2。

承载力及配筋计算列入下表中：

截面

弯矩设计值（kNm）

3.69

-3.69

2.51

-2.87

o（s=M/gfcbh°1）

0.086

0.059

0.067

—1-J1-2o（s

0.090

0.061

0.069

轴线

①□②

⑤□⑥

计算配筋（mm2）

As=-bh01o（1fc;fy

214.2

145.18

164.22

实际配筋（mm2）

8@200

251.0

8@200

251.0

6/8@200

196.0

8@200

251.0

轴线

②□⑤

计算配筋（mm2）

A=锂如仆

214.2

116.14

131.38

实际配筋（mm2）

6/8@170

231.0

8@200

251.0

6@170

166.0

8@200

251.0

注：

对轴线②||⑤间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可以折减20%.为了方便，近

似对钢筋面积折减20%。

即145.180.8=116.14，164.220.8=131.38。

由计算知，支座截面的•均小于0.35,符合塑性内力重分布的原则。

配筋率A（00）=166/（100080）=0.21%>0.2%>0.45f,fy=0.451.27/300719%,故满足最小配筋率要求。

4.次梁的设计（按考虑塑性内力重分布的方法计算）

（1）.荷载计算

板传来的恒荷载：

2.742.0=5.48kN:

次梁自重：

250.2（0.40-0.08）=1.6kNm次梁粉刷：

170.02（0.40-0.08）2=0.22kNm

次梁的恒荷载标准值gk2=5.481.60.22=7.30kNm活荷载标准值qk2=72=14kNm

则次梁的恒荷载设计值g2=7.301.2=8.76kNm

活荷载设计值q2=141.3=18.2kNm

总荷载值g2q^26.96kNm

（2）.计算简图

主梁截面尺寸为3O0nm60mm次梁在砖墙上的搁置长度为a2=24mm按塑性理论计算，各跨计算跨度为：

边跨：

a22=6000-130-30022402=5840mm<1.025l^5863mm故取l02二5840mm。

中间跨：

102=6000-300=5700mm

因跨度相差（5840—5700）/5700=2.5%：

10%，故可按等跨连续梁计算

rcq

「B：

58^0

z5700

.5700

匚7

z5840

内力，计算简图如下：

g2+q=26.96kN/m

次梁的计算简图

（3）.内力设计值计算，列入下表中:

次梁的弯矩设计值计算

截面

边跨中

离端第一支座

中跨中

中间支座

弯矩系数a

1/11

-1/11

1/16

-1/14

弯矩MkNm

M=□©+q」0i

83.71

-83.71

54.83

-62.66

次梁的剪力设计值计算

截面

边跨中

离端第一支座

中跨中

中间支座

剪力系数av

0.45

0.60

0.55

剪力VkN

V=%©+q1）l°1

69.50

92.34

84.65

（4）.承载力计算

1）.正截面受弯承载力计算

跨中按T型截面计算，翼缘宽度取：

边跨：

bf=1。

23=58403=1947mm

bf=bSn=2001990=2190mm

取较小值bf=1947mm

中间跨：

b'f=l023二57003二1900mm

bf二bsn=2001800=2000mm

取较小值bf=1900mm

支座截面按矩形截面计算。

环境类别一类，C25混凝土，梁的最小保护层厚度25mm，取梁的

有效厚度h°2=400-35=365mm，梁宽①=200mm。

C25混凝土，fc-11.9Nmm,-1.0。

板内钢筋采用HRB400级，则f^360Nmm2。

T型截面类型验算：

1fcb'fh'f（h0^h'f2）=1.011.9194780（375-802）

=620.9k札m83.K7N1m属于第一类T型截面。

次梁正截面受弯承载力计算见下表：

截面

M（kN/m）

83.71

-83.71

54.83

-62.66

bf或b2（mm）

1947

200

1900

200

cts=M/（%fcbh°2）

%=M/（%妝也2）

0.027

0.264

0.018

0.198

M=1j1-2as

0.027

0.313

0.018

0.223

As=-bho2%fc/fy

As=53'山02«1fc/fy

634.3

755.3

412.6

538.1

选配钢筋mm2

318

763

18763

314

461

316

603

由计算知，支座截面的•均小于0.35，符合塑性内力重分布原则。

配

筋率As.（b2h2）=461/（200400）=0.58%>0.2%，且大于0.45ft/fy=0.16%，

故满足最小配筋率要求。

2）.斜截面受剪承载力计算

斜截面受剪承载力计算包括：

截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。

截面尺寸验算：

hw=h02-hf=365-8°=285mm，九/b=285/20°：

：

4，

则截面尺寸按下式验算：

0.25・fcb2h02=0.251.011.9200365=217.181°3NVma^92.341°3N截面尺寸满足要求。

腹筋配筋计算：

采用6,双肢箍，按Vbi=92.34cN验算。

由VC^0.7ftb>h02425fyvAv%2/s可得箍筋间距：

s=1.25fyvAsvh02/（Vbi-0.7ftb2h02）

=1.2530056.6365/（92.3410-0.71.27200365）=282.3mm

调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加

或箍筋间距减小20%.现调整箍筋间距，s=0.8282.3=225.8mm，最后取箍筋间距s=200mm。

为方便施工，沿梁长不变。

配筋率验算：

实际配筋率[v二A^ds=56.6（200200）=0.14%，配筋率下限为0.3tfyv二0.31.27=300,0满足要求。

5.主梁的设计（按弹性方法计算）

（1）荷载计算

为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。

次梁传来的恒荷载标准值：

7.306.0=43.8kN

主梁自重：

（0.6-0.08）0.32.025=7.8kN

主梁粉刷：

（0.6-0.08）0.02217=0.36kN

主梁恒荷载标准值g3k=43.87.80.36=51.96kN

主梁活荷载标准值q3k=146=84kN

则主梁活荷载设计值g3=51.961.2=62.4kN

主梁活荷载设计值q3=841.3=109.2kN

（2）计算简图

主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度a3=370mm,中间支

承在400mm400mm混凝土柱上，各跨计算跨度为：

边跨：

|n3=13-250-200=5550mm，因0.025ln3=138.75:

a32=185mm，取l03=1.025ln3400/2=5889mm

中间跨：

1。

3=6000mm

因跨度相差（6000—5889）/6000=1.9%:

：

10%，故可按等跨连续梁计算。

计算简图如下：

5889

6000

主梁的计算简图

（3）.内力计算

1）.弯矩计算

M=kg0扌k2q31

边跨：

g3l03=62.45.889=367.47kNm，q3l03=109.25.889=643.08kNm中间跨：

g3l03=62.46.0=374.4kNm，q3l03=109.26.0=655.2kNm主梁弯矩计算见下表：

何载

布置

荷载简图

①恒

何载

€&&Gt

111i1i

AA44

02%.54

58.15

JD.26Z/

/—00.17

0.%08

②活

何载

0『QQ

1f、丨

AAAA

°.28%89.73

160.62

-0.133/

/-87.32

-87.32

③活

何载

、b、b

/9.11

-58.21

_0.133/

/_87.32

0.20屯―…/131.04

④活

何载

QQQ0

1tI1

0.229/■

/150.34

82.28

_0.311/

/_204.17

62.80

bbbh

内力

组合

①+②

281.27

218.77

）87.49

_62.24

①+③

62.43

-0.06

二87.49

156.12

①+④

241.88

140.43

404.34

87.88

内力

最值

Mmin组合类型

①+③

①+④

①+②

Mmin组合值（kNm）

62.43

-0.06

-304.34

-62.24

Mmax组合类型

①+②

①+③

Mmax组合值（kNm）

281.27

218.77

156.12

注：

为了简便，表中数据能直接查得k值的则直接计算，不能查得的按结构力学中区段

叠加法计算得出。

如恒荷载作用下，皿2二g3l03/3•2Mb/3=58.15kNm。

2）.剪力计算

1.第一跨

VA,max（1、3跨布置活荷载）:

VA,max=0.733滅62.4+0.866氷109.2=140.31kN过第一个集中荷载后为140.31-62.4-109.2二「31.29kN过第二个集中荷载后为-31.29-62.4-109.2=202.89kN

VBi,maX1、2跨布置活荷载）:

VBi,max=-1.267X62.4-1.31M109.2=-222.22kN过第一个集中荷载后为-222.2262.4•109.2--50.62kN过第二个集中荷载后为-50.6262.4•109.2=120.98kN

2.第二跨

VBr,max（1、2跨布置活荷载）:

Vb^x=1.00062.41.222109.2=195.84kN过第一个集中荷载后为195.84-62.4-109.2=24.24kN

当可变荷载仅作用在第二跨时：

VBr=1.00062.41.000109.2=171.6kN

过第一个集中荷载后为171.6-62.4-109.2=0kN

ffic主耀的内力包絡图

（«>（b>曹力乜培图

（4）.正截面承载力计算

1）.确定翼缘宽度

主梁跨中按T型截面计算，翼缘宽度取：

边跨：

bf=1。

‘3=58893=1963mm，bf=bs^3005400=5700mm，

取较小值bf=1963mm；

中跨：

b'f=l03=60003二2000mm,bf=bs^3005400=5700mm,

取较小值bf=1963mm。

支座截面仍按矩形截面计算

2）.判断界面类型

梁内钢筋在B支座处排放两层，其余截面放一层，按规范规定，当钢筋排放一层时，截面有效高度取h°3=540mm，当钢筋排放两层式，截面有效高度取h03=520mm。

Jcbfh（爲-h2）=1.011.9200080（520£02KN91B.92kN281.27属于第一类T型截面。

3）.正截面受弯承载力计算

B支座的弯矩设计值Mb=MB,min—V°b/2=—304.34+171.6X0.400/2

=-270.02kNm。

纵向受力钢筋在支座处为2牌，其余为1排。

计算过程见下表：

截面

边跨中

B支座

中跨中

M（kN/m）

281.27

-270.02

156.12

-62.24

bf或b2（mm）

1963

300

2000

cts=M/（%fcbh03）

%=M/（

0.400

0.280

0.023

0.009

s=（1+j1+2%）/2

0.980

0.832

0.988

0.995

As=M/亿fyh°3）

1328.8

1733.9

812.3

289.6

选配钢筋mm2

222（弯）

318

1523

322（弯）

316

1743

125（弯）

218

889.1

216

402

主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。

配筋率丫册二As/b3h3

=402/（300汇600）=0.22%=0.2%>0.45ft/fy=0.14%，满足要求。

（5）.斜截面承载力计算

截面尺寸验算：

hw=h03-hf=520-80=440mm，因hw/b3=440/300：

：

4，属于薄

腹梁，按下列公式进行截面尺寸验算，验算如下：

0.25-cfcb3h0^0.25111.9300520=464.1kNVmax=222.22kN截面尺寸满足要求。

计算所需腹筋：

采用8@250双肢箍筋，Vcs二0.7ftb3ho31.25fyvAsvhga/s

=0.71.27300520+1.25300100.6/200300=236.77kN。

VA,max=140.31kNM,Vbi,max=222.22kN:

：

Vcs,VBr,max"95.84kN:

Vcs。

验算最小配筋率：

「v=Asvb3s=100.6（300200）=0.17%,配筋率下限为0.24ftfyv=0.31.27300=0.10%，满足要求。

（6）.次梁两侧附加横向钢筋的计算

次梁传来的集中力Fl=43.81.2841.3=161.76kN，主梁和次梁的高差.〉h=h3-h2=200mm,附加箍筋布置范围s=2鼬-3b?

=1000mm,取附加箍筋8@20（双肢箍，在长度s内可布置附加箍筋排数m二1000/200^6排,次梁两侧各布置3排。

若不设吊筋，则mnfyvAss=6230050.3=181.08kNFi，满足要求。

（7）.纵向构造钢筋配置

因主梁的腹板高度大于hw二540一80二460.450mm,需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%，且其

间距不大于200mm。

现每侧配置214，308/（300520）=0.20%■0.1%，

满足要求。

主梁边支座下需设置梁垫，计算从略。

6.施工图绘制

板配筋、次梁配筋和主梁配筋见手绘附图（1号图）。

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