某多层厂房的楼盖单向板肋梁楼盖设计.docx
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某多层厂房的楼盖单向板肋梁楼盖设计
单向板肋梁楼盖设计
某多层厂房的楼盖平面如图1-31所示，楼面做法见图1-32,楼盖采用现浇的钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，试设计之。
设计要求:
1.1.板、次梁内力按塑性内力重分布计算;
2.2.主梁内力按弹性理论计算;
3.绘出结构平面布置图、板、次梁和主梁的模板及配筋图。
进行钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖设计主要解决的问题有:
（1）
（4）构造要求;
计算简图；
（2）内力分析；（3）截面配筋计算;
（5）施工图绘制
图1-31楼盖平面图
图1-32楼盖做法详图
整体式单向板肋梁楼盖设计步骤:
1.设计资料
（1）楼面均布活荷载标准值：
qk=10kN/m
（=17kN/m3）。
（3）材料：
混凝土强度等级采用C30，主梁和次梁的纵向受力
钢筋采用HRB400或HRB335，吊筋采用HRB335，其余均采用
HPB235。
2、楼盖梁格布置及截面尺寸确定
确定主梁的跨度为6.9m，次梁的跨度为6.6m，主梁每跨内布
置两根次梁，板的跨度为2.3m。
楼盖结构的平面布置图如图1-33
所示。
面宽b（1/2~1/3）h，取b250mm。
面宽度取为b300mm，柱的截面尺寸bxh=400X400mm2。
图1-33楼盖结构平面布置
3、板的设计一一按考虑塑性内力重分布设计
（1）、荷载计算
恒荷载标准值
20
0.4kN/m2
25
2kN/m2
17
0.255kN/m
2
20mm水泥砂浆面层：
0.02
80mm钢筋混凝土板：
0.08
15mm板底石灰砂浆：
0.015
小计
10kN/m2
2.655kN/m2
活荷载标准值:
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，
恒荷载设计值：
g2.6551.23.186kN/m2
活荷载设计值：
q101.313kN/m2
荷载总设计值：
qg16.186kN/m2，近似取16.2kN/m2
（2）、计算简图
取1m板宽作为计算单元，板的实际结构如图1-34（a）所示,
a=120mm，则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为:
IJ
「0
I2050
'2300
图1-34（a）板的实际结构
g+q=16.2kN/m
JHjjiHHdHJUiijJHH；l
F209512050]gQ5Q}2050j旳95j
（3）弯矩设计值
因边跨与中跨的计算跨度相差甘2.1%小于10%，可按
等跨连续板计算
由表12-2可查得板的弯矩系数aM,,板的弯矩设计值计算过程见表
1-8
表1-8板的弯矩设计值的计算
截面位置
1
边跨跨中
B
离端第二支座
2
中间跨跨
中
C
中间支座
弯矩系数M
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度l0
Io1=2.095
l01=2.095
Io2=2.05
l02=2.05
（m）
2
MM（gq）l0
1622.0952/11
-16.22.0952/11
16.22.052/16
16.22.052/14
（kN.m）
=6.46
=-6.46
=4.26
=4.86
（4）配筋计算一一正截面受弯承载力计算
板厚80mm,ho802060mm,b1000mm,C30混凝土，aj1.0,fc14.3N/mm2;HPB235钢筋，fy210N/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1-9
截面位置
1
B
2
C
弯矩设计值（kNm）
6.46
-6.46
4.26
-4.86
as=M/
aifcbh02
0.12
5
0.125
0.083
0.094
0.13
0.1<0.13
0.1沁
E1
Jl2s
4
4V0.35
0.087
0.099V0.35
轴线
①-②
⑤-⑥
计算配筋
（mm2）
As二Sbh0alfc/fy
547
547
355
409
实际配筋
钊10@
140
*10@140
钊8@14
0
如8@120
（mm2）
As=5
61
As=561
As=359A
s=419
轴线②-⑤
计算配筋
（mm2）
As=Hbh0alfc/fy
547
547
0.8X
355=28
4
0.8X
409=327
实际配筋
（mm2）
如10@
140
钊10@140
如8@14
0
如8@140
As=5
As=561
As=35
As=359
表1-9
板的配筋计算
61
9
配筋率验算
min0.45ft/fy
0.451.43/210
0.31%
As/bh
0.7%
As/bh
0.7%
As/bh
0.45%
AS/bh
0.45%
（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。
板的配筋图如图图1-34（c）所示。
—I*—
©
图1-34（c）板配筋图
4、次梁设计一一按考虑塑性内力重分布设计
（1）荷载设计值:
恒荷载设计值
板传来的恒荷载：
3.1862.37.3278kN/m
次梁自重：
0.25（0.550.08）251.23.525kN/m
次梁粉刷：
20.015（0.550.08）171.20.2876kN/m
小计
g11.1404kN/m
活荷载设计值：
q132.329.9kN/m
荷载总设计值：
qg29.911.140441.0404kN/m,取荷载41.1kN/m
（2）、计算简图
由次梁实际结构图（1-35（a）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:
边跨lo1Ina/2（6600120300/2）240/26450mm
1.0251n1.0256330
6488mm,所以次梁边跨的计算跨度取l016450mm
中间跨102ln66003006300mm
计算简图如图1-35（b）所示。
111
63301
IL63C0Jj
t
f&m1
il翊
li6600
JJ:
2
图1-35（a）次梁的实际结构
11HjJIHIuIjI屮H{
A/ST12IC2XF21
}64和}閃0016300}6300]B450
图1-35（b）次梁的计算简图
（3）弯矩设计值和剪力设计值的计算
6450630024%
因边跨和中间跨的计算跨度相差—63002.4%小于10%，可
按等跨连续梁计算。
由表1-2，1-3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1-10和表1-11
表1-10次梁的弯矩设计值的计算
截面位置
1
B
2
C
边跨跨中
离端第二支
中间跨跨
中间支座
座
中
弯矩系数M
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度Io
Io1=6.45
l01=6.45
l02—6.3
I02—6.3
（m）
2
MM（gq）|0（kN.
2
-
2
41.16.45/11
41.16.452/11
41.16.32/16
41.16.3/14
m）
=
—
—
155.4kNm
—
102.0kNm
116.5kNm
155.4kNm
表1-11次梁的剪力设计值的计算
B（左）
B（右）
截面位置
离端第二支
离端第二支
边支座
中间支座
剪力系数
V
0.45
0.6
0.55
0.55
净跨度ln
ln1=6.33
ln1=6.33
ln2=6.3
ln2=6.3
VV（gq）ln
0.4541.16.33=
0.641.16.33
0.5541.16.3
0.5541.16.3
（kN）
117.1kN
=156.1kN
=142.4kN
=142.4kN
（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:
bfI0/36300/32100mm
bfbSn2502300
故取bf2100mm,
C30混凝土，a11.0,fc
fy300N/mm2,箍筋采用
2502300mm
14.3N/mm2,ft1.43N/mm2;纵向钢筋采用HRB335,
HPB235，fyv210N/mm2,h055035
515mm
判别跨中截面属于哪一类T形截面
aifcbfhf（hohf/2）1.014.3210080（51540）1141kNm
支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表
1-12。
截面
1
B
2
C
弯矩设计值（kNm）
155.4
-155.4
102.0
-116.5
155.4106
155.4106
102106
116.5106
114.322005152=0.0
114.32505152=0.16
114.322005152=001
114.32505152
as=M/afcbh02
=0.123
19
4
22
E
1J2s
0.019
0.1<0.18<0.35
0.0123
0.1<0.132<0.35
选
计算配筋（mm2）
0.0192200515114.3
0.1642505151143
0.132250515114.3
300=102
300=1104.
0.012322005151143
300=810.
配
As=0a1fc/fy
6
7
300=664
1
钢
实际配筋（mm2）
2①20+1①22
3①22
1①22+2①14
2①22+1①14
筋
As=1008.1
As=1140
As=688.1
As=913.9
验算）。
复核截面尺寸:
Vb和Vc
造配置箍筋
计算所需箍筋
调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围将计算的箍筋面积增加
20%，现调整箍筋间距，S=0.8281=224.8mm，为满足最小配筋
配箍筋率验算:
0.3丄0.31432.04103
fyv210
时要求配筋率下限
。
实际配箍率
Asv
sv
bs
56.6
250100
2.2641032.04103,满足要求
因各个支座处的剪力相差不大，为方便施工，沿梁长不变，取
双肢*6@100。
（5）施工图的绘制
次梁配筋图如1-35（C）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:
IlaJd0.14空22646mm,
ft1.43取650mm.
伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：
l=12d=1220=240mm
梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足
l>12d=1222=264mm，取300mm.
纵筋的截断点距支座的距离.1ln/520d6330/520221706mm,取I1750mm
图1-35（c）次梁的配筋图
5、主梁设计一一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）
次梁传来的恒载：
11.14046.6
主梁自重（含粉刷）：
[（0.650.08）
12.6013kN
恒荷载：
G
活荷载：
Q
0.32.3252
73.5266kN
（0.650.08）0.015172.3]1.2
86.1279kN,取G86.2kN
73.526612.6013
29.96.6197.34kN,取Q197.4kN
（2）计算简图
主梁的实际结构如图1-36（a）所示，由图可知，主梁端部支承在墙上的支承长度a为370mm,中间支承在400mm400mm的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：
边跨丨，69002001206580mm,
164.5mmal2185mm,
n1
因为0.025丨,
n1
所以边跨取I1.0251bl21.02565802006944.5mm,近似取丨6945mm,
01n1
中跨丨6900mm.。
计算简图如图1-36（b）所示。
图1-36（a）主梁的实际结构
Q-197-4kN
G=86.2k5J
A
.3300]23QO]e3QQ]a3QQ]a3QQ卜3皿5
6945
-6900
图1-36（b）主梁的计算简图
（3）、内力设计值计算及包络图绘制因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。
①弯矩值计算:
弯矩：
MkGk2Ql，式中k1和k2由附表1查得
表1-13
主梁的弯矩设计值计算
（kNm）
k
MB
k
M2
恒载
活载
活载
活载
项次
荷载简图
Clfl
ABCD
活载
.qpiiIQ刽屮T"十
组合项次
Mmin（kNm）
弯矩图示意图
0.244
146.1
02674
1601
0.067
39.9
0.2674
160.1
0.289
396.2
0.044
61.7
0.229
313.9
0.089/3*
40.7
84.4
0.133
1823
0.133
181.2
0.133
w
—M
0.133
182.3
0.200
272.4
QJ.B
坐丽
0.311
4264
0.089
122.0
-586.
0.096*
130.8
122n
0.17
231.6
0.311
426.4
-586.
5
5
①+⑤
①+
组合项次
①+②
①+③
④
Mmax（kNm）
542.3
-282.1
312.3
-282.1
*注：
此处的弯矩可通过取脱离体，由力的平衡条件确定。
根据支座弯
矩，按下面简图确定
②、剪力设计值:
剪力：
Vk3GK4Q,式中系数k3,k4，由附录仲查到，不同截面的剪力值经过计算
如表1-14所示。
项次
荷载简图
k石
k
k
VBr
①
0.733
1.267
1.00
恒载
63.2
109.2
86.2
②
』!
jL2
0.866
1.134
0
活载
ABCD
170.9
223.9
0
④
0.689
1.311
1.222
Aacn
136.0
258.8
241.2
活载
⑤
活载
Q|Q|Q||Q
4包丄2b丄；（丄ABCtf
0.089
17.6
0.089
17.6
0.778
153.6
①+
⑤
组合项次
①+②
-126.
①+④
Vmax（kN）
234.1
8
327.4
①+
组合项次
①+⑤
④
①+②
Vmin（kN）
45.6
-368
86.2
③弯矩、剪力包络图绘制
荷载组合①+②时，出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小
弯矩，此时，MaQMb160-1182-3342-4kNm，以这两个支座的
弯矩值的连线为基线，叠加边跨载集中荷载GQ86.2197.4283-6kN
作用下的简支梁弯矩图:
个集中荷载下的弯矩值为
-（GQ）loi^Mb542.4kNmMmax
33
1（GQ）loi2Mb4283kNm
第二集中荷载作用下弯矩值为3（）013B。
中间跨跨中弯矩最小时，两个支座弯矩值均为—342.4KNm,以此支座弯矩连线叠加集中荷载。
则集中荷载处的弯矩值为
1Gl02MB144.14kNm
3
荷载组合①+④时支座最大负弯矩MB586.5kNm，其它两个
支座的弯矩为Ma0，Mc282.1kNm，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461kNm,265.5kN•m,
167.3KNm,268.7KN•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，MbMe342.4kNm，第一跨在集中荷载G作用下的弯
矩值分别为85.4KNm，
-28.7kN•m,第二跨在集中荷载G+Q作用下的弯矩值为312.3kNm
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。
Amax
荷载组合①+②时，VAmax234.1kN，至第二跨荷载处剪力降为
-49.5—
234.1-283.6二—49.5kN；至第二集中荷载处剪力降为
283.6=—333.1kN，荷载组合①+④时，vb最大，其Vbi368kN
则第一跨中集中荷载处剪力顺次为（从左到右）199.2KN,—84.4KN,
其余剪力值可按此计算。
主梁的剪力包络图见1-38图。
图1—38主梁弯矩包络图和剪力包络图
（4）配筋计算承载力计算
C30混凝土，d1.0,fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2;
HRB400其中fy360N/mm2,箍筋采用HRB235,fy,210N/mm2
①正截面受弯承载力计算及纵筋的计算
跨中正弯矩按T形截面计算，因
hf/ho80/6150.1300.10
翼缘计算宽度按l0/36-9/32-3m和bSn6.6m，中较小值确定，取
bf2300mm。
2支座处的弯矩设计值:
MBMmaxV0b586.5283.604529.9kNm
22
o
判别跨中截面属于哪一类T形截面
a1fcbfhf（h0hf/2）1.014.3230080（61540）1512.9kNmM1M2
均属于第一类T截面
表1-15
正截面受弯承载力的计算过程如下
截面
1
B
2
弯矩设计值（kN.m
）
542.3
—529.9
312.3
—141.3
542.3106
529.9106
312.3106
141.3106
as=M/a1fcbh02
1.014.323005902
0.047
1.014.33005802
0.367
1.014.323006152
0.025
1.014.33006002
0.091
0.048<0.5
0.484<0.51
0.025<0.5
0.096<0.5
1J12s
18
8
18
18
计算配筋（mm:
As二Hbh0a1fc/f
2）
y
2587
3345
1405
686.4
选配
6①25（弯
钢筋
实际配筋（mm2
）
6①25（弯2）
3）
2①18
3①25（弯1）
2①25
As=2945
As=345
As=1473
As=982
主梁正截面受弯承载力及配筋计算
4
2箍筋计算——斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸:
hwh0hf58080500mm
hw/b500/3001.74,截面尺寸按下式验算：
0.25cfcbh。
0.251.014.3300580622kNV36.8kN,可知道截面尺寸
满足要求。
验算是否需要计算配置箍筋。
O.7ftbho0.71.43300580174kNV368kN故需进行配置箍筋计算。
Asv
sv
计算所需腹筋；采用I中18@100双肢箍。
bs300篤°335%0・24to.163%，满足要求..
Vcs
A
0.7ftbho1.25fyv
s
0.7
皿300580^25210育580
=327.3kN>（Va=234.1kN和VBr=327.4kN）
因此应在B支座截面左边应按计算配置弯起钢筋，主梁剪力图呈
矩形，在B截面左边的2.3m范围内需布置3排弯起钢筋才能覆盖此最大剪力区段，现先后弯起第一跨跨中的
2①25和支座处的一根1①25鸭筋），'
O
As=490.9mm2,弯起角取s45
Vsb0.8fyAsbSin0.8360490.9sin4599.95kN
VcsVsb32799.95426.95kNVmax368kN（满足要求）
③次梁两侧附加横向钢筋计算。
次梁传来的集中力F73.5197.4270.9kN
h1650550100mm,附加箍筋布置范围：
S2h3b21003250950mm
取附加箍筋8@100,双肢箍，则长度
①18,
（5）主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋的
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