钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书11.docx
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钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计计算书11
1、楼盖梁格布置及截面尺寸确定
确定主梁的跨度为6.667m，次梁的跨度为5.46m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.222m。
楼盖结构的平面布置图如图
2、按高跨比条件要求板的厚度
h≥l/40=2222.22/40=55.56㎜，对工业建筑的楼板，要求h≥80㎜，所以板厚取h=100㎜。
次梁截面高度应满足
（1/18~1/12）l=（1/18~1/12）×5460=303.3~455mm，取h=350mm，截面宽b=（1/3~1/2）h=（1/3~1/2）×350=116.66~175mm，取b=150mm。
主梁截面高度应满足
h=（1/14~1/8）l=（1/14~1/8）×6666.67=476.9~833.33mm,取h=700mm，截面宽度b=（1/3~1/2）h=（1/3~1/2）×700=233.3~350mm,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=0.4kN/㎡
80mm厚钢筋混凝土板：
0.1×25=2.5kN/㎡
15mm厚混合沙浆天棚抹灰：
0.015×17=0.255kN/㎡
小计3.1555kN/㎡
活荷载标准值：
7.0kN/㎡
因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于
，所以活荷载分项系数取
，
恒荷载设计值：
g=3.155×1.2=3.786kN/㎡
活荷载设计值：
q=7×1.3=9.1kN/㎡
荷载设计总值：
g+q=12.886kN/㎡,
近似取12.9kN/㎡
（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：
则按塑性内力重分布设计，板的计算跨度为lo=ln+a且l0≤ln+ha=100mmln=2222.22-120-75=2027.22mm
lo≤202.22+100=2127.22mm
边端：
lo=21.27.22mm
中间：
ln=2222.22-150=2072.22mm
结构如图：
附表2
（3）弯矩设计值
板的弯矩设计值的计算
截面位置
端支座
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中
中间支座
弯矩系数
0
1/11
-1/11
1/16
-1/14
（kN.m）
0
5.306
-5.306
3.462
-3.957
（4）配筋计算——正截面受弯承载力计算
板厚100mm，ho=100-20=80mm,b=1000mm，C30混凝土α1=1.0，fc=14.3N/mm2，HPB235钢筋，fy=210N/mm2。
对轴线②~⑤间的板带，考虑起拱作用，其各内区隔板的四周与梁整体连接，故中间跨跨中和中间支座考虑版的内拱作用，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
截面位置
边跨跨中
离端第二支座
离端第二跨跨中、中间跨跨中
中间支座
弯矩设计值（
）
5.306
-5.306
3.462
-6.957
αs=M/α1fcbh02
0.0580
-0.0580
0.03783
-0.0432
0.0813
0.0564
0.03859
0.04234
轴线
①~②⑤~⑥
计算配筋（mm2）
AS=ξbh0α1fc/fy
443
307
210
231
实际配筋（mm2）
Φ10@170
Φ8/10@170
Φ8@170
Φ8@170
As=462
379
296
296
轴线②~⑤（离端第二跨跨中、中间跨跨中和中间支座弯矩设计值可折减20%）
计算配筋（mm2）
AS=ξbh0α1fc/fy
355
304
168
149
实际配筋（mm2）
Φ8/10@180
Φ8/10@180
Φ8@180
Φ8@180
358
358
279
279
配筋率验算pmin=0.45ft/fy=0.45×1.27/210=0.27%
0.45%
0.39%
0.34%
0.34%
（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。
附表3
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：
3.786×2.222=8.413KN/m
次梁自重：
0.15×（0.35-0.1）×17×2×1.2=1.125KN/m
次梁粉刷：
0.015×（0.35-0.1）×2×1.2=0.153KN/m
小计g=9.691KN/m
活荷载设计值（由板传来的）：
q=9.1×2.2222=20.222kN/m
荷载总设计值：
q+g=29.913kN/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=250mm，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：
ln=5460-120-150=5190mm
l01=ln+a且lo≤105ln=5449.5mm
故边跨板的计算跨度取:
lo1=5440mm
中间跨：
l02=ln=5190
计算简图如图所示。
见附表4
（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
和剪力系数
。
次梁的弯矩设计值和剪力设计值见表：
次梁的弯矩设计值的计算
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
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度l0（m）
l01=5.440
l01=5.440
l02=5.160
l02=5.160
（kN.m）
80.48
-80.48
49.78
-56.89
次梁的剪力设计值的计算
截面位置
端支座右侧
离端第二支座左侧
离端第二支座右侧
中间支座左、右侧
剪力系数
0.45
0.6
0.55
0.55
净跨度ln
ln1=5.19
ln1=5.19
ln2=5.16
ln2=5.16
（kN）
69.86
93.15
84.89
84.89
（4）配筋计算
①正截面抗弯承载力计算
次梁支座截面按矩形截面计算，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=5160/3=1720mm
b’f=b+Sn=150+2072.22=2252.22mm
故取b’f＝1720mm
C30混凝土：
α1=1.0,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;纵向钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2,ho=350-35=315mm。
判别跨中截面属于第一类T型截面。
次梁正截面承载力计算过程列于表。
截面
边跨跨中
离端第二支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩设计值（
）
80.48
-80.48
49.78
-56.89
αs=M/α1fcbh02
0.031
-0.378
0.0204
-0.267
0.031
0.325
0.0207
0.239
选
配
钢
筋
计算配筋（mm2）
AS=ξbh0α1fc/fy
0.03×17200×0.048×315=823
0.325×150×315×0.048=737
0.0207×1720×315×0.048=538
0.239×150×315×0.048=542
实际配筋（mm2）
②斜截面受剪承载力计算：
次梁斜截面承载力计算见下表：
截面
端支座右侧
离端第二支座左侧
离端第二支座右侧
中间支座左、右侧
V
69.86
93.15
84.89
84.89
168.9
47.30
选用钢筋
双肢Ф8
100.6
368.7
181.4
223.9
223.9
实配箍筋间距
150
（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=afyd/ft=0.14×300×18/1.43=528.9,取550mm.
伸入墙支座时，梁底面纵筋的锚固长度按确定：
l=12d=12
20=240mm,取250mm.
梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l>12d=12
20=240mm，取300mm.
纵筋的截断点距支座的距离:
l=ln/5+20d=6316.67/5+20x18=1623.33mm,取1650mm.
次梁的配筋见附表5
5、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计：
（1）荷载设计值
次梁传来的荷载：
9.6191×5046=52.91kN
主梁自重:
25×0.3×（0.7-0.1）×2.22×1.2=12KN
粉刷抹灰:
0.015×17×（0.7-0.1）×2.4×2×1.2=0.88KN
合计（恒荷载设计值）：
G=65.79kN
活荷载设计值（由次梁传来的）：
Q=20.22×5.76=110.41KN
总计：
176.2KN
（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=（6666.67-120-175）+370/2+350/2=6731.67mm
lo1≤1.025ln+b/2=6705.96mm
故lo1取6705mm
中跨lo2=6666.67mm
计算简图如图所示。
见附表5
（3）、内力设计值计算
因跨度相差不超过10%，可按等跨连续梁计算。
1矩值计算：
主梁的弯矩设计值计算（
）
项次
荷载简图
边跨跨中最大弯矩
中间支座
中间支座
中间跨跨中最大弯矩
弯矩图示意图
1
恒载
0.244
-0.267
-0.267
0.067
170.02
-117.11
-117.11
29.39
2
活载
0.289
-0.133
-0.133
-97.90
212.72
-97.90
-97.90
3
活载
-32.63
-0.133
-0.133
0.2
-97.90
-97.90
147.21
4
活载
0.229
-0.311
-0.089
0.170
168.56
-228.92
-65.51
125.13
5
活载
-21.84
-0.089
-0.311
0.170
-65.51
-228.92
125.13
最不利内力组合：
（kN·m）
①+②
319.74
-215.11
-215.01
-68.51
①+③
74.39
-215.01
-215.01
-176.6
①+④
275.58
-346.69
-182.62
154.52
1+⑤
85.18
-182.62
-346.03
154.52
②、剪力设计值：
主梁的剪力计算（kN）
项次
荷载简图
端支座
中间支座
中间支座
1恒载
0.733
-1.267
1.00
48.22
-83.36
65.79
2活载
0.866
-1.134
0
95.62
-125.20
0
3活载
-0.133
-0.133
1
-14.68
-14.68
110.41
4活载
0.689
-1.311
1.222
76.07
-144.75
134.92
5活载
-0.089
-0.089
0.778
-9.83
-9.83
85.90
内力不利组合
1+②
143.84
-208.56
65.79
①+
33.54
-98.04
176.2
1+④
124.29
-228.11
200.71
1+⑤
38.39
-93.19
151.69
2弯矩、剪力包络图绘制
将以上最不利内力组合下的弯矩图和剪力图分别叠画在同一坐标上，即可得到主梁的弯矩图包络图和剪力包络图。
见附表6
（4）配筋计算承载力计算
C30混凝土，a1=1.0,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2;纵向钢筋HRB335，其中fy=300N/mm2,箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2.
1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,翼缘计算宽度按lo/3=6.667/3=2.22m和b+Sn=0.3+5.46=5.76m，中较小值确定，取b’f=2222.22mm，支座截面按矩形截面计算。
判别跨中截面属于第一类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
截面
边跨跨中
中间支座（MB）
中间跨跨中
弯矩设计值（kN.m）
319.47
-346.69
176.6
-68.5
αs=M/α1fcbh02
0.023
-0.21
0.013
-0.00561
0.023
-0.192
0.013
0.00487
选配
钢筋
计算配筋（mm2）
AS=ξbh0α1fc/fy
1631.46
1714.176
922.13
345.44
实际配筋（mm2）
②箍筋计算——斜截面受剪承载力计算
验算截面尺寸：
斜截面配筋计算：
截面
支座A
支座
支座
V
143.84
-228.11
200.71
664.95
186.186
箍筋肢数、直径
双肢Φ8
100.6
S=（1.25fyvAsvho）/（V-
）mm
390.53
实配箍筋间距
Vcs=
+1.25
fyvAsvho/s（仅配箍筋时计算公式）
-
（该公式为同时配弯起钢筋和箍筋时弯起钢筋面积）
-
--
-
选配弯起钢筋
-
-
-
验算最小配筋率
Psv=Asv/bs>0.24ft/fyv,满足要求
说明
上面两项为验算项目
（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）。
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=afyd/ft=0.14×300×22/1.43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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