单向板肋梁楼盖设计书.docx
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单向板肋梁楼盖设计书
单向板肋梁楼盖设计计算书
一、设计资料
某三层工业厂房（层高3.6m），拟采用整体式单向板肋梁楼盖，建筑平面如图1所示（楼梯在此平面以外。
楼面可变荷载标准值为6KN/㎡（荷载分项系数1.3）。
楼面面层为20㎜厚混合砂浆抹底，底面用20㎜厚水泥砂浆抹平。
混凝土采用C25（柱可采用C30），梁、柱内受力纵筋为HRB335级，其他均为HPB235级。
车间内无侵蚀性介质。
建筑物安全等级为二级。
进行楼盖设计。
二、结构布置
选用单向板肋梁楼盖结构，梁、板的布置及构件尺寸如图所示。
三、板的计算
确定板厚h=100mm。
按塑性内力重分布方法计算内力，取1m宽板带为计算单元，结构尺寸和计算简图如图所示。
1.荷载
20mm水泥砂浆面层25KN/m³×0.02m×2=1KN/m²
100mm钢筋混凝土板25KN/m³×0.1m=2.5KN/m²
20mm混合砂浆摸底25KN/m³×0.02m=0.5KN/m²
永久荷载标准值gk=4.0KN/m²
可变荷载标准值qk=6.0KN/m²
荷载设计值1.2×4.0KN/m²+1.3×6.0KN/m²=12.6KN/m²
1m板宽设计值p=12.6KN/m²
2.内力
计算跨度
板厚h=100mm次梁截面b×h=250㎜×450㎜
边跨l01=（2500-120-125+100/2）㎜=2305㎜ln1=（2500-120-250/2）=2255㎜
距端第二跨l02=2500㎜-250㎜=2250㎜ln2=2250㎜
跨距差（2305-2250）/2250=2.4%<10%,可按等跨连续梁查表计算。
弯矩设计值计算表
截面位置
弯矩系数αM
弯矩设计值M（=αMpl2）/KN·m
边跨跨中
1/14
1/14×12.6×2.3052=4.71
B支座
－1/11
－1/11×12.6×2.3052=－5.99
离端第二跨跨中
1/16
1/16×12.6×2.2252=3.84
C支座
1/14
1/14×12.6×2.2252=4.38
中间跨跨中
－1/16
－1/16×12.6×2.2252=－3.84
3.配筋
b=1000㎜,h=100㎜,αs=（15+5）㎜=20㎜,h0=（100-20）㎜=80㎜,
fc=11.9N/㎜2,ft=1.27N/㎜2,fy=300N/㎜2。
截面位置
M/（KN·m）
αs=M/α1fcbh02
ξ
AS（=ξα1fcbh0/fy）
实配钢筋
边跨跨中
4.71
0.062
0.065
206
Φ8@200,252
B支座
－5.99
0.079
0.081
257
Φ8@200,302
离端第二跨跨中
3.84
0.050
0.052
165
Φ8@200,201
C支座
4.38
0.058
0.061
194
Φ8@200,201
中间跨跨中
－3.84
0.051
0.053
168
Φ8@200,201
－3.84×0.8
0.040
0.040
127
Φ8@200,201
表中ξ值均小于0.35符合塑性内力重分布的条件。
As/（bh）=201/（1000×100）=0.201%>ρmin=0.002。
四、次梁计算
b×h=250㎜×450㎜,按塑性内力重分布方法计算内力。
结构尺寸和计算简图简图。
1.荷载
由板传来的永久荷载4.0KN/m²×2.5m=10.0KN·m
次梁自重25KN/m³×0.2m×（0.45-0.1）m=1.75KN·m
次梁抹灰25KN/m³×0.02m×（0.45-0.1）m×2=0.35KN·m
永久荷载标准值gk=12.1KN·m
可变荷载标准值qk=6.0KN/m²×2.5m=15KN·m
荷载标准值p=1.2×12.1KN·m+1.3×15KN·m=34.02KN·m
2.内力
主梁（ZL）截面b×h=300㎜×50㎜
边跨净跨度ln1=（6300-150-120）㎜=6030㎜
计算跨度l01=（6030+250/2）㎜=6155㎜
中间跨净跨度ln2=（6300-300）㎜=6000㎜
计算跨度l02=6000㎜
跨度差（6155-6000）/6000=2.6%﹤10%，可按等跨连续梁查表计算。
弯矩设计值计算列表如表所列。
弯矩设计值计算列表
截面位置
弯矩系数αM
弯矩设计值M（=αMpl02）/（KN·m）
边跨跨内
1/14
1/11×34.02×6.1552=117.16
B支座
-1/11
-1/11×34.02×6.1552=-117.16
离端第二跨跨内
1/16
1/16×34.02×6.02=76.55
C支座
1/14
1/14×34.02×6.02=87.48
中间跨跨内
-1/16
-1/16×34.02×6.02=-76.55
剪力设计值计算列表
截面位置
剪力系数αv
剪力设计值M（=αvpln）/kN
边支座A
0.50
0.50×34.02×6.155=104.7
B支座左
0.55
0.55×34.02×6.155=115.17
B支座右
0.55
0.55×34.02×6.0=112.27
C支座左、右
0.55
0.55×34.02×6.0=112.27
3.配筋
（1）正截面弯矩承载力计算
b=250㎜，h=450㎜，αs=（25+10）㎜=35㎜，h0=（450-35）㎜=415㎜，hf′=100㎜
翼缘计算宽度：
边跨bf′=6155㎜/3=2052㎜中跨bf′=6000㎜/3=2000㎜fc=11.9N/㎜2,ft=1.27N/㎜2,fy=300N/㎜2，则
fcbf′hf′（h0-hf′/2）=868.7KN·m﹥117.16KN·m
故次梁跨内截面按第一类T形截面梁计算，支座按矩形截面积算按矩形截面计算。
纵向钢筋配筋表
截面位置
M/（KN·m）
bf′或b/㎜
αs=M/α1fcbh02
ξ
AS（=ξα1fcbh0/fy）/㎜2
实际配筋
边跨跨内
117.16
2052
0.028
0.028
946
3Φ22,1140㎜2
B支座
-117.16
250
0.229
0.264
1086
3Φ22+1Φ18,1394㎜2
离端第二跨跨内
76.55
2000
0.019
0.019
626
2Φ20+1Φ18,882㎜2
C支座
87.48
250
0.171
0.190
782
1Φ22+2Φ18,889㎜2
中间跨跨内
-76.55
2000
0.019
0.019
626
1Φ20+2Φ18,823㎜2
表中ξ值均小于0.35符合塑性内力重分部条件。
As/（bh）=626/（250×450）=0.56%>ρmin=0.2%。
（2）斜截面弯矩承载力计算
b=250㎜，h0=415㎜，fyv=210N/㎜2，则
0.25fcbho=308.7KN>115.17KN
截面尺寸满足要求。
1.1ftbho=131.8KN。
箍筋采用双肢Φ6，Asv1=28.3㎜2。
箍筋配筋表
截面位置
V/KN
V/ftbho
箍筋
实际配筋
边跨跨内
104.7
0.62<1.0
构造配置
Φ8@150
B支座
115.17
0.82<1.0
构造配置
Φ8@150
离端第二跨跨跨内
112.27
0.85<1.0
构造配置
Φ8@150
C支座
112.27
0.85<1.0
构造配置
Φ8@150
中间跨跨内
112.27
0.85<1.0
构造配置
Φ8@150
实际箍筋间距S=150㎜ρsv=nAsv1/（bs）=（2×28.3）/（250×150）=0.151%.>ρsv，min=0.24ftfyv=0.145%
满足构造要求。
五、主梁计算
b×h=300㎜×750㎜,按弹性方法计算内力。
主梁可按铰支承在柱顶的连续梁。
结构尺寸和计算简图如图所示。
1.荷载
由次梁传来的永久荷载12.68KN·m×6.3m=79.88kN
主梁自重25KN/m³×0.3m×（0.75-0.1）m×2.5m=12.19kN
主梁抹灰25KN/m³×0.02m×（0.75-0.1）m×2.5m×2=1.63kN
永久荷载标准值GK=93.7kN
可变荷载标准值Qk=15KN·m×6.3m=94.5kN
永久荷载设计值G=1.2×93.7kN=112.44kN
可变荷载设计值Q=1.3×94.5KN·m=122.85kN
2.内力
计算跨度：
边跨净跨度ln1=（7500-120-250）㎜=7130㎜
计算跨度l01=7130㎜
中间跨净跨度ln2=（7500-500）㎜=7000㎜
计算跨度l02=7000㎜
l01与l02相近，可按等跨连续梁计算，取l0=7000mm。
查附录E附表E-2，得内力系数k列于表中。
内力计算表
项
次
荷载简图
弯矩M/（KN·m）
剪力V/kN
边跨跨内
B支座
中间跨跨内
A支座
B支座
k
k
k
k
k
M1
M2
MB
M3
M4
VA
VBl
VAr
①
0.244
0.155
-0.267
0.067
0.067
0.733
-1.267
1.000
192.0
122.0
-210.2
52.7
52.7
82.4
-142.5
112.44
②
0.289
0.244
-0.133
-0.133
-0.133
0.866
-1.134
0
248.5
209.8
-114.4
-114.4
-114.4
106.4
-139.3
0
③
-0.044
-0.089
-0.133
0.200
0.200
-0.133
-0.133
1.000
-37.8
-76.5
-114.4
172.0
172.0
-16.3
-16.3
122.85
④
0.229
0.125
-0.311
0.096
0.170
0.689
-1.311
1.222
196.9
107.5
-267.4
82.6
146.2
84.6
-116.1
150.1
⑤
-0.030
-0.059
-0.089
0.170
0.096
-0.089
-0.089
0.778
-25.8
-50.7
-111.6
146.2
82.6
-10.9
-10.9
95.6
内
①+②
440.5
333.8
-324.6
-61.7
-61.7
188.8
-281.8.
112.44
力
①+③
154.2
45.5
-324.6
224.7
224.7
66.1
-158.8
235.29
组
①+④
397.9
229.5
-477.6
135.3
198.9
167.0
-208.6
262.54
合
①+⑤
166.2
71.3
-285.7
198.9
135.3
71.5
-103.4
208.04
3.内力包括图
内力包括图如图所示：
4.配筋：
（1）正截面受弯承载力计算
b=300㎜，h=750㎜，αs=35㎜，h0=（750-35㎜）=715㎜，hf′=100㎜
翼缘宽度bf′=7500/3㎜=2500㎜故主梁跨内截面按第一类T形截面计算，支座截面按矩形界面计算。
B支座边缘截面弯矩设计值M=（477.6-0.2×262.54）KN·m=425.1KN·m
截面位置
M/（KN·m）
bf′或b/㎜
ho/㎜
αs=M/α1fcbh02
ξ
AS（=ξα1fcbh0/fy）/㎜2
实配钢筋
边跨跨内
440.5
2500
715
0.029
0.029
2056
6Φ22，2281㎜2
B支座
-425.1
300
680
0.258
0.308
2492
4Φ25+2Φ20,2592㎜2
中间跨
跨内
224.7
2500
715
0.015
0.015
1064
4Φ20,1256㎜2
-61.7
300
680
0.037
0.037
299
2Φ8,509㎜2
表中ξ值均小于ξb=0.55。
As/（bh）=509/（300×750）=0.226%>ρmin=0.002
（2）斜截面受剪承载力计算
b=300㎜，h0=715㎜，fyv=210N/㎜²
0.25fcbho=638.1KN>281.8KN
截面尺寸满足要求。
1.2ftbho=272.4KN。
箍筋采用双肢Φ8，Asv1=50.3㎜2
截面位置
V/KN
V/ftbho
箍筋
实配箍筋
Vu=0.7ftbho+1.25fyvnAsv1ho/s
边跨跨内
188.8
0.693﹤1.0
构造配置
Φ8@200
285.1KN﹥V
B支座左
281.8
1.035﹥1.0
计算配置
Φ8@200
285.1KN﹥V
B支座右
262.54
0.964﹤1.0
构造配置
Φ8@200
285.1KN﹥V
实际箍筋间距S=200㎜ρsv=nAsv1/（bs）=（2×50.3）/（300×200）=0.168%.>ρsv，min=0.24ftfyv=0.145%
满足构造要求。
5.与次梁相交处附加横向钢筋面积
次梁传来的集中力F=1.2×79.88KN+1.3×94.5KN=218.7KN
采用双肢Φ8箍筋，Asv1=50.3㎜2，需配置的附加横向钢筋总面积Asv=F/（fysinα）=1226㎜²
箍筋个数m=1226/（2×50.3）=12,应配置12个，次梁两侧各6个。
6.钢筋布置
（1）弯起钢筋的弯起点距该钢筋强度的充分利用点大于h0/2.前一排钢筋弯起点至后一排钢筋弯终点的距离小于Smax。
（2）B支座负弯矩纵向钢筋的截断点位置V﹥0.7ftbho，钢筋的延伸长度从按正截面受弯承载力计算不需要的截面伸出不应小于h0且不小于20d，同时，从强度充分利用点伸出的长度应不小于1.2（la+h0）。
（3）跨内正弯矩纵向钢筋伸入支座的长度las≥12d。
（4）支座A处按构造要求配置的负弯矩纵向钢筋面积不应小于1/4跨内截面纵向钢筋面积，配置2Φ12+1Φ22，As=606㎜2﹥2281㎜2/4=570.25㎜2。
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