现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书.docx
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现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
中荷载）15
（2）计算简图15
（3）内力设计值计算及包络图16
（4）配筋承载力计算19
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书
设计资料
2
（1）楼面的活荷载标准值为qk=7.0kN/m
（2）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（γ=20kN/m3）,板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（γ=17kN/m3）。
（3）材料选用：
混凝土強度等級采用C25；钢筋：
主梁及次梁纵向受力钢筋采用HRB400级和HRB335级钢筋，吊筋采用HRB335级，其余使用HPB300级。
设计内容和要求：
图1-1楼盖平面图
⑴板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力，并绘出弯矩包络图。
⑵绘制楼盖结构施工图
①楼盖平面布置图（标注墙、柱定位轴线编号和梁、柱的定位尺寸及构件标号）（比例1:
00）；
②板模板图及配筋图（标注板厚、板中钢筋的直径、间距、编号、及其定位尺寸）
（比例1:
00）；
③次梁模板及配筋图（标注次梁截面尺寸及几何尺寸，钢筋的直径、根数、标号及其定位尺寸）（比例1：
50剖面图比例1:
20）；
④梁材料图、模板图及配筋图（按同一比例绘出主梁弯矩包络图、抵抗弯矩图、模板图及配筋图），（标注主梁截面尺寸及几何尺寸、钢筋的直径、根数、编号及定位尺寸）
（比例1:
50剖面图比例1:
20）
⑤在图中标明有关设计说明，如混凝土强度等级、钢筋种类、混凝土保护层厚度等。
现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书
1.设计资料
2
（1）楼面的活荷载标准值为qk=7.0kN/m
（2）楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面（γ=20kN/m3）,板底及梁用15mm厚石灰砂浆抹底（γ=17kN/m3）。
（3）材料选用：
混凝土強度等級采用C25；钢筋：
主梁纵向受力钢筋采用HRB400级和HRB335级钢筋，吊筋采用HRB335级，其余使用HPB300级。
2.楼盖结构平面布置及截面尺寸确定
确定主梁跨度为6.6m，次梁跨度为6.3m，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.2m。
楼盖结构的平面布置图如图1-2所示。
按高跨比条件要求板的厚度h≥l
40
≥2200=55mm，对工业用建筑的楼板，要求
400
h≥80mm，所以板厚h=80mm。
次梁截面高度应满足h=l~l=（6300~6300）��=350~525��;并且，
h≥l25
=252mm
1812
1812
，故取h=450mm，截面宽度b=h~h=150~250mm，取b=200mm。
32
主梁：
根据经验，多跨连续主梁的截面高度
h=（l~l）=471.43~825mm；h≥l=6600mm=4400mm，故取h=700mm。
8141515
截面宽度b=h~h=233.33~350mm，故取b=300mm。
32
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厚水泥砂浆面层：
20×0.02=0.4kN/�2
80mm钢筋混凝土板：
0.08×25=2kN/�2
15mm厚石灰砂浆抹底：
17×0.015=0.255kN/�2
小计2.655kN/�2
活荷载标准值：
7kN/�2
因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值大于4kN/�2，所以活荷载分项系数取1.3，
恒荷载分项系数取1.2。
恒荷载设计值：
g=2.655×1.2=3.186kN/�2
活荷载设计值：
q=7×1.3=9.1kN/�2
荷载总设计值：
g+q=12.296kN/�2,近似取12.3kN/�2。
（2）计算简图
取1m板宽作为计算单元，般的实际结构如图1-34（a）所示由图可知：
次梁截面宽度为b=200mm，现浇板在墙上的支承长度a=120mm，则可以按塑性内力重分布计算，
板的计算跨度为：
边跨按以下两项中较小值确定：
ℎ20080
�01=��+2=（2200−120−200）+
=2020��≤1.025��=2030��
2
�
��+2=（2200−120−
200
）+
2
120
=2040��
2
所以边跨板的计算跨度去�01=2020mm
中间跨：
�02=��=2020−200=2000mm
板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷载相同，且跨差
不超过10%
时，均可以按五跨等跨度计算。
计算简图如下：
图1-3板的实际结构图
𝐠+𝒒=��.�𝐤𝐍/𝐦
图1-4板的计算简图
（3）弯矩设计值计算
弯矩设计值因为边跨与中间跨的计算跨差
2020−2000
2000
=1%<10%，可按等跨
连续板计算由《混凝土结构设计》表1-2查得板的弯矩系数α�，板的弯矩设计值计算
过程见表1.1
板的弯矩设计值的计算
表1-1
截面位置
1
B
2
C
边跨跨中
离端第二支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩系数αM
1
11
1
−
11
1
16
1
−
14
计算跨度�0（�）
�01=2.020
�01=2.020
�02=2.000
�02=2.000
M=αM（�+𝑞）�2
0
（��∙�）
2.0202
16.2×
11
=4.56
2.0202
−16.2×
11
=−4.56
2.0002
16.2×
16
=3.08
2.0202
−16.2×
14
=−3.51
（4）配筋计算（正截面受弯承载力计算）
板厚80mm，保护层c=20mm，ℎ0=80−25=55��，b=1000mm。
C25混凝土，�1=1.0
f�=11.9N/�2,HPB300级钢筋，f�=270N/�2。
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%。
板的配筋计算过程见表1-9。
板的配筋计算
表1-2
截面位置
1
B
2
C
弯矩设计值（kN∙m）
4.56
-4.56
3.08
-3.51
��=�/�1���ℎ2
0
0.127
0.127
0.086
0.098
ξ=1−√1−2�
0.136
0.136
0.100
0.103
轴线
①～②
⑤～⑥
计算配筋（��2）
𝐴�=�1���𝜉ℎ0/��
330
330
218
250
实际配筋（��2）
A8@150
A8@150
A8@200
A8@200
335
335
314
251
轴线
②～⑤
计算配筋
𝐴�=�1���𝜉ℎ0/��
330
330
218×0.8
=175
250×0.8
=200
实际配筋（��2）
验算配筋率：
𝜌=0.45f�
�𝑖���
=0.205%
A8@150
A8@150
A8@200
A8@200
352
ρ=A�
�ℎ
=0.44%
352
ρ=A�
�ℎ
=0.44%
251
ρ=A�
�ℎ
=0.314%
251
ρ=A�
�ℎ
=0.314%
（5）板的配筋图绘制
⑴分布筋选用φ6@200。
⑵嵌入墙内的板面附加钢筋选用φ8@200。
a=l0/7=283mm，取300mm。
⑶垂直于主梁的板面附加钢筋选用φ8@200。
a=l0/4=495mm,取550mm。
⑷板角构造钢筋:
选用φ8@200,双向配置板四角的上部。
a=l0/4=495mm,取500mm。
板的配筋图如图1-5所示。
图1-5板的配筋图
4.次梁的设计（按考虑塑性内力重分布设计）
（1）荷载设计：
恒载设计值
板来的荷载:
3.186×2.2=7.01kN/m
次梁自重：
0.2×（0.45−0.08）×25×1.2=2.22kN/m
次梁粉刷：
2×0.015×（0.45−0.08）×17×1.2=0.23kN/m
小计g=9.46N/m
活荷载设计值：
q=9.1×2.2=20.02kN/m
荷载总设计值：
q+g=20.02+9.14=29.16kN/m，取荷载29.2kN/m
（2）计算简图
由次梁实际结构图1-6可知，次梁在墙上的支承长度为a=240mm，主梁宽度b=300mm。
次梁的边跨计算跨度按以下两项的较小值确定。
边跨
a
�01=��+2=（6300−120−
300
）+
2
240
=6050��
2
1.025��=1.025×6030=6181��
所以次梁边跨的计算跨度取�01=6050��
中间跨�02=��=6300−300=6000mm
计算简图如图1-7所示。
图1-6次梁的实际结构图
𝐠+𝒒=�𝟗.�𝐤𝐍/𝐦
图1-7次梁的计算简图
（3）弯矩设计值和剪力设计值的计算
因为边跨与中间跨的计算跨差6050−6000=0.83%<10%，可按等跨连续梁计算由
6000
《混凝土结构设计》表1-2，表1-3可以8弯矩系数αM和剪力系数αV。
次梁的弯矩设
计值和剪力设计值见表1-3，表1-4。
次梁的弯矩设计值的计算
表1-3
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��
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨�0（�）
�01=6.05
�01=6.05
�02=6.00
�02=6.00
�=��（𝑞+g）�2
�
（kN∙m）
6.052
29.2×
11
=98.78
6.052
−29.2×
11
=−98.78
6.002
29.2×
16
=65.7
6.002
−29.2×
14
=−75.08
次梁的剪力设计值的计算
表1-4
截面位置
A
边支座
B（左）离端第二支座
B（右）离端第二支座
C
中间支座
剪力系数�𝛾
0.45
0.60
0.55
0.55
净跨度��（m）
��1=6.03
��1=6.03
��2=6.00
��2=6.00
𝑉=�𝛾（𝑞+g）��（kN∙m）
0.45
×29.2
×6.03
=79.23
0.65×29.2×6.03
=114.45
0.55×29.2×6.00
=96.36
0.55×29.2
×6.00=96.36
（4）次梁的配筋计算：
○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，其翼缘宽度取下面两项中较小值：
‘�0
6000
b𝑓=3=
=2000��
3
𝑓�
b‘=�+𝑆=200+2000−200=2000��
‘
故取b𝑓=2000��
C25混凝土，�1=1.0，f�=11.9N/�2,f�=11.9N/�2，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，f�=300N/�2，箍筋采用HPB300级钢筋f�=270N/�2，ℎ0=450−45=405��。
判断跨中截面属于哪类T形截面
′
′′ℎ𝑓80
�1���𝑓ℎ𝑓（ℎ0−2）=1.0×11.9×2000×80×（405−
故属于第一类T形截面
）=618.8��∙�≥�1≥�2
2
支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程列于表1-5。
次梁正截面受弯承载力计算
表1-5
截面
1
B
2
C
弯矩设计值（kN·m）
98.78
-98.78
65.7
-75.08
��=�/�1���ℎ2
0
0.025
0.253
0.017
0.192
ξ=1−√1−2�
0.025
0.297
0.017
0.215
选配钢筋
计算配筋（mm2）
𝐴�=�1���𝜉ℎ0/��
892.5
1060.3
606.9
767.6
实际配筋（mm2）
2B18+1B22
3B22
1B16+2B20
1B16+2B22
889
1140
829
961
支座截面0.1<ξ<0.35，跨中截面ξ<𝜉�=0.55
配筋率验算：
ρ=��=657=0.73%>ρ=max（0.45𝑓�=0.45×1.27=0.19%及0.2%）
�ℎ200×450�𝑖�𝑓𝑦300
○2斜截面受剪承载力计算（包括符合截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算）。
次梁斜截面受剪承载力计算
表1-6
截面
A
BL
BR
C
𝑉（kN）
79.23
114.45
96.36
96.36
0.25�����ℎ0（kN）
240.9>𝑉
截面满足
240.9>𝑉
截面满足
240.9>𝑉
截面满足
240.9>𝑉
截面满足
𝑉�=0.7���ℎ0（kN）
72.01<𝑉
需配箍筋
72.01<𝑉
需配箍筋
72.01<𝑉
需配箍筋
72.01<𝑉
需配箍筋
计算所需箍筋
采用双肢Ф6箍筋𝐴��=56.6��2。
S�=𝑉
���𝐴��ℎ0
−0.7��ℎ
270×56.6×405
==196.26��
（111.43−72.01）×103
���0
调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围将计算箍筋的面积增加20%，
S�=0.8S�=0.8×196.26=157��
为满足最小配筋率要求，最后箍筋间距S�=150mm
箍筋配筋率验算：
弯矩调幅时，要求配筋率下限为0.24𝑓�=0.24×1.27=1.129×103
��𝑣
56.6
𝑓𝑦
270
33
实际配筋率𝜌sv=
��
𝑛
==1.887×10
200×150
>1.129×10
，满足要求。
因为各个支座间的剪力相差不大，为施工方便，沿梁长方向不变，取取双肢Ф6@100箍筋。
（5）施工图的绘制
次梁配筋图如1-8所示，其中次梁锚固长度确定：
深入墙支座时，梁顶面纵向钢筋的锚固长度按下式确定：
𝑓𝑦
300
�=��=�𝑓𝑑=0.14×1.27×22=727.56mm,取730mm。
由于超过截面高度在
锚固末端加焊接钢板，故取440mm。
伸入墙支座时，梁底纵向筋伸入纵筋的锚固长度：
�=12𝑑=12×22=264��，取270mm
梁地面纵筋伸入中间支座的长度应满足：
�>12𝑑=12×22=264��，取270mm
纵筋的截面断点距支座的距离：
�=�𝑛+20𝑑=6300+20×18=1620��，取
55
�=1650��
图1-8次梁配筋图
5.主梁设计（主梁内力按弹性理论设计）
（1）荷载设计值。
（为化简计算，将主梁的自重等效为集中荷载）
次梁传来的恒载：
9.46×6.3=59.60��
主梁的自重（含粉刷）：
[（0.7−0.08）×0.3×2.3×25+2×（0.7−0.08）×0.015×2.3×17]×1.2=11.57��
恒荷载：
G=59.06+11.57=70.63��,取G=70.7��
活荷载：
Q=20.02×6.3=126.136��，取Q=126.2��
（2）计算简图
主梁的实际结构如图1-9所示，由图可知，主梁的端部支承在墙上的支承长度为
�=370��，中间支承在400×400��的混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：
边跨��1=6600−200−120=6280��
因为0.025�=157��<�=185��
2
所以边跨取�=1.025�+�=1.025×6280+200=6637��
2
中间跨�=6600��
计算简图如1-10所示
图1-9主梁的实际结构图
A1
2237
2200
B
2200
2200
2
2200
2200
C
2200
1
2200
D
2237
6637
6600
663
（3）内力设计值计算及包络图
因为跨度相差6637−6600⁄6600=0.56%<10%，按等跨连续梁计算。
○1弯矩设计值：
弯矩：
�=�1𝐺�+�2𝑄�,式中�1和�2由《混凝土结构设计》附表1-2查得，计算结果如表1-7所示。
主梁的弯矩计算
表1-7
项
次
荷载简图
M1
M�
M�
M2
M�
M�
弯矩图示意图
①恒载
GGG
1a2ba1ABCD
115.13
78.83
-125.02
30.52
30.52
-125.02
②活载
QQ
1
ABCD
242.86
204.07
-112.36
-112.36
-112.3
6
-112.36
③活载
Q
ABCD
-37.35
-74.08
-110.81
166.83
166.83
-110.81
④活载
QQ
ABCD
192.94
105.05
-260.48
79.49
141.82
-73.49
⑤活载
QQ
ABCD
-24.77
-49.13
-73.49
141.82
79.49
-260.48
组合项次
Mmin（kN·m）
①+③
①+③
①+④
①+②
①+②
①+⑤
77.78
-1.25
-385.50
-81.84
-81.84
-385.50
组合项次
Mmax（kN·m）
①+②
①+②
①+⑤
①+③
①+③
①+④
357.99
276.9
-198.51
197.35
197.35
-198.51
②剪力设计值：
剪力：
V=�3𝐺+�4𝑄，式中系数�3、�4由附表1-2查得，不同截面的剪力值经过计算如表1-8所示
主梁的剪力计算（𝐤𝐍）
表1-8
项次
荷载简图
VA
VBl
VBr
剪力图示意图
①恒载
GGG
1a2ba1
ABCD
51.47
-89.93
70.70
②活载
QQ
1a
2b
a1
ABCD
108.57
-143.83
0
④活载
QQ
1a
2b
a1
ABCD
86.22
-166.15
154.53
⑤活载
QQ
1a
2b
a1
ABCD
-11.07
-11.07
97.87
组合项次
①+②
①+⑤
①+④
Vmax（kN）
160.04
-101.00
225.23
组合项次
①+⑤
①+④
①+④
Vmin（kN）
40.40
-256.08
70.70
（4）配筋承载力计算
C25混凝土，�1=1.0，��=11.9N/mm2；��=1.27N/mm2；纵向钢筋采用HRB400级钢筋，其中��=360N/mm2，箍筋采用HPB300级钢筋，���=270N/mm2。
○1正截面受弯承载力及纵筋计算
𝑓0
跨中弯矩按T形截面计算，因为ℎ′/ℎ=80/652=0.122>0.10
翼缘计算宽度按�0/3=6.9/3=2.3m和�+𝑆�=6.6m中较小值确定，取
′
�𝑓=2200mm，B支座处的弯矩设计值：
�
��=����−𝑉02=−385.5+196.9×
判别跨中截面属于哪一类T形截面
′
0.4
=−346.12kN∙m
2
′′ℎ𝑓80
�1���𝑓ℎ𝑓（ℎ0−2）=1.0×11.9×2200×80×（652−2）
=1281.77kN∙m>�1>�2
均属于第一类T形截面
正截面受弯承载力计算过程如下
主梁正截面受弯承载力及配筋计算
表1-9
截面
1
B
2
弯矩设计值（kN∙m）
357.99
-340.45
197.35
-87.84
ℎ0（��）
635
620
657
640
�
��=���ℎ2
1�0
0.033
0.248
0.018
0.060
ξ=1−√1−2��
0.034
0.290
0.018
0.062
选配钢筋
计算配筋（��2）
�1���𝜉ℎ2
𝐴=0
���
1582
1783
854
394
实际配筋（��2）
4C20+2C20（弯
2）
4C20+2C20
3C20
2C22
𝐴�=1184
𝐴�=1184
𝐴�=
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