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1、筋混凝土单向板肋形楼盖设计一、 设计资料 某多层内框架结构房屋二层建筑平面如下图（不含楼梯间）： 轴线尺寸： =； =。 柱截面尺寸： =350 mm 350mm。 楼面面层： 30厚水磨石 板底粉刷： 15厚混合砂浆 楼面活荷载标准值： =8 混凝土强度等级： C30 梁主筋级别： 、级 其余钢筋级别： 级二、 楼盖的结构平面布置. 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。确定主梁的跨度为,次梁的跨度为,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为。楼盖结构布置图如下：. 按高跨比条件，当板厚hL=时，满足刚度要求，可不验算扰度。对于工业建筑的楼盖板，要求h80mm，故取板厚h=80mm。. 次梁的截面高度应
2、满足h=（）L=（367550）mm，取h=500mm，则b=()h=(167250)mm,取b=200mm。. 主梁的截面高度应该满足h=（）L=(420630)mm,取h=600mm，则b=()h=（200300）mm，取b=250mm。三、 板的设计1. 荷载计算： 板的恒荷载标准值： 15厚混合砂浆 17=m2 30厚水磨石 20=m2 80mm厚钢筋混凝土板 25=2kN/m2小计 m2板的活荷载标准值 8kN/m2恒荷载分项系数取；因为工业建筑楼盖且楼面活荷载标准大于m2，所以活荷载分项系数取。于是板的恒荷载设计值 g=m2活荷载设计值 q=8=m2荷载总设计值 g+q=m2近似取
3、为 g+q=m22. 计算简图：次梁截面为200mm500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承长度为120mm。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：边跨：L0=Ln+=2100-200/2-120+80/2=1920mm=1927mm，取L0=1920mm中跨： L0= Ln=2100-200=1900mm板为多跨连续板，对于跨数超过五跨的等截面连续板，其各跨受荷相同，且跨差不超过10%时，均可按五跨等跨度连续板计算。取1m宽板带作为计算单元，计算简图如下图：3. 弯矩设计值 用塑性内力重分布理论计算，则有系数如下：支承情况截 面 位 置端支座边跨支座离端第二支座离端
4、第二跨中中间支座中间跨中A1B2C3梁板搁支在墙上01/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/111/16-1/141/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14则由可计算出、，计算结果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/141/11=-1/11=1/16=-1/14=4. 正截面受弯承载力计算:由题可知：板厚h=80mm,设as=20mm,则h0=h-as=80-20=60mm;板宽b=1000mm.C30混凝土,1=, fc=mm2, ft= mm2,HRB400钢筋,fy=360N/mm2。板配筋计算的过程列于下表：板的配筋
5、计算截面1B2C弯矩设计值（）()轴线计算配筋（mm2）As=bh0fc/fy实际配筋（mm2）8200As=8200As=6/8200As=6/8200As=轴线计算配筋（mm2）As=bh0fc/fy=实际配筋（mm2）8200As=8200As=6/8200As=6/8200As=注:对轴线间的板带，其跨内截面2、3和支座截面的弯矩设计值都可折减20%。为了方便，近似对钢筋面积乘.计算结果表明,均小于，符合塑性内力重分布的原则；As/bh=(1000x80)=%,此值大于ftfy=同时此值大于%，符合最小配筋率要求。5. 确定各种构造钢筋：分布筋选用6250。嵌入墙内的板面附加钢筋选用8
6、200。垂直于主梁的板面附加钢筋选用8200。板角构造钢筋:选用8200,双向配置板四角的上部。6. 绘制板的配筋示意图：采用分离式,详见板的配筋图.四、 次梁设计：按考虑内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的活荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。1. 荷载设计值恒荷载设计值板传来恒荷载 =m次梁自重 （）25=m次梁粉刷 （）217= kN/m小计 g=m活载设计值 q=m荷载总设计值 g+q=m2. 计算简图：次梁在砖墙上的支承长度为240mm。主梁截面为250mm600mm。计算跨度：边跨：L0=Ln+=6600-120-250/2+240/2=6475mm=751
7、3.取L0=4336mm。中跨：L0=Ln=6600-250=6350mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，计算简图如下：3. 内力计算：(1)弯矩设计值:由可计算出、，计算结果如下表：截面位置1B2C1/11-1/111/16-1/141/11=-1/11=1/16=-1/14=(2)剪力设计值:由可计算出、，计算结果如下表：截面位置=4. 承载力计算:(1)正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算式,跨内按T形截面计算,翼缘宽度取b,f=L/3=6300/3=2100mm，又b+sn=200+1900=2100mm,故取b,f=2100mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均
8、布置一排。由题意，对于一排纵向钢筋取h0=500-35=475mm，对于两排纵向钢筋h0=500-60=440mm。翼缘厚：h,f=80mmC30混凝土，1=，c=1，fc=mm2，ft=mm2，纵向钢筋采用HRB400，fy=360N/mm，箍筋采用HPB300，钢fyv=270N/ mm2。易判断值跨内截面均属于第一类T形截面。正截面承载力计算过程列于下表：次梁正截面受弯承载力计算截 面1B2C弯矩设计值（kNm）121.24106114.321004752=121.24106114.32004402=80.17106114.321004752=91.62106114.32004752=
9、选配钢筋（mm2）216+120(弯)As=716316+120（弯）As=214+120（弯）As=214+120（弯）As=计算结果表明，支座截面的均小于，符合塑性内力重分布则；As/(bh)=(200x500)=%，可知此值大于ftfy=同时大于%，满足最小配筋率的要求。（2）斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。验算截面尺寸：hw=h0-hf=440-80=360，因hw/b=360/200=Vmax=故截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由可得到箍筋间距 s=1.25fyvAsvh0VBl-0.7ftbh0=1.25270
10、56.6440128.04103-0.71.43200440=210.38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20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距,s=，最后取箍筋间距s=170mm。为方便施工，沿梁长不变。验算配箍率下限值：弯矩调幅时要求的配箍率下限值为：0.3ftfyv=0.31.43270=0.16%,实际配箍率sv=Asvbs=56.62001700.17%0.16%，满足要求。五、 主梁设计1. 荷载设计值为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。次梁传来的恒荷载 =主梁自重 （）25=主梁粉刷 2（）17=恒荷载 G=+=，取G=75kN活荷载 Q=，取Q=1
11、44kN2. 计算简图：主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为240mm；中间支承在350mm350mm的混凝土柱上。其计算跨度：边跨：Ln=6300-120-200=5980mm，因=a/2=120mm，取L0=Ln+ a/2+b/2 =5980+120+350/2=6275mm,近似取L0=6280mm中跨：L0=6300mm因跨度相差不超过10%，可按等跨梁计算，计算简图如下：3. 内力计算1) 弯矩设计值：其中，可由书中表查取，L为计算跨度。M1，max=75+144=+=*mMB，max=75 =，max=75+144=+=2) 剪力设计值：其中，可由书中表查取。VA,max
12、=75+144=VBl,max=144=VBr,max=75+144=4. 弯矩、剪力包络图1) 弯矩包络图第1、3跨有可变荷载，第2跨没有可变荷载由书上附表6-2知，支座B或C的弯矩值为： MB=MC=-0.627756.28-0.1331446.28=-246.03KNm在第1跨内以支座弯矩MA=0, MB=-246.03KNm的连线为基线，作G=75KN，Q=144KN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：13G+Ql0+MB3=1375+1446.28-246.033=376.43KNm（与前面计算的M1，max= KNm 接近）13G+Ql0+2MB3
13、=1375+1446.28-2246.033=376.43KNm在第2跨内以支座弯矩MB=-246.03KNm，MC=-246.03KNm的连线为基线，作G=75KN，Q=0的简支梁弯矩图，得集中荷载作用点处弯矩值为：13Gl0+MB=13756.3-246.03=-88.53KNm第1、2跨有可变荷载，第跨没有可变荷载第1跨内：在第1跨内以支座弯矩MA=0, MB=-407.00KNm的连线为基线，作G=75KN，Q=144KN的简支梁弯矩图，得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为：1375+1446.28-407.003=322.77KNm1375+1446.28-2407.
14、003=187.11KNm第2跨内：MC=-0.627756.28-0.0891446.28=-206.24KNm。以支座弯矩MB=-407.00KNm，MC=-206.24KNm的连线为基线，作G=75KN，Q=144KN的简支梁弯矩图，得 13G+Ql0+MC+23（MB-MC） =1375+1446.28-206.24+23（-407.00+206.24 =118.36KNm 13G+Ql0+MC+13（MB-MC） =1375+1446.28-206.24+13（-407.00+206.24 =185.28KNm第2跨有可变荷载，第1、3跨没有可变荷载MB=MC=-0.627756.2
15、8-0.1331446.28=-246.03KNm第2跨两集中荷载作用点处的弯矩为：13G+Ql0+MB=1375+1446.28-246.03=212.41KNm（与前面计算的M2，max=接近）第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩分别为：13Gl0+13MB=13756.3-13246.03=74.99KNm13Gl0+23MB=13756.3-23246.03=-7.02KNm弯矩包络图如图（1）2) 剪力包络图第1跨VA,max=；过第1个集中荷载后为=；过第二个集中荷载后为= KN。VBl,max=；过第1个集中荷载后+75+144=；过第二个集中荷载后为 +75+144=。第2跨VB
16、r,max=；过第1个集中荷载后=当可变荷载仅作用在第2跨时VBr=+=219KN；过第1个集中荷载后为219-75-144=0。剪力包络图如图（2）5. 承载力计算1) 正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算式,跨内按T形截面计算,翼缘宽度按b,f=L/3=6600/3=2200mm和b+sn=250+2000=2250mm,故取b,f=2200mm。B支座边的弯矩设计值MB= MB，max- V0b/2=+219*2=*m。纵向受力钢筋除B支座截面为2排外，其余均为1排。由题意，对于一排纵向钢筋取h0=600-35=565mm，对于两排纵向钢筋h0=600-70=530mm。翼缘厚：h,f=
17、80mmC30混凝土，1=，c=1，fc=mm2，ft=mm2，纵向钢筋采用HRB400，fy=360N/mm，箍筋采用HPB300，钢fyv=270N/ mm2。易判断值跨内截面均属于第一类T形截面。正截面承载力计算过程列于下表：主梁正截面承载力计算截 面1B2C弯矩设计值（kNm）376.43106114.322005652=407.00106114.32505302=213.10106114.322005652=88.53106114.32505652=s=（1+1-2s)/2 As=M/(sfyh0)选配钢筋（mm2）218+325(弯)As=1982325+122+325（弯）As=
18、2724222+122（弯）As=1140225As=982主梁纵向钢筋的弯起和切断按弯矩包络图确定。2) 斜截面受剪承载力验算截面尺寸：hw=h0-hf=530-80=450，因hw/b=450/250=Vmax=故截面尺寸满足要求。计算所需腹筋：采用10220双肢箍筋， = =VA,max= Vcs、VBr,max= Vcs知支座B截面左边尚需配置弯起钢筋，弯起钢筋所需截面（弯起角取s=45）为: Asb=(VBl,max-Vcs)/(0.8fysins)=283.81-260.281030.83600.707=115mm2主梁剪力图呈矩形，在B截面左边的范围内需布置3排弯起钢筋才能覆盖此
19、最大剪力区段，先分3批弯起第一跨跨中的25钢筋， Asb=491mm2115mm2。验算最小配筋率： sv=Asvbs=157.02502200.29%0.24ftfyv=0.241.43270=0.13%，满足要求。次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力 Fl=65.802+144210KN，h1=600-500=100mm，附加箍筋布置范围s=2h1+3b=2x100+3x200=800mm。取附加箍筋10220双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，m=800/220+1=5排，次梁左侧布置3排，右侧布置2排。另加吊筋118， Asb=mm2，有2fyAsbsin+mnfyvAsv1=2360254.50.707+5227078.5=341.5KNFl满足要求。因主梁的腹板高度大于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%，且其间距不大于200mm。现每侧配置212，知226/(250x520)=%,满足要求。主梁边支座下需设置梁垫，计算从略。六、 绘制配筋图详见附图。
