单向板肋梁楼盖设计计算任务书.doc

单向板肋梁楼盖设计计算书

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宁波大学建筑工程和环境学院
12 月12日

目录
一． 某多层工业建筑楼盖设计任务书 1
（1）设计要求 1
（2）设计资料 1
二．某多层工业建筑楼盖设计计算书 1
（1）楼盖结构平面部署及截面尺寸确定 1
（2）板设计 1
（3）次梁设计 3
（4）主梁设计 6
附图1.厂房楼盖结构平面部署图
附图2.板配筋示意图
附图3.次梁配筋示意图
附图4.主梁配筋示意图
附图5.板平法施工图示例
附图6.梁平法施工图示例
单向板肋梁楼盖设计任务书
（1）设计要求
①板、次梁内力按塑性内力重力分布计算。
②主梁内力按弹性理论计算。
③绘出结构平面部署图、板、次梁和主梁施工图。
本设计关键处理问题有：荷载计算、计算简图、内力分析、截面配筋计算。
结构要求、施工图绘制。
（2）设计资料
①楼面均布活荷载标准值
qk=5.2KN/m2
②楼面做法 楼面面层用15mm厚水磨石（），找平层用20mm
厚水泥砂浆（），板底、梁底及其两侧用15mm厚混合砂浆顶棚
抹灰（）。
③材料 混凝土强度等级采取，主梁和次梁纵向受力钢筋采取HRB400，
箍筋采取HPB400级。

单向板肋梁楼盖设计计算书
1. 楼盖结构平面部署及截面尺寸确定
确定主梁（L1）跨度为6.0m，次梁（L2）跨度为6.0m主梁每跨内部署两根次梁，板跨度为2.0m。楼盖结构平面部署图见附图1。
按高跨比条件，要求板厚h≥l/40=/30=67mm，对于工业建筑楼板，按要求h≥80mm，所以板厚取h=80mm。
次梁截面高度应满足h=l/18~l/12=333~500mm，取h=500mm，截面宽b=（1/2~1/3）h，取b=200。
主梁截面高度应满足h=l/15~l/10=400~600mm，取h=600mm，截面宽b=（1/2~1/3）h，取b=300mm。
柱截面尺寸b×h=400mm×400mm。
2. 板设计——按考虑塑性内力重分布设计
①．荷载计算 恒荷载标准值（自上而下）
15mm水磨石面层 0.015×25=0.375KN/㎡
20mm水泥砂浆找平层 0.020×20=0.40KN/㎡
80mm钢筋混凝土板 0.080×25=2.00KN/㎡
15mm板底混合砂浆 0.015×17=0.255KN/㎡

小计： 3.03KN/㎡
活荷载标准值： 5.2KN/㎡

因为是工业建筑楼盖且楼面活荷载标准值等5.2KN/㎡，所以活荷载分项系数取1.3，
恒荷载设计值： g=3.03×1.2=3.636KN/㎡
活荷载设计值： q=5.2×1.3=6.67KN/㎡
荷载总设计值： g+q=3.636+6.67=10.396KN/㎡；近似值取10.4KN/㎡.
②．计算简图 取1m板宽作为计算单元，板实际结构以下图（a）所表示，

有图可知，次梁截面宽度为200mm，现浇板在墙上支撑长度为a=120mm>h=80mm，按塑性内力重分布设计，则板计算跨度为：

取边跨板计算跨度=1820mm。
取中跨=-200=1800mm。
板计算简图图（b）所表示。
g+q=10.4KN/m

③．计算弯矩设计值 因为跨和中跨计算跨度相差（1820-1800）/1800=1.11%,小于10%，可按等跨度连续板计算，查得板弯矩系数α，板弯矩设计值计算过程见下表。
截面位置
1
B
2
C

边跨跨中
第一内支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩系数α
1/11
-1/14
1/16
-1/14
计算跨度（m）
1.820
1.820
1.800
1.800
/KN·m
3.13
-2.46
2.11
-2.41
板弯矩设计值计算表
④．板配筋计算正截面受弯承载力计算 板厚80mm，h0=80-20=60mm，b=1000mm，C30混凝土，α1=1.0，fc=14.3N/；HPB300箍筋，fy=270N/。
对轴线②~⑤间板带，考虑起拱作用，其跨内2截面和支座C截面弯矩设计值可折减20%。为了方便，折减后弯矩值标于括号内。板配筋计算过程见下表。

板配筋计算表
截面位置
1
B
2
C
弯矩设计值/KN·m
3.13
-2.46
2.11（1.688）
-2.41（-1.93）

0.053
0.041
0.036
0.041

0.054
0.042<0.1 取0.1
0.037
0.042<0.1 取0.1
轴线
①~②
⑤~⑥
计算配筋/

198
367
136
367
实际配筋/
φ6@140
φ8@130
φ6@200
φ8@130
202
387
141
359
轴线
②~⑤

0.053
0.041
0.028
0.032

0.054
0.041<0.1 取0.1
0.028
0.033<0.1
取0.1
计算配筋/

198
367
90
318
实际配筋/
φ6@140
φ8@140
φ6@200
φ8@140
202
359
141
359

最小配筋率
=0.24%

ρ=0.34%
ρ =0.60%
ρ=0.24%
ρ =0.60%

⑤．板配筋图绘制。 板中除配置计算钢筋外，还应该配置结构钢筋如分布钢筋和嵌入墙内板附加钢筋。板配筋示意图见附图2。

3.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
次梁自重： 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52KN/m
次梁粉刷： 2×0.020×（0.5-0.08）×17×1.2=0.343KN/m

小计： 2.86KN/m
板传来恒载： 3.636×2.0=7.272KN/m
恒载设计值： g=10.132KN/m
活荷载设计值： q=6.67×2.0=13.44KN/m
荷载设计总值： q+g=10.132+13.44=23.572KN/m，取荷载p=23.6KN/m

②．计算简图

由次梁实际结构图可知，次梁在墙上支撑长度为240mm，主梁宽度为b=300mm。次梁边跨计算跨度按以下两项较小值确定：
边跨

取次梁边跨实际计算跨度
取中间跨=5700mm
计算简图以下图所表示：
③．弯矩设计值和剪力设计值计算 因为边跨和中跨计算跨度相差（5850-5700）/5700=2.63%,小于10%，可按等跨连续梁计算。查得弯矩系数α和剪力系数β。次梁弯矩设计值和剪力设计值见下表。
次梁弯矩设计值计算表
截面位置
1
B
2
C

边跨跨中
第一内支座
中间跨跨中
中间支座
弯矩系数α
1/11
-1/11
1/16
-1/14
计算跨度/m
5.85
5.85
5.70
5.70
/KN·m
73.4
-73.4
47.9
-54.8
次梁剪力设计值计算表
截面位置
A
B（左）
B（右）
C

边支座
第一内支座（左）
第一内支座（右）
中间支座
剪力系数β
0.4
0.6
0.5
0.5
计算跨度/m
5.73
5.73
5.70
5.70

/KN
54.1
81.1
67.3
67.3

④．配筋计算
a. 正截面抗弯承载力计算 次梁跨中弯矩根据T形截面进行承载力计算，其翼缘宽度去下面二项较小值：

故取,
已知条件：C30混凝土，α1=1.0，fc=14.3N/，ft=1.43N/；纵向钢筋采取HRB400，fy=360N/，箍筋采取HPB300，fyv=270N/，估计纵筋部署为单排，则h0=500-35=465mm。
判别跨中截面属于哪一类T形截面：
跨中截面均属于第一类T形截面。
支座截面按矩形截面计算，正截面承载力计算过程以下表。
次梁正截面配筋计算
截面位置
1
B
2
C
弯矩设计值/KN·m
73.4
-73.4
47.9
-54.8

=0.0108
=0.1027
=0.0070
=0.0765

0.0109
0.10<0.1086
<0.35
0.0070
0.0797<0.1
取0.1
选
配
钢
筋
计算配筋/

383
401
246
369
实际配筋/
2Φ12+1Φ14
3Φ14
3Φ12
2Φ12+1Φ14
380
461
339
380

=0.18%取0.2%
ρ =0.38%
ρ =0.46%
ρ =0.34%
ρ =0.38%
b.斜截面受承载能力计算
复核截面尺寸：；
，截面尺寸按下式验算：
；
故截面尺寸满足要求。又：
>
采取φ6双肢箍筋，计算B支座左侧截面配筋。

调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围箍筋面积应增加20%，现调整箍筋间距，取箍筋间距。
配箍筋率验算：
弯矩调幅时要求配筋率下限为。实际配筋率满足要求。
因各个支座处剪力相差不大，沿梁长均匀配置双肢箍φ6@140箍筋。
⑤。施工图绘制 次梁配筋图见附图3，其中次梁纵筋锚固长度确定。
伸入墙支座时。梁顶面纵筋锚固长度按下式计算：
，，满足要求
梁底面纵筋锚固长度应满足：取100。
梁底面纵筋伸入中间支座长度应满足取100
结构配筋要求:沿全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋距支座边50mm处开始部署，在剪支端支座范围内各部署一根箍筋。
4.主梁设计——按弹性理论设计
①．荷载设计（为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载）
次梁传来荷载：10.036×6.0=60.216KN
主梁自重（含粉刷）：
[(0.6－0.08)×0.3×2.0×25＋2×(0.6－0.08)×0.02×2.0×17]×1.2=10.209KN
恒荷载：G=60.216+10.209=70.425KN 取G=70.4KN
活荷载：Q=10.4×6.0=62.4KN
②．计算简图 主梁实际结构图以下图所表示，

有图可知，主梁端部支承在墙上支承长度a=240mm，中间支承在400mm×400mm混凝土柱上，其计算跨度按以下方法确定：
边跨 ，
又
所以近似取，中跨。
计算简图以下图所表示。

③．内力设计值计算及包络图绘制 因跨度相差不超出10%，可按等跨连续梁计算
a .弯矩值计算：
弯矩：式中和，查表可得，弯矩计算过程详见下表。
主梁弯矩设计计算表
项次
荷载简图

弯矩图示意图
①
恒载

②
活载

③
活载

④
活载

⑤
活载

组合项次
①＋③
86.59
①＋④
-229.22
①＋②
-21.5
①＋⑤
-229.22

组合项次
①＋②
221.26
①＋⑤
-146.1
①＋③
103.18
①＋④
-146.10

注：*号处弯矩可经过脱离体确定，参见下图。

b .剪力设计值：
剪力：式中系数，，可由表查得，不一样截面剪力值计算过程详见下表。
主梁剪力计算表
项次
荷载简图

①
恒载

②
活载

③
活载

④
活载

⑤
活载

组合项次
①＋②
105.64
①＋⑤
-94.75
①＋④
146.65
组合项次
①＋③
43.3
①＋④
-171.01
①＋②
70.4
c .弯矩、剪力包络图绘制 荷载组合①＋②时，出现第一跨内最大弯矩和第二跨内最小弯矩，此时， 以这两个支座弯矩值连线为基线，叠加边跨在集中荷作用下简支梁弯矩图：
则第一个集中荷载下弯矩值为≈
第二集中荷载作用下弯矩值为。参见上图（a）。
中间跨跨中弯矩最小，两个支座弯矩值均为以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处弯矩值为
荷载组合①＋④时支座最大负弯矩，其它两个支座弯矩为，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载在时简支梁弯矩图。
则集中荷载处弯矩值依次为
同理，当最大时，集中荷载下弯矩倒位排列，参见上图（b）。
荷载组合①＋③时，出现边跨跨内弯矩最小和中间跨跨内弯矩最大。此时，第一跨在集中荷载G作用下弯矩值分别为第二跨在集中荷载G+Q作用下弯矩值为
①＋⑤情况弯矩可按此方法计算。
上述所计算跨内最大弯矩和表中对应弯矩有少许差异，是因为计算跨度并非严格等跨，且表中B、C支座弯矩均按较大跨度计算所致。主梁弯矩包络图见下图。
支座剪力计算荷载组合可参考上述组合进行。主梁剪力包络图见上图。

④．配筋计算——截面承载力计算
混凝土，,；纵向钢筋采取级，
，估计跨中截面纵筋按两排计算，
箍筋采取，。
a .正截面受弯承载力及纵筋计算
跨中正弯矩按T形截面计算，因
翼缘计算宽度按和中较小值确定，取。支处弯矩设计值：

判别跨中截面属于哪一类T形截面
均属于第一类T形截面。
正截面受承载力计算。见下表。
主梁正截面承载力配筋计算表
截面位置
1
B
2
弯矩设计值/KN·m
221.26
202.66
103.18
-21.5

0.0265
0.168
0.0124
0.0178

0.0269<0.518
0.185<0.518
0.0125<0.518
0.018<0.518
选配钢筋
计算配筋/

1154.01
1168.3
536.25
113.69
1Φ18+3Φ20
3Φ18+2Φ20
2Φ20
1Φ18
实际配筋/
1165
1218
656
201
④施工图绘制——主梁配筋示意图参见附图4。
b .箍筋计算——主梁斜截面受剪承载力计算
验算截面尺寸：

截面尺寸按下式验算：
截面尺寸满足要求。
验算是否需要计算配置箍筋。

计算所需腹筋：采取φ10@100双肢箍，。
满足要求。
。
箍筋选择φ10@100，沿全长部署。
c .次梁两侧附加横向钢筋计算。
次梁传来集中力，
附加筋部署范围：

采取附加吊筋，级，按45°弯起，则

选择2Φ14，满足要求。
⑤主梁正截面抗弯承载力图（材料图）、纵筋弯起和截断
a .按百分比绘出主梁弯矩包络图；
b .按一样百分比绘出主梁抗弯承载力图（材料图），并满足结构要求。
主梁纵筋伸入墙中锚固长度确定以下。
梁顶面纵筋锚固长度：

满足要求。
梁底面纵筋锚固长度：取200mm。
c .检验正截面抗弯承载力图是否包住弯矩包络图和是否满足结构要求。

附图1：

附图2：

附图3：

附图4：

附图5：

附图6：